Please use this identifier to cite or link to this item:
http://earchive.tpu.ru/handle/11683/5501
Title: | Свойства полимерных композитов на основе поливинилового спирта с наполнителем - наночастицами меди |
Other Titles: | Properties of polymer composites on the basis polyvinyl alcohol with nanoparticles of copper |
Authors: | Труфакина, Людмила Михайловна Петренко, Татьяна Васильевна Рябова, Наталья Викторовна |
Keywords: | композиты; наночастицы; эффективная вязкость; модули; упругость; прочность; адгезия; composition; nanoparticles; dynamic viscosity; module of elasticity; adhesion |
Issue Date: | 2015 |
Publisher: | Томский политехнический университет |
Citation: | Труфакина Л. М. Свойства полимерных композитов на основе поливинилового спирта с наполнителем - наночастицами меди / Л. М. Труфакина, Т. В. Петренко, Н. В. Рябова // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. — 2015. — Т. 326, № 6 : Инжиниринг георесурсов. — [С. 62-68]. |
Abstract: | Актуальность работы обусловлена интересом использования полимерных композитов с наночастицами меди, обладающих рядом новых функциональных свойств. С помощью реологических методов изучены вязкоупругие свойства и свойства поверхности полимерных композитов на основе поливинилового спирта с Na-карбоксиметилцеллюлозой или полиакриламидом с добавкой в качестве наполнителя наночастиц меди. Цель работы: получение полимерных композитов на основе водных растворов поливинилового спирта с Na-карбоксиметилцеллюлозой или полиакриламидом с добавкой тетрабората натрия и наполнителя в виде наночастиц меди; изучение их реологических и поверхностных свойств: эффективной вязкости, модуля упругости и прочности адгезии; определение степени окисления наночастиц меди с отдельными полимерами и в смеси полимеров, а также в зависимости от концентрации полимеров. Методы исследования. Вискозиметрические исследования полимерных композитов проведены на реовискозиметре «Реотест- 2»; модуль упругости определяли методом пенетрации шарообразного индентора; прочность адгезии изучали методом перпендикулярного отрыва металлического кольца от поверхности полимерного тела. ИК-спекры полимерных композитов снимали на спектрометре Nicolet 5700. Степень окисления наночастиц меди определяли на дифрактометре DS DISCOVER c Gadds (Bruker, Германия). Результаты. Было показано, что за счет взаимного влияния компонентов смеси поливинилового спирта, Na-карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламида с тетраборатом натрия и наночастицами меди при формировании полимерного комплекса происходит увеличение эффективной вязкости, модуля упругости и уменьшение прочности адгезии по сравнению с полимерными композициями без наполнителя-наночастицами меди. Проведена сравнительная оценка свойств исследуемых полимерных композитов. Замораживание полимерных композитов приводит к еще большему усилению исследуемых свойств. Взаимодействие компонентов данной полимерной композиции изменяет химический состав и структуру полимеров. В отличие от исходных полимеров, их смеси нерастворимы в воде. Результаты, полученные на дифрактометре, позволили определить степень окисления наночастиц меди с отдельными полимерами и в смеси полимеров, а также в зависимости от их концентрации. Использование ИК-спектрального метода показало, что возможно образование водородных связей в исследуемых композитах. The relevance of the discussed issue is caused by the increase interest of obtaining and using polymer composites with copper nanoparticles, possessing a number of specific properties for biomedicine researches like materials for tissues and cell engineering, medicine substance with control of secrete of drugs, in electronic and another fields of technics. The paper demonstrates the possibility of getting polymer composites on basis polyvinyl alcohol, Na-carboxymethyl cellulose or poly (acryl amid) and natrium tetraborate using copper nanoparticles. The main aim of the study is to obtain the polymer composites on the basis of water solutions of polyvinyl alcohol and Na-carboxymethyl cellulose or poly (acryl amid) with additives of sodium tetraborate and filler in the form of copper nanoparticles; to study their rheological and surface properties: effective viscosity, module elasticity and strength adhesion; to determine the oxidation level of copper nanoparticles with separate polymers and in the mixture with polymers as well as depending on polymer concentration. The methods used in the study. Viscosimetric study of polymer composites was realized on rheoviscosimeter Rheotest-2, the elasticity module was defined by the method of spherical indenter penetration; the adhesion strength was studied by the method of metal ring perpendicular separation from the polymer body surface. The IR-spectra were recorded at the spectrometer Nicolet 5700. The oxidation degree of copper nanoparticles was determined by difractometer DS DISCOVER with Gadds (Bruker, Germany). The results. It was shown for the first time that due to interdependent influence of the mixture components: polyvinyl alcohol, Na-carboxymethyl cellulose or poly (acryl amid) with sodium tetraborate and copper nanoparticles at formation of polymeric complex the effective viscosity and the elasticity module increase, the strength adhesion decreases in comparison with initial polymers. The authors have carried out the comparative evaluation of the properties of the polymer compositions under study. Freezing of polymer compositions leads to large strengthening of the properties under study. Interaction of components of this polymer composition changes chemical compositions and structure of polymers. In contrast with the initial polymers, their mixtures are insoluble in water. The results obtained on difractometer allows determining the oxidation level copper nanoparticles with separate polymers and in mixture of polymers and the depending on their concentration. |
URI: | http://earchive.tpu.ru/handle/11683/5501 |
ISSN: | 1684-8519 |
Appears in Collections: | Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
bulletin_tpu-2015-326-6-07.pdf | 338,32 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.