Состав пва: Клей ПВА – состав, свойства, виды и инструкция по применению

состав и характеристики :: SYL.ru

Каждый из нас знаком с самых ранних лет с эмульсией поливинилацетата, именно так называется клей ПВА, состав которого будет упомянут ниже. В школе и детском саду без этой смеси не обходился ни один урок изобразительного творчества. Становясь взрослее, мы знакомились с этим универсальным составом заново.

Область использования

Он незаменим в процессе ремонта, когда приходится приклеивать потолочную и напольную плитку, обои, паркет, а также чинить мебель. Этот клей необходимость для профессионалов разных сфер. Он входит в состав грунтовок и эмульсионных красок, а также довольно широко используется в типографии для склеивания книг. Его можно встретить в столярных мастерских и на стройках. Для разных сфер описываемая смесь имеет свой ингредиентный состав. Разные компоненты могут влиять на свойства клея.

Основные разновидности клея ПВА

Как показывает практика, клей ПВА можно применять для соединения почти любых поверхностей. Используют состав школьники и строители, последние из которых наклеивают с помощью смеси обои, соединяют детали, грунтуют поверхности. Этот список нельзя назвать полным. Для каждого вида работ используется своя разновидность клея ПВА.

Бытовой состав еще называется обойным, он используется при наклеивании бумажных и виниловых обоев. Клей ПВА-М может использоваться не только для решения вышеперечисленных задач, но и для наклеивания линолеума, а также облицовки поверхностей плиткой. С его помощью можно склеить разные материалы, как-то:

• ткань;
• кожу;
• фарфор;
• ДВМ;
• ДСП;
• МДФ.

Особенности универсального и строительного клея

В продаже можно отыскать ещё и клей универсальный, который позволяет соединять комбинированные поверхности. Он подходит для следующих оснований:

• кожи;
• бумаги;
• картона;
• металла;
• стекла;
• дерева;
• ковролина;
• линолеума;
• серпянки;
• облицовочной плитки.

Строительный клей имеет преимущество перед остальными смесями этой группы. Его можно использовать даже для укладки паркета. Канцелярский клей предназначается для соединения фотобумаги, картона и бумаги. Именно им наиболее часто пользуются школьники.

Технические характеристики

Клей ПВА, состав, технические характеристики которого будут раскрыты в статье, представляет собой сметанообразную густую смесь, которая обладает запахом винилового спирта. Этот продукт представляет собой дисперсию ПВАД, всевозможных добавок и пластификаторов. Клей не ядовит и безвреден для кожи. Все его добавки экологически безопасны.

Среди основных характеристик следует выделить превосходную клеящуюся способность, которая достигает 550 Н/м. Состав влагонепроницаемый, устойчив к воздействию воды, взрыво- и пожаробезопасен, не является токсичным и может использоваться даже на детских площадках.

Клей ПВА, состав которого вы должны знать, если желаете приобрести эту смесь для ремонта, высыхает с минимальной усадкой, при наличии просветов он их хорошо заполняет. В результате удается получить прозрачную тонкую пленку, которая отличается высокой прочностью. С помощью определенных веществ смесь можно растворить, что расширяет область использования. Клей имеет низкую стоимость, поэтому доступен для многих потребителей.

Использовать состав можно в качестве вспомогательного вещества при шпаклевке и грунтовке. Смесь способна увеличить адгезию и отлично скрепить поверхности. В зависимости от толщины слоя, 1 кг будет достаточно на 5 м². Продукт морозоустойчив, он способен выдержать до 6 циклов замораживания и оттаивания.

Слой полностью высыхает за 12-24 часа, что зависит от температуры среды. Слой получается эластичным. Например, бумагу, склеенную составом, можно легко сложить пополам. В процессе высыхания смесь не деформирует изделия и не деформируется сама. Под воздействием солнечных лучей состав не разрушается, что говорит о его светостойкости.

Состав

Клей ПВА, состав которого будет упомянут ниже, изготавливается на разных предприятиях, поэтому может отличаться по свойствам и техническим характеристикам. Однако в условиях заводов используются основные этапы, среди них:

• подготовка сырья;
• дробление ингредиентов;
• взвешивание пропорций;
• обработка веществ;
• перемешивание;
• варка;
• отстаивание;
• розлив;
• фасовка.

Клей ПВА, состав которого может разниться, представляет собой раствор поливинилацетата в воде. В процессе производства добавляются пластификаторы и вещества, которые способны усилить свойства. Поливинилацетат – это полимер без запаха и вкуса, который не имеет цвета. Его получают при полимеризации винилацетата в эмульсии или растворе. При этом используется инициатор реакции и стабилизирующие добавки.

Состав клея ПВА универсального выглядит следующим образом:

• поливинилацетат 85–95 %;
• вода 0–10 %;
• пластификаторы 5 %;
• специальные добавки в пределах 0,5 %.

Что касается пластификаторов, то в качестве них могут выступить ЭДОС или дибутилфталат. При необходимости усилить отдельные свойства добавляются вещества, которые позволяют использовать клей более эффективно в разных сферах. Например, прочности можно добиться методом добавления следующих ингредиентов:

• каолина;
• талька;
• мела.

Что касается повышения водостойкости, то ее удается получить благодаря бензину и ацетону. Однако эти добавки снижают прочностные характеристики. Если увеличить объем пластификаторов, то клей получится более эластичным. Среди таких веществ следует выделить масло и глицерин. Химический состав клея ПВА может предполагать наличие металла, фарфора или стекла, это позволяет ускорить процесс застывания. Для того чтобы увеличить срок хранения, производители добавляют нитросоединения и стабилизаторы по типу ингибитора и стирола.

Состав клея канцелярского клея ПВА и ПВА-М

Состав клея ПВА канцелярского предполагает наличие следующих ингредиентов:

• силиката;
• полисиликата лития;
• натрия;
• калия.

Данное вещество поставляется исключительно в жидком виде. Материал представляет собой водный раствор с добавлением модифицирующих добавок и пластификатора. Состав твердого канцелярского клея отличается основным веществом. В качестве него может выступить поливинилацетат или поливинилпирролидон, последний из которых обозначается аббревиатурой ПВП.

Канцелярский клей может быть представлен универсальным составом, экстра-смесью или суперклеем, по названию можно определить степень крепости. Для использования в канцелярских целях рекомендуется универсальный клей, тогда как две другие марки в основном применяются при производстве мебели и в области строительства. Что касается состава клея ПВА-М, то в данном случае следует упомянуть дисперсию поливинилацетата, поливиниловый спирт, клей КМЦ, каолин, акилбензосульфонат и другие вещества.

Состав и технические характеристики строительного клея ПВА

Состав клея ПВА строительного предполагает наличие следующих ингредиентов:

• дисперсии ПВА;
• загустителя;
• целлюлозного ряда;
• технической воды;
• пеногасителя;
• консерванта.

Используется смесь для добавления в штукатурные смеси, цементный раствор и при проведении работ по укладке кафельной плитки. Для столярных работ и склеивания дерева смесь не используется. Она способна претерпевать около 5 циклов замораживания и оттаивания. Температура хранения достигает +50 °C. Важно при этом предохранять тару от прямых солнечных лучей и воздействия влаги.

Толщина наносимого слоя равна 2 мм максимум. Перед использованием состав следует тщательно перемешать. В раствор его добавляют только после предварительного разведения водой. При этом следует соблюсти соотношение, которое равно 500 грамм на 10 л воды. При склеивании картонных и бумажных изделий нанесение следует осуществлять тонким слоем на одну поверхность, а после элементы соединяются между собой и хорошо прижимаются. Работать с составом рекомендуется при температуре не ниже 10 °C, при этом относительная влажность не должна превышать 80 %.

Приготовление состава для побелки деревьев с использованием клея ПВА

Для побелки деревьев весной состав с клеем ПВА отлично подойдет. Это позволит защищать растения от вредителей. Обычно используется один и тот же рецепт и соотношение компонентов. К клею ПВА можно добавить клей казеиновый, это позволяет изготовить влагостойкий состав, который будет устойчив к осадкам.

Использование клея ПВА здесь оправдано еще и по той причине, что состав отличается доступной стоимостью. Однако следует быть готовым к тому, что смесь хуже остальных позволит деревьям дышать. Второй вариант раствора более сложен в приготовлении, для него следует приобрести:

• глину;
• гашеную известь;
• фунгицид;
• клей ПВА.

Перед началом работ в ведре следует размешать две части извести и одну часть глины. Последняя предварительно замачивается, чтобы растворились комочки. На заключительном этапе следует добавить 300 г оксида, а после – 100 г клея.

Заключение

Клей ПВА отличается уникальными характеристиками, но для того чтобы добиться положительного результата, необходимо предварительно подготовить склеиваемые поверхности. Для этого их хорошо обрабатывают, очищают от пыли и грязи, проверяют, насколько элементы сухие. Уровень их влажности не должен превышать 4 %. Если смесь предполагается наносить на гладкие стены, то их предварительно обрабатывают шкуркой для лучшей адгезии.

Клей ПВА — состав, разновидности, характеристика

Изобретенный в 1912 году в Германии, ПВА за пару лет из диковинки превратился в широко используемый и всем известный клей. Произошло это благодаря двум основным характеристикам: нетоксичности и универсальности. Сегодня продолжается совершенствование состава и выпускаются все новые марки, клей ПВА приобретает все новые свойства. Поэтому имеет смысл рассказать подробнее, где и как применяется этот клеящий материал, чем уникален и как производится.

Как расшифровывается и из чего делается

ПВА — продукт химической промышленности и назван он по основному действующему веществу, поливинилацетату, он и составляет 95 % всего клея. Получают поливинилацетат с помощью полимеризации мономера винилацетата, различными промышленными способами. Вещество не поддается растворению в воде (только набухает) и масляных растворах. Устойчиво к низким и высоким (но не выше 100˚ C) температурам, но не к их чередованию. Инертен к воздействию воздушной среды. Главная особенность — при использовании повышает сцепление между поверхностями материалов

Остальную часть клея ПВА занимают пластификаторы и добавки. В зависимости от того, какую разновидность клеящего продукта изготавливают, в него добавляют трикрезилфосфат, ЭДОС, ацетон и другие сложные эфиры. Пластификаторы обеспечивают необходимую густоту, а также улучшают адгезию к рабочим поверхностям.

Совет
Одно из ключевых свойств поливинилацетата — отсутствие запаха. Обращайте внимание на этот показатель при выборе в магазине.

Преимущества

Широкое распространение клей ПВА получил благодаря множеству положительных свойств:

• не содержит химических веществ, несущих вред здоровью, так что ПВА канцелярский разрешен для использования детьми с 3 лет;
• не горит;
• устойчив к механическим воздействиям;
• при повышении внутренней температуры становится более пластичен;
• выдерживает 4—6 циклов заморозки-разморозки;
• обладает нейтральным запахом, что упрощает использование в закрытых помещениях;
• растворяется только от сложных соединений химических веществ, но при этом свежий слой легко отстирывается водой.

Разновидности и их технические характеристики

Клей ПВА широко распространен в быту и строительстве. И школьник, и столяр-профессионал, и домохозяйка пользуются поливинилацетатом. В зависимости от рода деятельности, поливинилацетат делят на виды:

Канцелярский (ПВА — К). Пользуется популярностью в детских садах и школах. Консистенция густая, масса белого цвета, с образованием поверхностной пленки. Не токсичен, не устойчив к морозам и повышенной влажности. Применяется в работе с бумагой и всеми ее разновидностями.

Обойный (бытовой). Применяется для наклеивания бумажных, виниловых, флизелиновых и текстильных обоев. Создает надежное сцепление с бетонными, гипсокартонными или комбинированными поверхностями. Клей устойчиво переносит заморозку до –40 градусов.

ПВА-МБ (универсальный). Склеивает различные виды материалов. Используется в составе строительных и отделочных смесей на водной основе. Выдерживает температуру до –20 градусов.

ПВА-М — дешевая модификация универсального клея. Скрепляет только бумагу и дерево. Не рекомендуется использовать для стеклянных и фарфоровых поверхностей.

Дисперсия поливинилацетатная — эмульсия клея, улучшенная для адгезии с поверхностями. Делится на два вида: пластифицированные и без пластификаторов. Встречается в составе бытовой химии, упаковочных изделий, вододисперсионных красок и строительных растворов.

Дисперсионный клей применяется в текстильной, обувной и других промышленностях. Также используется в изготовлении табачных изделий — для фильтров сигарет. Обладает морозо- и влагостойкостью. Имеет кремовый желтый оттенок и вязкую консистенцию.

Водостойкий клей класса d. Используется в строительстве и ремонте деревянных изделий, изготовлении мебели. Диапазон влагостойкости от d1 до d4.

Самый оптимальный при склеивании на дереве, ДВП, ДСП и пробке — клей ПВА д3. Расшифровывается как дисперсионная эмульсия поливинилацетата 3 степени влагостойкости. Консистенция — прозрачная, густая и вязкая. Возможно использование в помещениях с высокой степенью влажности воздуха.

Важно
Несмотря на нетоксичность застывшего клея ПВА, выполнять работы по склеиванию поверхностей необходимо в хорошо проветриваемых помещениях.

Правильное применение

У каждого варианта клеящей смеси свои особенности использования. Поэтому перед применением внимательно изучите инструкцию, которая прилагается к товару. При отсутствии таковой воспользуйтесь советами, приведенными ниже.

Наносят кистью, реже — зубчатым шпателем. Клей должен быть равномерно и тонким слоем распределен по обеим поверхностям, которые будет скрепляться. При необходимости после высыхания первого слоя кладется второй. Клею дают немного подсохнуть и впитаться, затем плотно прижимают склеиваемые части.

Сколько сохнет и как ускорить застывание

Для качественной работы важно знать, как быстро высушить клеевой материал. Конечно, в этом процессе нет ничего сложного, если клеятся мелкие бумажные детали. При нанесении тонкого слоя, высыхание происходит за 10—15 минут.

Клей категории «супер» или «момент» сохнет секунды. Недостаток в том, что не остается времени для коррекции положения деталей.

В среднем, клей ПВА сохнет 24 часа. Чтобы получить прочную адгезию поверхностей, важно сильно прижать изделия друг к другу. Например, положить под пресс из книг, если речь идет о бумаге. Или зажать в тиски на пару часов.

Небольшие хитрости для быстрого высыхания ПВА:

• качественное сцепление и высыхание происходит на чистых поверхностях — уберите частицы пыли и мусора;
• чтобы нанести клей равномерно, предварительно обработайте рабочие поверхности спиртом или ацетоном;
• чем тоньше слой клея, тем быстрее он сохнет — используйте кисть или валик для работы с клеем;
• стоит учесть, что для быстрого высыхания важно использовать качественный товар от проверенных изготовителей;
• ПВА быстрее сохнет при умеренном повышении температуры — воспользуйтесь феном, положите изделие рядом с источником тепла или поместите в микроволновую печь на несколько секунд.

Совет
Помните, что клей ПВА начинает разрушаться при температуре, выше 100—170 градусов. Будьте осторожны с нагревом.

Как и зачем разбавлять

Поливинилацетатный клей нередко разбавляют водой. Не рекомендуется добавлять воду в универсальный, секундный и клей «Момент», так как они потеряют клеящую функцию. Также не рекомендуется разбавлять дисперсионные марки. Развести можно бытовой и канцелярский клей. Это позволяет снизить расход материала или восстановить его консистенцию, если клей загустел во время хранения.

Обойный клей продается в сухом виде. Перед использованием клей растворяют в теплой воде в расчете 100 граммов сухого продукта на 1 литр жидкости. Раствор получается как густая сметана, чтобы кисть или валик немного застревали в растворе. Чтобы получить грунтовку, пропорции немного изменяют, увеличивая долю воды.

В качестве грунтовки используется и канцелярский клей. Чтобы разбавить его, понадобится теплая вода и клеящий материал в соотношении 2 к 1. Получается жидкое средство светло-белого цвета.

Совет
Сильно разбавленный клей создает менее прочный и, соответственно, менее долговечный шов.

Клей ПВА — один из наиболее универсальных составов, применяется как самостоятельно, так и в композиции с добавками и модификаторами, придающими дополнительные полезные свойства. Он по-прежнему один из наиболее безопасных клеевых материалов. Используйте его с умом, и результат оправдает все ваши ожидания.

Клей ПВА строительный: состав, свойства, особенности применения

Ни одна отделочная работа не обходится без хорошего клеящего состава. Он должен отвечать требованиям качества, безопасности и удобства работы.  Строительный клей ПВА — то, что нужно для разноплановых ремонтных работ внутри помещений: поклейки обоев, установки паркета, керамической плитки и т.д. Из чего состоит ПВА, в чем его преимущества и недостатки, как правильно использовать состав в строительных целях? Все ответы далее в статье.

Описание, состав

Клей пва — один из самых популярных составов для разных целей: строительства, канцелярии, творчества, домашнего хозяйства. ПВА впервые пригождается в детстве, как правило, это канцелярский вариант. Он используется для бумажных и картонных поделок, аппликаций и т.д. Строительный вид несколько отличается от канцелярского и обладает определенными преимуществами. Такой состав скрепляет гораздо большее разнообразие материалов и отличается лучшей адгезией.

Поливинилацетат, или сокращенно ПВА, составляет 95 % клея с одноименным названием. Оставшуюся долю занимают вода, пластификаторы, различные растворители, наполнители и загустители. Стабилизирующие компоненты придают определенные свойства всему составу: водостойкость (ацетон), пластичность (глицерин), прочность сцепления поверхностей (каолин, мел, тальк), скорость засыхания (стекло, фарфор).

Преимущества и недостатки

Строительный клей ПВА обладает хорошими техническими характеристиками, которые позволяют использовать его для разных целей. Сильные стороны материала:

1. Низкий расход. В основном количество используемого клея зависит от типа работы, но средний показатель расхода варьируется в диапазоне от 100 до 900 г на 1 кв.м.
2. Хороший показатель клеящей способности — 450—550 Н/м.
3. Быстро высыхает. В среднем, полное застывание клея занимает не более 12—24 часов, хотя показатель зависит от площади поверхности, температуры и других факторов.
4. Состав устойчив к воздействию воды.
5. Не разрушается под действием солнечных лучей.
6. Морозоустойчивый, выдерживает до 5—6 циклов замораживания и оттаивания.
7. Высыхает с минимальной усадкой. Не деформирует изделие в процессе высыхания.
8. Хорошо заполняет щели, просветы.
9. Нетоксичен. Разрешается работать с клеящим составом в любых условиях, не обязательно проветривать помещение, что является огромным плюсом для поклейки обоев. ПВА также безопасен при попадании на кожу, достаточно смыть вещество теплой водой с мылом.
10. Доступная цена. ПВА — самый дешевый среди аналогов.
11. Основа клея очень стабильна, при работе с различными материалами технические характеристики не меняются.
12. Популярный товар, всегда есть в продаже в строительных магазинах.
13. Продается в разных емкостях и объемах.
14. Температура хранения — до +50 градусов.
15. Служит хорошей основой для строительных смесей (грунтовки, шпатлевки).

Совет! Может ли строительный ПВА заменить канцелярский? Дисперсия ПВА, хоть и обладает гораздо большей сцепляемостью, вполне подойдет для дерева, бумаги, картона, текстиля — годится для поделок.

К недостаткам вещества следует отнести такие свойства:

1. Недолгий срок хранения — от 6 месяцев до 1 года. Для продления в состав иногда добавляются различные ингибиторы.
2. Является горючим веществом, требуется соблюдение правил пожарной безопасности.
3. Если в составе имеются пластификаторы, то клей может выделять в воздух незначительное количество химических веществ (уксусной кислоты).
4. Оставляет следы на поверхностях, поэтому требует аккуратной работы.

Как применяется

Предпочтение клею ПВА отдают как неофиты, так и профессионалы строительства. Вещество в чистом виде хорошо склеивает такие материалы, как бумага, картон, ткань, кожа, фарфор, дсп, стекло, металл. Как клеящий состав применяется для следующих ремонтных работ:

Совет! ПВА неплохо зарекомендовал себя как материал для склеивания древесины и придания ей водонепроницаемых свойств.

Применение ПВА распространяется и на создание различных смесей, прежде всего, их уплотнение:

1. Его добавляют в цементный раствор с целью повышения гидроизоляции, адгезии к поверхности, пластичности состава. Стандартная доля клея ПВА в цементном растворе составляет 5—10 %.
2. Штукатурный раствор только выиграет от включения строительного клея. Для приготовления смешиваются цемент и песок в соотношении 1:3, затем добавляется вода. После получения нужной консистенции в раствор вводится ПВА в количестве от 50 до 70 г на 10 л. Штукатурка с клеем лучше ложится на поверхность и быстрее схватывается.

Совет! Не рекомендуется использовать строительный клей ПВА в качестве герметика на стенах под покраску эмульсионными составами.

Поклейка обоев на ПВА

Строительный клей ПВА подходит для отделки стен некоторым видами легких обоев. Все, кто имел дело с ремонтом, сходятся во мнении, что этот вариант лучше использовать только в том случае, если нет альтернативы. Почему?

Недостатки ПВА при монтаже обоев:

• состав приклеивает полотно намертво, так что при последующем ремонте отдирать обои будет сложно и долго;
• по той же причине скорректировать положение полосы во время работы практически нереально;
• иногда со временем из-под обоев начинает проглядывать желтизна.

В чем идеален строительный ПВА, так это в подклейке отошедших уголков и краев, в том числе, после корректировки стыков.

Как правильно поклеить обои на ПВА:

1. Гладкие стены необходимо покрыть шпатлевкой, шерохватые — грунтовкой.
2. Клей обязательно разбавляется водой для усиления текучести.
3. Состав наносится на стены или обои валиком или зубчатым шпателем. Кистью работать довольно неудобно, особенно на поверхностях с большой площадью.
4. Движения идут от центра к краю обоев.
5. Если при наклеивании образовались пузыри, их аккуратно разравнивают сухой чистой тряпкой или валиком. Еще лучше использовать лист бумаги: так пузыри будут выходить быстрее, а новые не образуются.
6. При попадании клея на лицевую сторону обоев нужно незамедлительно удалить его чуть влажной тряпкой или воспользоваться антиклеем.

Советы по работе с клеем

Клей ПВА строительный максимально раскрывается с лучших сторон только при соблюдении некоторых правил:

1. Наносится клей только на предварительно очищенную от пыли и грязи поверхность. Рекомендуется ее также обезжирить.
2. Поверхность перед нанесением клея должна быть сухой.
3. Рекомендуется распределять клей только по одной поверхности, так как нанесение на обе склеваемые части только снизит эффективность клея.
4. Обычно на упаковке указывается, нужно ли разбавлять материал и в каких пропорциях. Строительный клей в чистом виде используется редко, в основном для поклейки некоторых видов обоев.
5. Толщина наносимого слоя — не более 2 мм.
6. Перед применением рекомендуется тщательно перемешать разбавленный клей.
7. Работа с составом осуществляется при температуре не ниже +10 градусов и относительной влажности не выше 80 %.
8. Для склеивания обычно советуют крепко сжать поверхности и держать их около 2—3 минут. На самом деле для лучешго результата необходимо фиксировать предметы с меньшей силой, но дольше по времени.
9. Не нужно тревожить скрепляемые поверхности во время засыхания.

Клей на основе поливинилацетата успешно выполняет поставленные перед ним задачи. Прежде всего, он незаменим при замесе шпатлевки и уплотнении цемента. Его состав постоянно совершенствуется, благодаря отличным техническим характеристикам, удобству работы, доступности и экологичности строительный клей ПВА лидирует на строительном рынке.

Клей ПВА — состав, разновидности, применение

По популярности сегодня с этим клеем вряд ли поспорит доже некогда самый известный и распространенный силикатный клей. А сфера его применения, кажется, не имеет границ. Клеем ПВА клеят бумагу и ткань, дерево и стекло, кожу и металл.

Кроме того, ПВА входит в состав многих красок и грунтовок, шпатлевок и сухих строительных смесей.

Чем же отличаются друг от друга различные клеи ПВА, все ли равно где какой клей применять, и что нужно знать домашнему мастеру, чтобы со знанием дела и с наибольшей пользой использовать этот поистине универсальный продукт химической промышленности.

Как расшифровывается ПВА, его состав

Но, прежде всего, как же все таки расшифровывается ПВА? ПВА – это аббревиатура поливинилацетата. Мы не будем рисовать химических формул, они вряд ли вам будут сильно интересны, а скажем, что в состав клея ПВА входит эмульсия этого самого поливинилацетата в воде с различными пластификаторами и специальными добавками, которые усиливают те или иные свойства клея, делая его более подготовленным для применения в конкретной области. Какие клеи ПВА и где применяются, мы и проанализируем в этой статье, а также дадим несколько советов по нетрадиционному использованию этого чудо-состава.

Какие бывают клеи ПВА, их применение

Даже довольно искушенному домашнему мастеру далеко не всегда известно, применение какого из видов клея ПВА даст ему лучший эффект в той или иной области. Попробуем разобраться вместе. Классификация клеев ПВА:

1. Бытовой (обойный). Именно для этого и создан, выдерживает 6 циклов заморозки до температуры — 40°. Конечно же клеит и многое другое, но мы рекомендуем использовать его по назначению.

2. Канцелярский (ПВА-К). В отличие от большинства своих собратьев – неводостоек и неморозоустойчив. Эти его «слабости» обязательно нужно учитывать, особенно при попытках использования для дополнительной пластификации строительных смесей и растворов. Купите другой.

3. Универсальный (ПВА-МБ). Клеит все, перечисленное в начале статьи, именно такой состав чаще всего используется для изготовления бетонных смесей, грунтовок и шпатлевок. Этим клеем уже допускается дополнительная пластификация любых строительных составов на водной основе. Морозоустойчив, выдерживает 6 циклов заморозки до температуры — 20°.

4. Супер (ПВА-М). Кроме всего, что клеит универсал, этот клей также предназначен для поклейки керамической плитки, линолеума на войлочной основе т.п. Морозоустойчив, выдерживает 6 циклов заморозки до температуры — 40°.

5. Дисперсия ПВА – основа для всех составов клеев. Также используется в промышленности не только как клеящее вещество, но и как рецептурная часть многокомпонентных составов. Бывает 2-х видов:

• непластифицированная;
• пластифицированная.

Дополнительная информация о методах пластификации и технических характеристиках дисперсий ПВА вряд ли будет интересна рядовому читателю этой статьи, но очень многие строители для улучшения составов строительных смесей предпочитают использовать именно ее. Конечно не в размерах евро-куба или бочки, а в более мелкой фасовке, имеющейся в ассортименте многих крупных строительных магазинов.

Некоторые производители клеев на основе ПВА для привлечения клиентов слегка расширяют их классификацию. Так появился клей ПВА строительный, который позиционируют, как состав, превышающий по своим свойствам универсальный. Иногда применяют названия нескольких видов клеев одновременно. В таких случаях, прежде чем применять клей, нужно читать, для склеивания каких материалов он предназначен – здесь производитель будет аккуратнее и не напишет, что именно этим клеем можно приклеить керамическую плитку, если он предназначен для бумаги.

Остается добавить, что некоторые виды клеев ПВА прямо изготовлены для узкого применения. Это не значит, что ими нельзя склеить ту же бумагу или картон, просто в них имеются добавки для наилучшего склеивания конкретных материалов.

ПВА и сухие строительные смеси

Собственно говоря, сухие строительные смеси стали широко возможны, благодаря тому, что дисперсию ПВА высушили, и она стала доступной в виде порошка.

Любая строительная смесь состоит из:

• наполнителя, коим чаще всего выступает кварцевый песок, но также им может быть мел, керамзит т.п.;
• вяжущего, коим выступает цемент, известь, гипс;
• химических добавок, основу которых зачастую составляет дисперсионный порошок на основе ПВАД.

Конечно, кроме этого порошка, там присутствуют и другие химдобавки, но их состав и количество в разных смесях разный. Мы же упоминаем об этом вообще для того, чтобы рачительный хозяин мог в некоторых случаях сэкономить, понимая суть.

А именно. На всю химию в строительных смесях приходится от 2 до 5%, все остальное – наполнитель и вяжущее. Покупая цементную строительную смесь, вы зачастую покупаете за дорого цемент и песок. Да и сушка дисперсии ПВА изрядно добавляет стоимости, чтобы вы в результате развели ее водой и получили тот же ПВА. А в качестве остальной химии для большинства не самых специальных смесей вполне подойдет какое-нибудь жидкое мыло или даже стиральный порошок в количестве 2 – 3 % от количества вяжущего. На худой конец подойдет даже стружка из хозяйственного мыла.

Клей ПВА на замену строительных составов

Теперь, когда суть получения модных составов стала понятнее, мы можем чуть больше детализировать некоторые из них.

И начнем с самого простого.

1. Практически любой вид отделочных работ предваряется грунтованием поверхности. Большинство производителей рекомендуют это делать только их грунтовкой, самого что ни на есть глубочайшего проникновения. Но 10% раствор клея ПВА (лучше все же, дисперсного) проникнет ничуть не хуже и обеспечит великолепную адгезию материала. Попробуйте и убедитесь сами. А если в этот состав добавить какого-нибудь красителя для водоэмульсионных красок, то получится великолепная краска-пропитка для бетона, позволяющего создавать чудесные иллюзии натурального камня, кирпича. Нужно будет только лаком покрыть.

2. Самая дешевая финишная шпаклевка получится, если мел смешать с ПВА до густоты сметаны, хотя для глубоких щелей можно сделать и погуще. Понятно, что состав в широких рамках можно регулировать некоторым количеством воды. Есть 2 недостатка, которые просто нужно учитывать:

• большое время высыхания;
• сложности машинной обработки готовой поверхности из-за высоких температур в области обработки от трения рабочего инструмента.

3. Гипсовая шпатлевка, как и аналог клея для гипсокартона получается при смешивании 1 части гипса, 2 частей мела и все того же клея ПВА. Но слегка поэкспериментировав с соотношениями, вы можете получить идеальный продукт, подогнанный под ваш стиль и ритм работы. Тот же гипс или цемент в смеси с ПВА станут великолепной шпатлевкой для бетонного пола, иногда в этот состав будет полезным добавить мелкого песка. А, уж в каком бы соотношении вы не приготовили цементно-песчаную смесь, в зависимости от марки и качества цемента, фракции и качества песка, если вы добавите стакан дисперсного или даже универсального ПВА на ведро и моющее, как было описано выше, вы с успехом замените большинство супермодных смесей.

4. Большинство считает клей ПВА лучшим для склеивания древесины. И хотя современные полиуретановые клеи кое-где начали теснить ПВА из этой сферы, но их относительная дороговизна не сможет сделать это повсеместно.

А уж о домашнем применении и говорить нечего – здесь ПВА еще долго не будет иметь конкурентов.

Но дерево – достаточно мягкий материал, часто получающий серьезные повреждения даже при незначительных небрежностях в обращении. И здесь ПВА может стать незаменимым помощником. Если его смешать с древесной пылью, которую можно свободно найти на любом деревянном производстве, то мы получим шпатлевку именуемую «жидкое дерево». Варьируя ее консистенцию, можно получать состав, способный справиться с самыми глубокими ранами на деревянных поверхностях, а также изделиях из ДВП, ДСП и МДФ.

5. Остается добавить, что, учитывая наличие ПВА в виде редиспергируемого порошка во многих строительных составах (о чем можно прочесть на упаковке), мы с успехом можем повысить степень пластификации этих самых составов путем введения дополнительного количества ПВА в готовую смесь.

Так, при нанесении короедной смеси при помощи штукатурного пистолета Хоппер при наружной отделке зданий, мы рекомендуем добавлять дисперсный ПВА из расчета 1 л на 25 кг смеси. Это сделает раствор более пластичным и впоследствии еще более стойким к внешним воздействиям.

При этом туда же можно смело добавлять краситель, ПВА поможет им соединиться в великолепную смесь.

Вообще этот клей позволяет достичь интереснейших результатов в приготовлении различных, в том числе декоративных, отделочных материалов. Подберите сами с его помощью интересные составы и возможно даже вы захотите поделиться ими с подписчиками нашего сайта, за что и мы и они будем вам благодарны.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Рекомендуем другие статьи по теме

Как пользоваться строительным и универсальным клеем ПВА: инструкция по применению

Изобретен состав ПВА клея еще в 1912 году, за многие годы появилось множество иных средств для приклеивания предметов, но данный клей не потерял своей популярности. Это объясняется универсальностью применения средства, а также его безопасностью для здоровья человека.  ПВА клей за эти годы получил много новых свойств, благодаря постоянному совершенствованию состава производителями. Подробнее об особенностях клея и видах будет рассказано далее.

Клей ПВА — особенности и свойства

Для лучшего понимания, что такое ПВА следует разобраться в составных компонентах продукта. При изготовлении основой берут поливинилацетат, состоящий из синтетических волокон и виналона. Также в составе ПВА может применяться добавление пластификаторов, приводящих к улучшению морозостойкости и пластичности. Отличается клей нижеперечисленными техническими характеристиками:

• Хранение может производиться пять-шесть месяцев;
• Проявляет стойкость к понижению температурных показателей;
• Высыхание не занимает много времени;
• Показатель клеящей способности равен 400 Н/м.

Высыхание не занимает много времени.

Как расшифровывается и из чего делается

Многим интересно, как расшифровывается аббревиатура ПВА, ответ очень прост. ПВА расшифровка создавалась из названия основного компонента продукта – поливинилацетата. Кроме этого вещества в составе присутствуют вода и иные добавки, их использование может быть разным, в зависимости от вида производителя. А также свойств, которые хотят улучшить при производстве.

Используемые пластификаторы создают защитную пленку после высыхания раствора, помогают получить необходимый уровень вязкости. Применяться может добавление ацетон, стабилизаторов и другого. Их наличие способствует возможности использования, как грунтовочного средства при строительных работах. Внешний вид представляет собой жидкую консистенцию, которая может быть белого цвета или желтого, высохнув покрытие, приобретает прозрачный цвет, либо остается желтоватым. Имеет ряд положительный свойств, которые и объясняют популярность среди потребителей:

• В составе не используются токсичные элементы, что определяет не вредность клея;
• Негорючий;
• Стоек к механическим ударам;
• Повышение температуры делает раствор пластичным;
• Сохраняет свои свойства даже при заморозке и разморозке до шести раз;
• Не имеет неприятного запаха, в здании работа не будет вызывать дискомфорт;
• Растворить данный вид клея могут лишь агрессивные химические вещества;
• Можно легко удалить с одежды и кожи водой;
• Универсальное использование;
• Влагостойкое свойство.

Высыхание не занимает много времени.

Сфера применения

Инертность ПВА позволяет добавлять в него разные элементы, для улучшения свойств и получения новых функций. Что помогает увеличить области использования раствора, при этом адгезионный параметр не теряет своих хороших показателей. Клей не только используется, как канцелярское изделие, сфера применения намного шире. Востребован при производстве мебели, столяры использует специальную разновидность, позволяющую получить надежное сцепление мебельных деталей.

Существует клей ПВА строительный, используемый для добавления в различные средства при строительстве. Его добавление приводит к улучшению прочных и устойчивых характеристик получаемых смесей. Клей позволительно использовать и в текстильной индустрии, при создании ткани. При производстве ткань погружают в клеевой раствор на непродолжительное время, в итоге получают более прочный текстильный продукт.

Востребован при производстве мебели, столяры использует специальную разновидность, позволяющую получить надежное сцепление мебельных деталей.

Разновидности ПВА, характеристика, инструкция по применению

Есть возможность самостоятельно добавлять компоненты для получения лучших свойств, но можно найти в продаже готовые варианты, которые производители создают многообразными.

Покупая продукт, обращают внимание на состояние консистенции и запах. Смесь не должна содержать комков, не должно быть осадка и расслоения. Запах может быть чуть заметен, или вовсе отсутствовать.

Покупая продукт, обращают внимание на состояние консистенции и запах.

Строительный клей ПВА

Ранее упоминался строительный вид, отличается высокими показателями сцепляемости с поверхностями, также водостойкий. Выглядит как прозрачная эмульсия. Высыхая, не дает усадки, на поверхности не появляются трещинки, может выдержать динамические нагрузки. Устойчив к разным температурам от -40 до +70.

Расход клеевого раствора небольшой. С ним готовят монтажные смеси, используют в качестве закрепителя для лакокрасочного материала, фиксирующего средства для кафельного облицовочного материала. В стандартных условиях высыхание занимает 6-8 часов. Выпускается в жидком состоянии, либо в порошкообразном. Можно выделить несколько марок: Текс, Акватекс, Радуга.

Строительный вид, отличается высокими показателями сцепляемости с поверхностями.

Канцелярский клей ПВА

Выделяется меньшей степенью сцепляемости наряду с другими видами. Основой служит вода, в связи с этим не выдерживает низкие температуры. Безопасен для здоровья, вязкий белого цвета, без запаха. Допускается использование маленькими детьми от трех лет под наблюдением взрослых. Предназначен для склеивания бумаги, не образует пятен, со временем возможно пожелтение. Если правила хранения нарушены, растрескивается, тары имеют конусные наконечники. Выделяют: Комус, Kores, Polipax.

Безопасен для здоровья, вязкий белого цвета, без запаха.

 Универсальный ПВА

Клей универсальный ПВА предназначается, чтобы зафиксировать разные виды материалов между собой, отличающиеся плотностью: деревянные, текстильные, картонные, кожаные, тонко-замшевые. Может контактировать с другими элементами, поэтому применяется как добавка в шпаклевку, грунтовку, цементную смесь. Свойства сцепляемости среднего уровня, справляется со сменой температурных показателей. Является аналогом ПВА М, но отличается более низкой ценой. Предназначен для пористых поверхностей. Возможно замена им отделочного лака при работе снаружи здания. Известные продукты: Момент Универсал, Текс, Лакра.

Клей универсальный ПВА предназначается, чтобы зафиксировать разные виды материалов между собой, отличающиеся плотностью.

Поливинилацетатный клей

Поливинилацетатный клей выделяется отсутствием выраженного запаха и цвета. При комнатной температуре не обладает эластичностью, для получения подобного свойства следует разогреть его до 50-60 градусов. Применяется в нескольких вариантах:

• Как склеивающее средство для стеклянных, железных, кожаных и бумажных предметов;
• Приклеивающим средством для МДФ панелек к пластмассе;
• Склейка древесины.

Поливинилацетатный клей выделяется отсутствием выраженного запаха и цвета.

Клей ПВА бытовой обойный

Чтобы приклеить обои на бумажной основе к стене применяется специальный обойный вид клея. Он позволяет приклеить обойные полотна к разным основаниям, на которые нанесена штукатурка. При работе следует производить нанесение только на сами полотна. Если наносить его на стену, то качество сцепления станет хуже.

Он позволяет приклеить обойные полотна к разным основаниям, на которые нанесена штукатурка.

Суперклей ПВА

Супер клеем его назвали из-за особой прочности, которую создает раствор. Шов будет эластичным и надежным, способен выдержать динамические нагрузки. Используется для мелких монтажных работ, при небольшом объеме ремонта предметов, как реставрационное средство для облицовочной кафельной плитки. Проявляет стойкость к влиянию влаги и перепадам температурных показателей. Подходит для приклеивания стеклянных, керамических, деревянных, каучуковых деталей. Применим при наружных работах, в мебельной индустрии, текстильном и обувном производстве. Отмечают не выделение пятен на поверхности, также не окрашивает изделия.

Проявляет стойкость к влиянию влаги и перепадам температурных показателей.

Столярный клей

С деревянными изделиями можно использовать разные варианты ПВА. Но лучшим выбором будет применения специального вида – столярного. Выделяется эластичностью и высоким качеством получаемого соединения деталей из древесины. ПВА «Экстра» и другие подобные средства весьма популярны среди профессиональных столяров. Преимуществами выделяют:

• Экономный расход;
• Эластичное свойство;
• Стойкость к повышенной влажности.

Выделяется эластичностью и высоким качеством получаемого соединения деталей из древесины.

Сколько сохнет клей

Многих волнует вопрос, сколько времени придется ждать до завершения процесса высыхания клеевого слоя, чтобы перейти к эксплуатации заклеенных изделий. На срок высыхания влияют следующие факторы:

• Вид используемого ПВА;
• Пористость приклеиваемого материала;
• Объем слоя.

Сроки могут варьироваться от 5 минут до 36 часов.

Условия хранения могут повлиять на срок просушки, если применялась неоднократная заморозка, то это может увеличить необходимое время для застывания.

Для надежного приклеивания бумажных изделий не нужно наносить толстый слой и сушиться слой будет 7-15 минут. При строительстве слой будет делаться толще, и высыхать он уже будет намного дольше, до 24 часов. Можно сделать несколько действий, которые могут повлиять положительно на процесс просушки, сократив срок, а также улучшат прочность склеивания. Они заключаются:

• Обе части предметов, которые будут клеить стоит почистить, поверхности должны быть ровными, если нужно, то применяется шкурка, нанесение клея производят на полностью высохшую поверхность;
• Изделие обезжиривается, высушивается;
• Если работа ведется с бумажными, тканевыми, картонными предметами, то после нанесения клея их помещают под пресс;
• Равномерность слоя может обеспечить использование валика;
• Повышенная влажность влияет на процесс высыхания негативно, увеличивая время;
• Ускорить просушку можно, применив монтажный или бытовой фен. Детские поделки допускается просушивать в духовке, максимальная температура +95 градусов.

Использование фена при сушке неплотных изделий может привести к их деформации.

Для надежного приклеивания бумажных изделий не нужно наносить толстый слой и сушиться слой будет 7-15 минут.

Техника безопасности при работе

ПВА не несет вреда здоровью, но все же это клей, и по инструкции при работе обязательно следует придерживаться правил безопасности. Они включают следующие меры:

• Защищают кожу от контакта с раствором. Для этого просто надеваются резиновые перчатки;
• Обеспечение в помещении, где проводятся работы хорошей вентиляции, либо проветривание комнаты. Длительное время использования и большие объемы работы не могут проводиться без этого пункта;
• Применения для нанесения клеевого раствора вспомогательных инструментов. Для этой цели выбираются валик, либо кисточки. Выбор зависит от вида поверхности, обрабатываемой площади и предпочтений мастера.

Применения для нанесения клеевого раствора вспомогательных инструментов.

ПВА это особый клеевой раствор, который отличается своей универсальностью и безопасностью. На сегодняшний день существует много разновидностей раствора, которые отличаются своими составными компонентами, а также свойствами. Многие считают, что он применяется, лишь для склейки бумаги, но его сфера применения намного шире. От вида зависит область использования, он может создать отличное соединение разных материалов. Также специалисты часто применяют его в качестве добавки при строительных работах. Чтобы получить максимальный эффект, нужно выбирать соответствующий состав для конкретной ситуации. Приемлемая цена и отличные характеристики делают ПВА востребованным средством.

Видео: Как проверить ПВА

состав и технические характеристики, виды и инструкция по применению

Клей ПВА считается универсальным средством, которое используется для приклеивания изделий из различных материалов. Данный клеевой состав пользуется популярностью благодаря своей низкой стоимости и простоте использования. Прежде чем пользоваться ПВА, надо разобраться с его главными особенностями.

Состав и технические свойства

Необходимо узнать детальное описание такого клеевого состава и ознакомиться с его техническими характеристиками.

Клей ПВА был создан известным германским ученым Фритцем Клаттом в далеком 1912 году. Однако в коммерческих масштабах его начали производить лишь через несколько лет. Сегодня это клеящее средство считается наиболее популярным средством, которым пользуются многие люди.

Чтобы узнать характеристики клеев и их особенности, надо ознакомиться с перечнем компонентов, которые входят в состав. При изготовлении клея используют поливинилацетат, который состоит из синтетических волокон и виналона. В некоторые разновидности составов добавляются пластификаторы, которые делают их морозоустойчивее и пластичнее. В качестве пластификаторов применяют эфирные масла, трикрезилфосфат и диизобутилфталат.

ПВА обладает следующими техническими характеристиками:

• продолжительный срок хранения клеевого раствора, который составляет 5-6 месяцев;
• устойчивость к понижению температуры;
• быстрое высыхание;
• клеящая способность, составляющая 400 Н/м.

Сфера применения

Прежде чем воспользоваться ПВА, надо разобраться, где можно его применять. Некоторые считают, что клеевым раствором пользуются только для поклейки бумаги, но это не так. Состав пользуется популярностью у изготовителей мебели. Выпускаются специальные столярные разновидности клея, с помощью которых можно скреплять деревянную мебель.

При использовании таких клеевых составов на обработанной поверхности образуется плотная пленка, которая надежно приклеивает дерево.

Также ПВА применяется в строительной сфере. Многие строители добавляют его в цементные, штукатурные и грунтовочные растворы, чтобы повысить их стойкость и прочность. Помимо этого, средство используют в текстильной промышленности для улучшения прочностных свойств тканевых изделий. Чтобы сделать ткань прочнее, ее на 10-20 минут помещают в раствор ПВА.

Разновидности ПВА, характеристика, инструкция по применению

Существуют различные виды ПВА, которые отличаются между собой техническими характеристиками.

Строительный клей ПВА

Строительным клеевым составом называют эмульсию, изготовленную из поливинилацетата и дополнительных компонентов, которые увеличивают густоту клеевого состава. Отличительной особенностью такого раствора считают его желтоватый оттенок.

Многих интересует, что клеит строительный ПВА и для чего его используют. Он применяется при укладке деревянного напольного покрытия и поклейке виниловых или обычных бумажных обоев.

Канцелярский клей ПВА

Для склеивания картонных и бумажных изделий пользуются специальным канцелярским раствором. В строительной сфере им пользоваться противопоказано, так как он не способен обеспечить надежное и крепкое сцепление. Выпускается канцелярская клеевая смесь в небольших флаконах с дозаторами.

Такой состав имеет несколько особенностей, с которыми следует ознакомиться:

• долго хранится;
• засыхает в течение 2-3 часов;
• легко смывается.

ПВА

Жидкий клей ПВА считается универсальным средством, которым пользуются как в быту, так и в сфере строительства. Высокая плотность состава позволяет пользоваться им для поклейки линолеума, ковровых покрытий, обоев, керамических плит и металлических листов. При работе с тяжелыми изделиями это средство применять нельзя, так как оно не справится с нагрузками.

ПВА-М

Это клеящее средство отличается скоростью схватываемости и высоким уровнем адгезии. При его изготовлении добавляются компоненты, которые повышают густоту состава и делают его более надежным. Такой клей отлично склеивает изделия, изготовленные из следующих материалов:

• стекло;
• пластик;
• керамика.

Также многие применяют ПВА-М, если надо приклеить что-то к бумаге. Свойства данного суперклея позволяют пользоваться им в строительной сфере.

Чем отличается клей ПВА от ПВА-М

Чтобы разобраться, какой лучше использовать клей, надо ознакомиться с отличиями ПВА-М от ПВА. Главной отличительной особенностью средств считается их густота. ПВА-М более густой, и поэтому многие применяют его во время ремонта в квартире.

ПВА-Контакт

При проведении работ с деревом часто применяют ПВА-Контакт, у которого неплохая адгезия. Среди достоинств раствора выделяют его устойчивость к высокой влажности и резким изменениям температуры. При изготовлении Контакта добавляются пластификаторы, которые повышают плотность состава. Таким клеем пользуются во время ремонта при поклейке фотобумаги и виниловых обоев.

Универсальный

Прежде чем использовать ПВА-Универсальный, надо разобраться, для чего применяется такое средство. Им пользуются при проведении внутренних ремонтных работ. Такое средство может приклеить изделия, сделанные из ткани, картона или бумаги. Также универсальный состав добавляют в цементные растворы во время укладки керамики или кафеля.

Основные технические характеристики клея:

• длительность застывания после нанесения на поверхность — 18-20 часов;
• расход состава — 100-200 грамм на квадратный метр.

Поливинилацетатный клей

Поливинилацетатным клеем называют средство, которое не имеет выраженного аромата и цвета. В условиях комнатной температуры раствор довольно редкий, однако при разогреве до 50-60 градусов он становится эластичнее. Выделяют несколько случаев, при которых пользуются поливинилацетатной смесью:

• склеивание изделий из стекла, железа, бумаги или натуральной кожи;
• крепление листов МДФ к пластиковым поверхностям;
• склеивание древесины.

Клей ПВА бытовой обойный

Для поклейки обоев и склеивания других материалов, сделанных на бумажной основе, применяют обойный клей. Используя такой состав, обои можно прикрепить к деревянным, бетонным и другим поверхностям, которые покрыты штукатуркой.

Людей, которые ранее не применяли бытовой ПВА, интересует, как пользоваться этим раствором. При использовании данного средства клей наносят только на бумажную поверхность. Стены обрабатывать раствором не стоит, так как из-за этого ухудшится качество сцепления.

Суперклей ПВА

Чаще всего суперклеем пользуются при ремонте или сборке мебели. К преимуществам состава относят его термостойкость, прочность, устойчивость к сырости и простоту применения. Срок годности суперклея составляет 20-25 месяцев. Однако если хранить его в помещениях с температурой ниже 1-5 градусов тепла, срок годности сократится до 10-12 месяцев.

Суперклей отлично склеивает изделия из древесины, пластика, стекла, картона, бумаги и кожи.

Столярный клей

При работе с древесиной используют различные клеящие составы, однако наиболее подходящим считается столярная разновидность. Это эластичный и качественный клей, который пользуется популярностью среди людей, работающих с деревом. К его достоинствам относят:

• экономичность;
• эластичность;
• устойчивость к повышенной влажности.

Сколько сохнет клей

Определить точно время высыхания ПВА довольно сложно, так как оно зависит от нескольких факторов:

• Показатели температуры. При комнатной температуре он высыхает за 5-10 часов. В условиях низких показателей длительность высыхания увеличивается на 2-3 часа.
• Чистота поверхности. Если обрабатываемую поверхность не очистить от грязи или пыли, клей будет сохнуть долго.
• Нагрузка на область склеивания. Клеевой шов быстрее высыхает в тисках или под прессом.
• Площадь поверхности. Если склеиваются большие детали, нанесенный клеевой раствор будет сохнуть дольше.

Техника безопасности при работе

Перед использованием ПВА надо ознакомиться с рекомендациями по технике безопасности:

• Защита кожи. Специалисты рекомендуют использовать защитные резиновые перчатки, которые предохранят кожу рук от клея.
• Проветривание. Многие считают, что при работе с ПВА необязательно проветривать помещение, но это не так. Проветривание проводят при использовании любого клеящего раствора.
• Использование вспомогательных инструментов. Клеевые составы должны наноситься на обрабатываемую поверхность валиками или специальными кистями.

Вред и токсичность продукции для организма

Вреден ли клей ПВА? Чтобы ответить на этот вопрос, надо разобраться с составом средства. Его производят из поливинилацетата и обыкновенной воды. Как известно, вода не опасна и поэтому не может навредить человеку. Поливинилацетат — бесцветный компонент, который также неопасен для здоровья. Исходя из этого можно сделать вывод, что ПВА безопасен для человека.

Аналоги продукции

Помимо клея ПВА, есть аналогичная продукция, которой можно пользоваться при склеивании различных материалов.

Часто люди пользуются клеящими составами Е-7000, Е-8000 и другими похожими средствами. Они подходят для склеивания изделий из тканей, древесины, пластика, камня, керамики и стекла. Также такие средства применяют при ремонте электроники, обуви и мебели. Главным их достоинством считается быстрое схватывание за 5-10 минут.

Заключение

В быту и строительной сфере многие пользуются таким клеящим раствором, как ПВА. Это идеальное средство для поклейки обоев и склеивания деревянной мебели. Прежде чем им пользоваться, надо ознакомиться с разновидностями продукции, их характерными особенностями и свойствами.

Клей ПВА  и инструкция по применению

Клей ПВА: состав и область применения, характеристики

ПВА клей, состав которого изобретен еще в 1912 году на территории Германии, быстро стал популярен и на данный момент используется в самых различных сферах.

Известность средства обусловлена универсальностью и отсутствием вреда для человеческого здоровья, а еще потому, что химический состав постоянно улучшается, и даст ему новые свойства.

Клей ПВА представляют собой смесь химической промышленности, которая обладает прекрасными клеящими возможностями.

Общие сведения

Расшифровка и состав клея

Расшифровка довольно простая – буквы будут обозначать активное вещество (поливинилацетат), которого в составе 95%. Оставшаяся формула клеевого состава может выглядеть по-разному в зависимости от определенного типа средства.

В составе могут быть:

• ДОС (его расшифровка диоетиосебацинат).
• Остальные пластификаторы.
• Дибутилфталат.
• Ацетон.
• Трикрезилфосфат.
• Сложные эфиры.
• Добавки для стабилизации.
• Консерванты.
• Вода.

Кто-то старается сделать ПВА клей своими руками, применяя рецепты на базе крахмала и муки. На самом деле такие вещества не имеют ничего общего с основой клеевого состава. Поливинилацетат можно добывать посредством полимеризации мономера винилацетата. Вещество в готовом виде не допускается растворять в воде – оно будет лишь набухать, и аналогично ведет себя в растворе масляного типа. ПВА является устойчивым к температурным перепадам, а также инертный к воздействию воздушной среды, не токсичный,

а еще не вредный человека. По ГОСТу клей на базе поливинилацетата должен отвечать следующим требованиям:

• Отсутствие неприятного или даже ярко выраженного аромата (это будет говорить о подделке или просроченном клеевом составе).
• Разновидность – однородная бело-молочная смесь, иногда она чуть бежевая или желтоватая.
• Клеевой шов может стать вязкой наполовину прозрачной пленкой после просыхания.
• Эластичность и прочность шва будет находиться на высоком уровне.

В зависимости от потребностей пользователя

Свойства клеевого состава можно изменять посредством добавления остальных веществ в его формулу. К примеру, определенные строительные клеи ПВА состоят из поливинилацетата и пластификаторов – загустить состав помогут мел, каолин и тальк. Для улучшения устойчивости к воде вводят бензин, для улучшения эластичности клея делается с добавлением глицерина, масел, но это снизит прочностные характеристики.

Остальные добавки к клеевому составу:

• Целлюлоза.
• Пеногасители.
• Металлическая крошка.
• Нитросоединения.
• Стеклянная крошка.
• Стирол.
• Лития, полисиликаты натрия и калия.

Обратите внимание, что производителям твердых клеевых ПВА составов в виде карандашей требуется заменять поливинилацетат на ПВП (расшифровывается все как поливинилпирролидон) или объединяют оба компонента. Указанное вещество намного гуще, отличается высокими клеевыми способностями.

Достоинства и недостатки

Чтобы узнать про достоинства и недостатки средства, стоит рассмотреть свойства и характеристики клея ПВА. Состав очень удобный к использованию, его легко наносить, а еще он не растрескивается. Когда он густой, можно развести водой, правда, тут речь идет не про все виды ПВА. Сколько просыхает средство? Время просыхания будет зависеть от температуры окружающей среды, поверхности нанесения и составляет от 12 до 24 часов, что для клеевых составов это невысокие показатели.

Остальные достоинства:

• Не включает вредоносных веществ организма, а еще разрушается использование детьми с трех лет.
• Безопасный при пропадании на кожный покров, а еще можно применять средство без перчаток.
• Не является взрывоопасным  и огнеопасным.
• Устойчивость к механическим воздействиям.
• Эластичный, пластичный, и потому клеевой шов не будет портиться при динамической нагрузке.
• Выдерживает много циклов заморозки и разморозки.
• Можно использовать даже в помещениях закрытого типа из-за отсутствия неприятного аромата и вредоносных испарений.
• Обладает низким расходов от 0.1 до 0.5 кг на квадратный метр.
• Обладает прекрасными клеевыми способностями – до 550 Н/м.
• Не распадается под воздействием ультрафиолетовых лучей.
• Прекрасно заполнить все трещины, щели, ямки и просветы.
• Реализуется в разных упаковках по объему.
• Можно использовать самостоятельно или как основание для шпаклевки и грунтовки.
• Просохший клей не дает усадку, а еще не деформирует склеенное изделие.

Оттирать пятна от клея с различных поверхностей нетрудно, и, несмотря на растворяемость лишь в хим. веществах, а ПВА смывается простой водой. Недостатки у средства тоже есть, и клей будет храниться не очень долго – до полугода-года, и по стечению такого количества времени может безвозвратно попортиться. При наличии компонентов химического типа степень безопасности может поменяться, и работать с клеевым составом потребуется с использованием средств индивидуальной защиты.

Сфера применения

Чаще всего средство применяют для детского творчества. ПВА весьма популярен в детских садах, школах, кружках, студиях развития. Для работы с ним ребенку не требуется особая одежда, и удалить пятна можно даже просто постирав вещь в стиральной машинке. Клей легко скрепляет бумагу, нитки, картон, ткань и прочее. При смешивании с гуашью клеем можно рисовать на поверхности холста, потому что такая краска будет устойчивой, не будет выгорать.

Обратите внимание, что ПВА используется для строительных работ – от приклеивания обоев до установки ламината, паркета и плитки. Клеевой состав подойдет для пропитки древесины для придания ей водоотталкивающих свойств. При добавлении ПВА в количестве от 5 до 10% в обычный раствор цемента способность последнего к гидроизоляции серьезно повысится, как и пластичность, а еще адгезия с основанием. В штукатурку можно добавить 0.07 кг ПВА на 10 литров основной массы, что поможет быстро просушить покрытие, а еще позволит строительной смеси лучше ложиться на поверхность стен.

Виды и характеристики ПВА

Есть несколько разновидностей клея ПВА, и от определенной формы будут зависеть его технические характеристики, а еще область применения. Средство будет популярно в строительстве и быту, у хозяек и школьников, важно лишь правильно подобрать его для всех индивидуальных случаев.

Бытовой ПВА

Обычно его рекомендовано применять вместо клея для обоев для приклеивания тяжелых полотен – виниловых на основе флизелина, фотообоев, стеклохолса, ткани. Он даст прекрасную степень адгезии с такими поверхностями, как гипсокартон, бетон, а еще кирпич со штукатуркой. Бытовой клеевой состав прекрасно подойдет для работ с бумагой, картоном, текстилем, поролоном, а еще можно провести декупаж с ПВА. Его консистенция умеренно густая, на вид как бело-молочная жидкость, иногда имеет желтый оттенок. Клей устойчив к морозу, способен выдержать замораживание до -40 градусов и после разморозки может сохранять свои первоначальные свойства. По истечению срока годности бытовой клей может взяться комками, которые плавают в прозрачной жидкости. Чаще всего такой клей продают в больших ведрах или банках.

Самые популярные марки ПВА:

• «Профилюкс».
• Биг.
• Атомекс.
• «Белый дом».

Рассмотрим еще один вид клея.

Канцелярский ПВА

Этот тип клея (ПВА-К) похож на предыдущий, и канцелярский клей еще часто применяют и для бытовых нужд, обычно для детского творчества или поделок. Он выпускается в жидком виде во флакончиках, небольших банках с емкостью от 50 до 250 грамм, а еще в виде сухого клеевого карандаша. Чтобы карандаш скользил по бумаге, производители введут в его состав чуть глицерина.

Выбор клея большой, и самые известные клеи таких фирм:

• «Лента».
• «365 дней».
• «Луч».
• Адель.
• Бик.
• Дольче Густо.
• Офис Спейс.
• «Центрум».
• Дели.

Одним из наиболее качественных клеевых составов такой группы будет считаться американский Элмерс. Именно такой цветной ПВА применяется для изготовления «лизунов» в смеси с натрия татраборатом. Сделать в домашних условиях лизунов можно очень просто – следует соединить ПВА и тетраборат натрия в равных долевых мерах. Чтобы не купить случайно подделку, при покупке клея Элмерс следует запрашивать сертификат соответствия, а еще уточнять код ТН ВЭД.

Универсальный состав

Такой клей имеет маркировку МБ. Он может приклеивать различные виды материалов, а еще используются для скрепления картонных, деревянных, кожаных и стеклянных изделий. Можно приклеивать составом линолеум, серпянку, ковролин, а еще покрывать изделия поталью. Средство часто вводят в состав строительных составов на водно-дисперсионной базе. Клей умеренно устойчив к морозам, а также способен выдерживать температуру до -20 градусов. В продаже можно найти встретить модификацию ПВА-МБ, и она отличается от предыдущего варианта малой стоимостью, правда и качество тоже меньше. Таким средством не стоит работать по остальным материалами, кроме ткани, картона и бумаги.

Лучшие марки составов клея универсального назначения:

• ПВА-801.
• Лакра Экстра.
• Комус.
• Текс Универсал.
• Навигатор.
• Омега.
• Брауберг.

Следующее описание про суперклей.

Суперклей

В составе такого средства есть особенные добавки, которые после просыхания делают клеевой шов весьма прочным. Суперклей ПВА можно использовать не только для приклеивания обоев, бытовых нужд,  а еще и для ремонтных работ на кухне и в ванной. Он помогает постанавливать поврежденные участки, подклеивать отвалившиеся элементы, заменить раствор цемента при облицовке небольших напольных по размеру покрытий. Состав является устойчивым ко влаге, а еще способен выдержать замерзание до -40 градусов, и потому может быть применен в неотапливаемых комнатах, для уличных работ.

Популярные марки:

• Акрон.
• ВГТ.
• Новохим.
• Момент Столяр Супер-ПВА».
• Белый дом.

А что на счет строительного клея?

Строительный клеевой состав

Инструкция по применению клея ПВА довольно простая. Бытовые клеи не устойчивы к воздействию влаги, их лучше не использовать там, где показатели влажности повышены. По этой причине профессионалы предпочитают применять строительные клеи – водостойкие составы в виде эмульсии, который содержит в себе особые частицы полимеризации. За счет особенного состава уровень адгезии с основаниями повысится. Дисперсия клея еще вводится в состав разных строительных грунтовок, смесей, красок как пластификатор и загуститель. Далее такие смеси применяют при укладке кирпичей, установке плитки и заливки стяжки.

Видом строительного клея является столярный – его используют на шпоне, дереве, ДВП и ДСП, а также остальных производителях древесины, а также стружечных материалах. Столярный клей часто называют мебельным – его применяют для производства мебели и комплектующих. Устойчивость ко влаге таких средств маркируется буквой Д и цифрой от 1 до 4. Цвет, как правило, прозрачный, вязкость высокая. Устойчивость к морозам тоже высокая (до -40 градусов), клеи пригодны для работ наружного типа.

Достоинствами строительных ПВА будет малый расход на квадратный метр, устойчивость к ультрафиолетовому излучению, высокая прочности, отсутствие усадки, а также быстрое просыхание. Вот лучшие производители в России и не только, которые выпускают ПВА такой группы, как Титан, Контакт, Текс, Лакра Люкс, Момент.

Факторы, которые влияют на время просыхания

Иногда требуется ускорить время просыхание, потому что при прохладной температуре в квартире это составляет примерно сутки. Такое случается даже при большой площади нанесения, а также толстом шве.

Чтобы быстрее начать использование изделия, требуется соблюдать следующие инструкции:

1. Заранее качественно выполните подготовку основания – уберите пыль, мусор, обезжиривайте посредством ацетона.
2. Для нанесения клея используют валик, а не кисть – так слой получится более тонким.
3. Обеспечивать плотное сжатие поверхностей, к примеру, поставить склеиваемые предметы под пресс, зажимать тисками.
4. Умеренно повышать температуру – требуется строительный/обычный бытовой фен или помещение предметы в СВЧ на несколько секунд.

При нагревании не перестарайтесь – если температура клеевого шва составит больше +110 градусов, ПВА начинает разрушаться.

Физические подходы к разработке биоматериалов для биомедицинских приложений

Поли (виниловый спирт) — это нетоксичный биосинтетический полимер и биосовместимый полимер, который обладает способностью образовывать гидрогели путем химического или физического сшивания. Хотя химическое сшивание обеспечивает больший контроль над свойствами получаемого гидрогеля, физически сшитые гидрогели или смеси с другими биосовместимыми полимерами больше подходят для биомедицинских применений. В этой статье мы сообщаем о систематическом исследовании влияния различных концентраций ПВС, физических методов сшивки и смесей ПВС-желатин и ПВС-ПВП на физические и механические свойства гидрогелей.

1. Введение

В последние несколько десятилетий растет интерес к биосовместимым и биоразлагаемым полимерам, которые используются для создания каркасов для тканевой инженерии. Для разработки каркасов для тканевой инженерии основными требованиями являются высокая пористость, взаимосвязанная пористая структура, большая площадь поверхности и микросреда, которая позволяет клеткам прилипать, пролиферировать, дифференцироваться и сохранять свой фенотип. Хорошо известно, что взаимосвязанные поры играют важную роль в клеточной инженерии; однако с увеличением пористости неизбежна потеря механических свойств.Большое количество различных полимеров, включая гидрогели, было исследовано для различных приложений тканевой инженерии [1]. Поли (виниловый спирт) представляет собой водорастворимый, нетоксичный, биосовместимый полимер, который способен проявлять водородные связи за счет гидроксильных групп, присутствующих в повторяющихся звеньях. PVA может образовывать гидрогели посредством химического или физического сшивания, которые имеют высокое содержание воды. Его можно химически сшить с помощью излучения или альдегидов с образованием гидрогелей с использованием таких химических веществ, как глутаровый альдегид, метанол, этанол, пропранолол и ацетон.Однако многие из этих химикатов не являются цитосовместимыми, что делает их непригодными, несмотря на то, что они обычно дешевы и эффективны [2-7]. Методы физического сшивания, такие как сушка на воздухе и криогелирование путем повторяющихся циклов замораживания-оттаивания водных растворов полимеров, более биологически совместимы, но не позволяют обеспечить такой уровень контроля, который доступен с другими методами сшивания [8]. Трехмерные сети PVA представляют значительный интерес в приложениях для биоматериалов, поскольку эти материалы могут быть разработаны так, чтобы они точно соответствовали тканям человека.Значительный интерес вызывает криогенное гелеобразование ПВС как способ получения гидрогелей для биомедицинских применений. Криогенное гелеобразование ПВС может привести к образованию пористой структуры и способности этих полимеров поглощать окружающую жидкость, что делает их привлекательными кандидатами для тканевой инженерии. Кроме того, сообщалось, что смеси поливинилпирролидона, поливинилпирролидона, желатина, альгинатов, коллагена и композитов с фосфатом кальция могут быть использованы в качестве каркасов для инженерии костной ткани.Общепринято, что цепи ПВС могут подвергаться сшиванию посредством процесса замораживания-оттаивания, и степень сшивания увеличивается с количеством циклов, в то время как равновесное поглощение воды может быть изменено либо посредством физического сшивания, либо путем смешивания с другими полимерами.

Несмотря на большое количество исследований ПВС для биомедицинских применений, не хватает специальных и систематических исследований свойств физически сшитых гидрогелей ПВС. Наша конечная цель — создать композитные каркасы из гидрогелей ПВС, которые, кроме того, могут функционировать как носитель факторов роста и / или тромбоцитов, богатых плазмой, для роста костей.Таким образом, в этом исследовании мы сообщаем о свойствах гидрогелей ПВС, сшитых с помощью простых методов физического сшивания, и смесей ПВС с желатином и ПВП, чтобы в дальнейшем применять оптимальные смеси для будущих композиционных составов.

2. Материалы и методы

Гранулы поли (винилового спирта) (ПВА) (Merck, UK) 145 000 моль · вес. и ≥98% гидролиза, в этом исследовании использовали порошок поли (винилпирролидона) (PVP) (Sigma-Aldrich, UK) и 40 000 моль · вес. желатина (FLUKA).

2.1. Приготовление растворов ПВС и ПВП

Растворы ПВС 10%, 20% и 30% мас. / Об. Готовили растворением соответствующего количества гранул ПВС в дистиллированной воде, смешивали в бутылке Duran и перемешивали магнитной мешалкой при 121 ° C до все гранулы ПВС растворились с образованием гомогенного раствора.Аналогичным образом раствор ПВП (5% мас. / Об.) Получали путем смешивания соответствующего количества порошка ПВП и дистиллированной воды и перемешивания на магнитной мешалке при комнатной температуре.

2.2. Приготовление смеси ПВС / желатина

Смеси были приготовлены путем смешивания необходимых количеств (таблица 1), помещены в баню с горячей водой при 50 ° C и раствор осторожно перемешан. Затем смеси физически сшивали с помощью 1 цикла замораживания-оттаивания, который состоял из первого замораживания образцов до -80 ° C в течение 1 часа в морозильной камере, а затем помещения их в сублимационную сушилку (VirTis SP Scientific) при -59.4 ° C с вакуумом 17 мТл в течение 24 часов. После сушки вымораживанием образцы оттаивали при комнатной температуре в течение 12 часов.

2.3. Приготовление гидрогелевых пленок.

Гидрогели

PVA получали с помощью методов физического сшивания, состоящих только из сушки на воздухе (AD), одного цикла оттаивания при замораживании (FT), и сушки на воздухе с последующим оттаиванием при замораживании (AD + FT). Высушенные на воздухе гидрогели были приготовлены путем помещения растворов ПВС в чашки Петри при комнатной температуре и их полного высыхания в течение 7 дней. Образцам, высушенным на воздухе и оттаявшим замораживанием, давали возможность частично высохнуть, а затем подвергали циклу FT, как описано. Смеси гелей ПВС: ПВП (см. Таблицу 2) сначала были получены путем замораживания-оттаивания для изучения смешиваемости между двумя полимерами.Затем смеси с соотношением компонентов 50: 50 и 75: 25 сушили на воздухе только для создания листов гидрогелей для испытаний на растяжение.

2.4. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье была проведена с использованием спектрометра Perkin Elmer для точного определения спектра FTIR. Спектры FTIR были получены в диапазоне волновых чисел 650–3500 см ^–1 с разрешением 4 см ^–1 .

2.5. Равновесное поглощение воды

Высушенные гели разрезали на прямоугольные полоски и точно взвешивали перед их погружением в дистиллированную воду при 37 ° C. После погружения образцы периодически взвешивали, удаляя их и осторожно зажимая между фильтровальной бумагой, и процесс продолжали до тех пор, пока не прекращались дальнейшие гравиметрические изменения.Равновесное содержание воды (EWC) (%) рассчитывали с использованием следующего уравнения:

где представляет собой гидратированную массу в набухшем состоянии и представляет собой сухой вес гидрогеля до набухания.

2.6. Испытание на растяжение

Все гидрогелевые пленки разрезали на стандартные гантели и перед испытанием набухали до состояния равновесия. Испытания на растяжение проводились со скоростью 5 мм / мин на универсальной испытательной машине (Instron 5569A).

2.7. Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC)

Дифференциальный сканирующий калориметр серии Perkin Elmer Jade использовался для определения тепловых свойств, а программное обеспечение серии Perkin Elmer Jade — для обработки исходных данных.Образцы массой 10–20 мг осторожно помещали и закрывали в алюминиевые емкости (Perkin Elmer). Сканирование проводилось на эталонном кювете, калиброванном с использованием индия ⁴⁹ в атмосфере азота ⁷ . Были проведены два цикла нагревания и охлаждения, начиная с -20 ° C до 200 ° C, с последующим циклом охлаждения до 0 ° C со скоростью 10 ° C в минуту. Температуру второго цикла нагрева повысили до 280 ° C, и затем последовал такой же цикл охлаждения. Температуру стеклования () и температуру плавления () рассчитывали с использованием программного обеспечения Pyris Jade DSC (Perkin Elmer).

3. Результаты и обсуждение

3.1. Равновесное поглощение воды

Растворение ПВС необходимо для образования физических гидрогелей. Растворение ПВС в воде зависит от молекулярной массы и степени гидролиза полимера. Сообщалось, что для растворения ПВС в воде требуются высокие температуры растворения, особенно если он имеет высокую степень гидролиза [9, 10] из-за сильных внутри- и межмолекулярных водородных связей. Однако ПВС с низкой степенью гидролиза содержит слишком много гидрофобных ацетатных групп, что делает полимер слишком гидрофобным для растворения в воде.В этом исследовании мы использовали 98% гидролизованный ПВС с молекулярной массой 145000 и провели растворение в воде при 121 ° C и механическое перемешивание, чтобы с легкостью получить прозрачные полимерные растворы, не требующие продолжительной инкубации в воде. EWC гидрогелей ПВС показаны в таблице 3. Растворы чистого ПВС с концентрациями 10%, 20% и 30% по весу в воде подвергали трем различным видам обработки, а именно одному циклу замораживания-оттаивания (1FT). , сушили на воздухе (AD) и сушили на воздухе с последующим одним циклом замораживания-оттаивания (AD + 1FT) с образованием гидрогелей.EWC показал, что с увеличением концентрации ПВС происходит ее уменьшение, независимо от метода, используемого для образования гидрогелей. Растворы 20% и 30% ПВС были очень вязкими, поэтому для приготовления смесей использовались только 10% растворы ПВС. Присутствие ПВП показало более высокое равновесное содержание воды, чем ПВС. Контроль только с PVA10 имел самый низкий EWC 74%, который увеличился до 83% и 85% для 75PVA: 25PVP и 50PVA: 50PVP, показывая, что EWC увеличился при добавлении PVP. Более высокий EWC и менее эффективное сшивание можно отнести к наличию объемных боковых групп в PVP, которые могут привести к увеличению аморфных областей и меньшему сшиванию в смесях гидрогелей.Кроме того, гидрофильная природа PVP способствует увеличению проникновения воды в матрицу геля и улучшению взаимодействия со связанной водой, что приводит к более высокому EWC.

3.2. FTIR-спектроскопия

Сравнение FTIR-спектров трех высушенных на воздухе гидрогелей, приготовленных из различных концентраций PVA, показано на рисунке 1. Все они показали характерные полосы поглощения PVA, которые могут быть отнесены к колебаниям, возникающим из-за C = O, Связи C – H, C – OH, C – O.Сильной характерной чертой ПВС является полоса валентных колебаний O – H, указывающая на наличие как сильной водородной связи внутри ОН или концевых виниловых групп ОН, так и широкие пики с центрами 3265, 3285 и 3269 см ^-1 [11], наблюдались для трех гидрогелей. Гидроксильные группы из остаточной воды также вносят вклад в интенсивность пика [12]. Два сильных пика, возникающих из-за удлинения C – H алкильных групп при 2916 см ⁻¹ до 2969 см ⁻¹ , характерны для C – H-симметричной () и асимметричной CH ₂ (

.

Микроструктурные и механические исследования ПВС, легированного ZnO ​​и WO3 Пленки композитов

Полимерные композиты из ZnO и WO _{3 Наночастицы} матрицы, легированные поливиниловым спиртом (ПВС), были приготовлены методом литья под давлением. Микроструктурные свойства полученных пленок изучались методами FTIR, XRD, SEM и EDAX. В легированном ПВС наблюдается множество нерегулярных сдвигов в спектрах FTIR, и эти сдвиги в полосах можно понять на основе внутри / межмолекулярных водородных связей с соседней ОН-группой ПВС.Химический состав, фазовая однородность и морфология полимерных композитов полимерной пленки были изучены с помощью EDAX и SEM. Эти данные показывают, что распределение наноразмерных примесей ZnO и WO ₃ является однородным и подтверждают присутствие ZnO и WO ₃ в пленке. Кристаллическая структура и кристалличность полимерных композитов исследованы методом XRD. Было обнаружено, что изменение структурной перестановки и кристалличности композитов происходит за счет взаимодействия легирующих добавок, а также за счет образования комплексов.Механические исследования легированных полимерных пленок были проведены с использованием универсальной испытательной машины (UTM) при комнатной температуре, что показало, что добавление ZnO и WO ₃ с массовой процентной концентрацией, равной 14%, увеличивает предел прочности на разрыв и модуль Юнга.

1. Введение

Легирование наноскопических органических или неорганических материалов в полимерные матрицы представляет собой стратегический путь для улучшения характеристик материала, таких как структурные, физические, химические, оптические, электрические и механические свойства.Эти нанокомпозиты относятся к новому классу материалов, сделанных с наноразмерными наполнителями, такими как металлы, оксиды металлов и т. Д. Таким образом, металлополимерные композиты могут быть получены методами in situ и ex situ [1–4]. В способах in situ частицы металла образуются внутри полимерной матрицы путем разложения (например, термолиза, фотолиза, радиолиза и т.д.) или химического восстановления металлического предшественника, растворенного в полимере. В подходе ex situ наночастицы сначала производятся методами мягкой химии, а затем диспергируются в полимерные матрицы [5–9].Для синтеза композитов металл-полимер часто предпочтительны методы ex situ из-за высокого качества пленки.

За последние десятилетия оксиды переходных металлов (TMO) широко исследовались для использования в приложениях, связанных с электронными, оптическими и механическими свойствами. Среди них TMO, оксид цинка (ZnO) и оксид вольфрама (WO ₃ ) являются перспективными материалами для различных вышеупомянутых приложений [10–13]. Когда эти TMO включены в полимеры, они улучшают их электрические, механические и оптические свойства из-за их высокого межфазного взаимодействия между органическими фрагментами и неорганическими наночастицами.Основная идея этого исследования заключается в получении композитных пленок ПВС различных концентраций как оксида цинка (ZnO), так и оксида вольфрама (WO ₃ ), а также улучшения структурных и механических свойств композита ПВС. Изготовление полимерной композитной пленки, легированной наночастицами, может быть выполнено многими методами, из которых литье из раствора является самым простым методом.

В данной статье поливиниловый спирт (ПВС) выбран в качестве основного полимера из-за экологичности, нетоксичности, водорастворимости, разлагаемости и легкости изготовления тонких пленок из оксида металла.Мы сообщаем о получении композитных пленок ПВС с различными концентрациями как оксида цинка (ZnO), так и оксида вольфрама (WO ₃ ) и улучшения структурных и механических свойств композита ПВС. Пленки были охарактеризованы спектроскопическими методами для исследования функциональной группы с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR). Кристалличность и морфологические свойства исследовали с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD), сканирующей электронной микроскопии (SEM) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX).Механические свойства изучали на универсальной испытательной машине (УТМ).

2. Детали эксперимента

2.1. Приготовление образца

От 97 до 100 мол.% Гидролизованного соединения ПВС (полностью гидролизованного сорта Mowiol 10–98, Sigma Aldrich, Германия) было коммерчески закуплено как основной полимерный материал. Полученный ПВС имеет молекулярную массу г / моль, степень полимеризации и насыпную плотность 0,4–0,6 г / см ^–3 . Для легирования также были закуплены два наноматериала из оксидов металлов: оксид цинка (средний размер <50 нм, г / моль) и оксид вольфрама (средний размер <100 нм, г / моль).6 г ПВС полностью растворяют в 100 мл дистиллированной воды при постоянном перемешивании со скоростью 1000 об / мин в течение одного часа, при этом смесь нагревают до 90 ° C до полного растворения полимера и образования прозрачного вязкого раствора. Вязкий раствор охлаждали до комнатной температуры и продолжали перемешивание с использованием механической мешалки при 180 об / мин в течение 3 часов для обеспечения гомогенности композиции. Полученный раствор ПВС делили на шесть равных частей и каждую часть вязкого раствора приготовленного ПВС обрабатывали, добавляя смешанные наполнители ПВС / () ZnO () WO ₃ , где 1%, 5%, 7.5%, 10%, 14% и 15% по весу, а затем смешивали ультразвуком с использованием ультразвукового датчика в течение 20 минут с продолжительностью импульса 10 с и временем отключения 10 с. Для приготовления полимерной пленки из обработанного полимера вязкий раствор выливали в чашку Петри и оставляли сушиться на воздухе в течение 3 дней при комнатной температуре. Пленки отслаивались от стеклянной отливки и хранились в вакуумных эксикаторах для дальнейшего изучения. Толщина полученной полимерной композитной пленки измеряется с помощью стрелочного измерителя толщины (Mitutoyo, Япония).Были измерены три полосы толщины в разных местах каждой полимерной пленки и рассчитана средняя толщина пленки. Были получены тонкие пленки толщиной от 100 до 150 мкм мкм.

2.2. Физические измерения

Исследования пропускания ИК-излучения ПВС с пленками, легированными наночастицами, и без них, проводились с использованием ИК-Фурье спектрофотометра. Инфракрасные спектры регистрировали на спектрофотометре JASCOFTIR 4100 типа A в диапазоне волновых чисел 400–4000 см ^–1 с разрешением 4 см ^–1 .Рентгеновские дифрактограммы образцов записывали с использованием рентгеновского дифрактометра Bruker D8 Advance с фильтром Ni и Cu Ka-излучением с длиной волны Å с графитовым монохроматором. Сканирование производилось в диапазоне 10–120 ° со скоростью сканирования 2 ° / мин. Морфологические свойства поверхности исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) JEOL JSM-6380LA и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDAX). Универсальная испытательная машина LLOYDS (LLOYDS — 5 кН, Лондон, Великобритания) использовалась для измерения прочности на разрыв, относительного удлинения (%) и модуля упругости.Испытания проводились в соответствии со стандартным тестом ASTM D-882 (ASTM, 1992) и рассчитывались с использованием программного обеспечения NEXYGEN Plus. Для определения свойств на растяжение были взяты образцы пленок прямоугольной формы (мм).

3. Результаты и обсуждение

3.1. FTIR-спектры чистых и легированных образцов PVA

FTIR-спектры образцов PVA, легированных наночастицами WO ₃ , чистого и легированного наночастицами ZnO были получены с использованием метода гранулирования KBr, и результаты показаны на рисунке 1.Спектр FTIR показывает сильную широкую полосу поглощения при 3624,55 см. ^-1 относится к валентному колебанию O – H гидроксильных групп ПВС. Полоса, соответствующая асимметричному валентному колебанию C – H, встречается при 2996,84 и 2920,66 см ^-1 , тогда как симметричное валентное колебание C – H находится при 2878,24, 2850,27 и 2821,35 см ^-1 . Острая полоса при 1151,29 см ^-1 соответствует растяжению С – О ацетильной группы, присутствующей на позвоночнике ПВС. Соответствующие деформации изгиба и виляния колебаний CH ₂ находятся на 1479.13 см ⁻¹ и C – H виляет на 1221,68 см ⁻¹ [14–16]. В случае ZnO, легированного PVA, PVA, легированного WO ₃ , и PVA, легированного как ZnO, так и WO ₃ , спектры FTIR показывают сдвиги в соответствующих полосах с изменением интенсивности, как показано в таблице 1. Изменения в правильно расположенных гидроксильных группах цепи поливинилового спирта способны образовывать химически более или менее стабильные комплексные соединения, связанные с определенными веществами. Это указывает на значительное взаимодействие ПВС, легированного ZnO, с WO ₃ .Новые полосы могут быть связаны с дефектами, вызванными реакцией переноса заряда между полимерной цепью и допантом. Эти наблюдения предполагают, что взаимодействие между ZnO и ионами WO ₃ с ацетильной группой доминирует (как показано на схеме 1). Сдвиг изгиба колебаний CH ₂ соответственно свидетельствует о химическом взаимодействии ионов Zn и W с матрицей ПВС. Сдвиг в растяжении ацетила C – O ПВС также подтверждает существование химического взаимодействия. Эту модификацию можно понять, задействовав внутри / межмолекулярную водородную связь и комплексообразование молекул ПВС с ZnO и WO ₃ , как показано на схеме 1.Он также изменяет виляние, изгибы, скелетные и отклонения от плоскости. Кроме того, колебательные пики, обнаруженные в диапазоне 800–600 см, ^–1 , можно отнести к Zn – O или W – O, что указывает на то, что смешанные легирующие примеси образуют комплекс с полимерной матрицей. Отсюда можно сделать вывод, что группа ОН ПВС взаимодействует с Zn и W образует комплекс. Из-за этого взаимодействия и образования комплексов будут затронуты частоты, соответствующие другим колебаниям в ПВС, таким как –CH ₂ , –CH группа и C – O группы.

.

Приготовление проводящих композитов PANI / PVA с использованием эмульсии

Сообщается о простой и новой стратегии получения композитной эмульсии полианилин / поливиниловый спирт (PANI / PVA), в которой реакция осуществляется посредством эмульсионной полимеризации с использованием пероксидисульфата аммония (APS). в качестве окислителя и додецилбензолсульфоновой кислоты (DBSA) в качестве протонной кислоты. Композитные мембраны PANI / PVA были охарактеризованы с помощью оптического микроскопа, сканирующего электронного микроскопа (SEM), термогравиметрического анализа (TGA), инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и электрохимической рабочей станции.Интересно, что электрическая проводимость композитов ПАНИ / ПВС оценивается в 1,28 См / см. Результаты экспериментов показывают, что поверхность композитных мембран ПАНИ / ПВС обладает хорошей целостностью. Частицы ПАНИ в наномасштабе диспергированы в матрице ПВС, и электрохромное поведение композитов ПАНИ / ПВС, полученных при различных температурах полимеризации, можно сравнить на основании кривых циклической вольтамперометрии (ЦВА), показывающих, что композиты ПАНИ / ПВС, синтезированные при комнатной температуре, являются лучше, чем синтезированные при низкой температуре.

1. Инструкция

Полианилин (ПАНИ), один из наиболее тщательно изученных проводящих полимеров, получил большое внимание из-за его высокой электропроводности, простоты производства, термической и экологической стабильности, накопления энергии, а также ощутимых и электрохимических свойств, а также а также относительно невысокая стоимость [1]. Потенциальные применения PANI включают органические легкие батареи [2], окислительно-восстановительные конденсаторы, устройства электромагнитной защиты [3], микроэлектронные устройства [4, 5], датчики [6–11] и электрохромные дисплеи [12–19].Метод приготовления ПАНИ был впервые представлен Летеби в 1862 году [20]; тем не менее, проводящая природа и электрохимические свойства не изучались глубоко до конца прошлого века. С начала 20 века периодически публиковались отчеты о структуре ПАНИ. После исследования других органических материалов с высокой проводимостью МакДиармид продемонстрировал проводящие состояния ПАНИ, возникающие при протонном допировании изумеральдиновой формы ПАНИ [21]. Проводящие полимеры, такие как PANI, по-прежнему вызывают широкий интерес [22], предоставляя возможность обратиться к фундаментальным вопросам, важным для физики конденсированных сред, включая переход металлических диэлектриков [23], неустойчивость Пайерлса и квантовую декогеренцию [24].

В течение последних нескольких десятилетий внимание уделялось использованию проводящих полимерных композитов для изготовления дисплеев и сенсорных устройств из-за их лучшей стабильности, гибкости и экономической эффективности [25]. Сообщалось о обширных исследованиях газочувствительных свойств проводящих композитов ПАНИ [26, 27] и полипиррольных (PPy) композитов для различных окисляющих и восстановительных газов [28, 29]. Однако для того, чтобы снять ограничения на их растворимость и электрохимические свойства проводящих композитов ПАНИ, которые в основном обусловлены способами полимеризации, формированием негомогенного композита и легирующими-дедопинговыми свойствами проводящих полимеров, необходимо разработать реальные композит из проводящих полимеров с основными свойствами проводящих полимеров в дополнение к улучшенным технологическим и механическим свойствам.

В этой работе была сделана попытка получить проводящий композитный материал ПАНИ с разумной проводимостью наряду с хорошими механическими свойствами. Реагент PVA выбирается в качестве полимерной матрицы для изготовления композитной мембраны, а метод эмульсионной полимеризации с DBSA в качестве допанта протонной кислоты используется для синтеза эмульсии PANI / PVA. Характеристики композитов ПАНИ / ПВС, полученных в результате эмульсионной полимеризации, были охарактеризованы в приложении с соответствующими объяснениями и обсуждениями.

2. Экспериментальная

2.1. Сырье и реагенты

Анилин (AN), поливиниловый спирт (PVA), персульфат аммония (APS), додецилбензолсульфоновая кислота (DBSA) и оксид индия-олова (ITO, (35 ± 5 Ом / кв.)) были куплены пленки. Все химические реагенты использовались без дополнительной очистки, а в экспериментах использовалась дистиллированная вода.

2.2. Приготовление композитной эмульсии ПАНИ / ПВС

Эмульсия композитов ПАНИ / ПВС была получена с использованием окислителя APS, растворенного в эмульсии, содержащей мономеры ПВС, DBSA и AN, в трехгорлой круглодонной колбе, снабженной механической мешалкой, термометром и воронкой для титрования.Сначала раствор, содержащийся в колбе, нагревали при 90 ° C в течение от 20 минут до 40 минут, чтобы частицы ПВС растворились надлежащим образом, и реакционную смесь перемешивали в течение 30 минут, чтобы гарантировать, что смесь остынет до комнатной температуры. После добавления реагента DBSA и мономера AN последовательно раствор был молочно-белым. В эмульсию по каплям добавляли 10 мл водного раствора APS при различных температурах. Перемешивание смеси продолжали еще 4 часа после того, как цвет эмульсии стал темно-зеленым; композитная эмульсия ПАНИ / ПВС была получена для изготовления композитных мембран ПАНИ / ПВС.

2.3. Приготовление композитных мембран PANI / PVA

Композитные мембраны PANI / PVA получали с использованием машины для нанесения покрытия центрифугированием (модель KW-4A). Соответствующее количество раствора наносили на подложку прибора в виде тонкой пленки при скорости вращения 600 об / мин (эволюций в минуту) в течение 15 с (секунд) и 5000 об / мин в течение 40 с. Композитные мембраны PANI / PVA были получены после сушки в вакуумной печи при комнатной температуре в течение примерно 4 часов.

2.4.Определение характеристик и анализ

Для измерения использовались четырехзондовый тестер с диапазоном измерения 10 ^-2 ~ 10 ⁵ Ом и универсальный цифровой мультиметр UT70A с верхним пределом диапазона измерения около 10 ³ Ом. поверхностное сопротивление композитных мембран ПАНИ / ПВС.

Оптический микроскоп XS-213 и сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) S-3400N с разрешением на наноуровне были использованы для анализа морфологии композитных мембран ПАНИ / ПВС.

Анализатор инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) AVATAR 380 использовался для определения молекулярной структуры и химического состава композитов PANI / PVA. Данные спектров записывались от 3800 до 750 см ⁻¹ с шагом около 1,929 см ⁻¹ .

Термогравиметрический анализатор (ТГ) STA PT-1000 (Германия) был использован для исследования термической стабильности композитов ПАНИ / ПВС. Образцы нагревали от комнатной температуры до 700 ° C при медленной скорости нагрева 10 ° C / мин.Эксперимент ТГ проводился в атмосфере азота с расходом газа 100 мл / мин.

Электрохимическая рабочая станция типа CHI420A использовалась для исследования электрохромных свойств композитных мембран ПАНИ / ПВС.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Механизм допирования PANI

PANI был синтезирован с молярным отношением APS к мономеру анилина, установленным на уровне 0,95–1: 1, и молярным отношением DBSA к мономеру анилина, установленным в наших экспериментах, равным 1,03: 1.Электропроводность композитной мембраны ПАНИ может достигать 1,28 См / см.

Как показано на рисунке 1, основной скелет молекулярной цепи PANI не изменяется после допирования протонной кислотой DBSA; только электроны переносятся и перестраиваются внутри молекулярной цепи. Процесс легирования ПАНИ можно разделить на три этапа: от непроводящего состояния до проводящего состояния.

Шаг 1 . DBSA разлагается на H ⁺ в эмульсии, а затем H ⁺ объединяется с атомом N, который находится в полимерной цепи между головкой и хвостом хинона класса единицы окисления PANI.Одновалентные атомы N были преобразованы в одновалентный положительный заряд, потому что H ⁺ не имел валентных электронов; при соединении с N атомы N обеспечивают электрон, тем самым позволяя полимерным цепям принимать положительный заряд.

Шаг 2 . Поскольку структура класса хинонов с одновалентными атомами N нестабильна, перегруппировка реакции электрофильного замещения может происходить в молекуле AN. Таким образом, полимерные цепи внутри заряда могут быть перераспределены, и атомы N с частичным положительным зарядом переносятся из структуры хинона на атомы N на восстанавливающей единице бензола.Напротив, электроны могут быть переведены из структуры бензола в структуру хинона; структура бензола частично окисляется из-за потери электронов, а хиноновое кольцо в структуре хинона частично восстанавливается из-за образования электронов. Итак, кольцевая электронная структура имеет тенденцию быть похожей. Таким образом, можно видеть, что легирование ПАНИ — это уникальная внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция, без увеличения или уменьшения количества электронов.

Шаг 3 . Зарядовая перестройка легированного ПАНИ стала похожей или даже идентичной электронной структурой; в конечном итоге образование большой сопряженной системы было получено по всей молекулярной цепи; положительный заряд был распределен по всей сопряженной системе неравномерно.Делокализация зарядов внутримолекулярной и межмолекулярной молекулярной цепи PANI была оптимизирована, чтобы способствовать перемещению зарядов в молекулярной цепи за счет использования крупномасштабной и медленной диффузии DBSA органической кислоты.

Одновременно процессу гидролиза ПАНИ могут способствовать эффекты растворителя между додецилбензолсульфоновой группой и водой; может быть достигнута хорошая проводимость и улучшенная растворимость легированного ПАНИ.

3.2. Анализ морфологии

Образцы мембран были получены методом центрифугирования с использованием эмульсии ПАНИ / ПВС, синтезированной в нашей лаборатории; скорость перемешивания в процессе полимеризации варьировалась между 1000, 1600 и 2200 об / мин соответственно.

Рисунки 2 (a), 2 (b) и 2 (c) представляют собой изображения PANI, полученные с помощью оптического микроскопа с увеличением 3000x. На поверхности полимера ПВС можно увидеть гранулы сферической формы диаметром от 0,5 до 1 мкм мкм. Видно, что низкая скорость привела к агломерации. Однако дисперсию частиц PANI можно было оптимизировать, если скорость перемешивания увеличилась до 2200 об / мин.

Фиг. 3 — это изображение, полученное с помощью SEM S-2700; морфология композитной мембраны PANI / PVA наблюдалась с очень отличной однородностью; Причина этого заключается в том, что небольшая сила цепей PANI недостаточна для обеспечения минимальной силы молекулярной цепочки агломерации.Следовательно, композитная мембрана ПАНИ / ПВС должна подходить для изготовления электропряденого материала и электрохромных устройств.

3.3. Анализ спектра FT-IR

Присутствие чистого ПВС проявлялось в виде сильных пиков поглощения с волновым числом 3412 см ^-1 , которое было отнесено к изгибу при растяжении –OH, для участка C – O при 1096 см ⁻¹ , что наблюдалось на рисунке 4 (а). В композитах ПАНИ / ПВС пики ПАНИ при 1699 см ^-1 и 1456 см ^-1 были отнесены к валентному колебанию C = N хинонового кольца и валентному колебанию C = C, связанному с хиноновым кольцом и бензольным кольцом. конструкции соответственно.Полосы при 1402 см, ^–1 , 1165 см, ^–1 , соответствующие валентному колебанию C – N и колебанию смешения плоскостей C – H, были четко видны. Пик поглощения растягивающего колебания модели электронного поглощения класса N = Q = N находился примерно на 1058 см ^-1 и 1112 см ^-1 поблизости, а пик в области 750 ~ 850 см ^-1 был отнесен к C Пик изгибных колебаний плоскости –H в 1,4-замещенном бензольном кольце. Анализ данных и литература привели к единому мнению [30].

(а) ПВС
(б) ПАНИ / ПВС
(а) ПВС
(б) ПАНИ / ПВС

Фурье-спектры чистого ПВС и ПАНИ / ПВС сравнивали с образцами мембран. из рисунка 4; спектр ПВС аналогичен спектру ПВС в композитах ПАНИ / ПВС; присутствие ПАНИ в композитах ПАНИ / ПВС незначительно влияло на ПВС.

3.4. Термогравиметрический анализ

На рис. 5 показаны термогравиметрические кривые (ТГА) чистых ПВС и композитов ПАНИ / ПВС при скорости нагрева 10 ° C / мин.На кривой TG-DTG точка термического разложения, очевидно, представлена ​​при температуре 260 ° C, но из-за процесса термического разложения композитов ПАНИ / ПВС типичная точка разложения ПВС исчезла, и поскольку композиционный материал ПАНИ / ПВС содержит эмульгатор под названием PVA, непрореагировавшие реагенты под названием DBSA, процесс термического разложения материала PANI / PVA не был очевиден, и вся кривая все еще показывала тенденцию к снижению. И композиты PANI / PVA, судя по всему, претерпели четыре стадии разрушения, как показано на Рисунке 5.

(а) ПВС
(б) ПАНИ / ПВС
(а) ПВС
(б) ПАНИ / ПВС

Первой частью была стадия потери веса на водной основе. Испарение деионизированной воды и связующей воды из межмолекулярного соединения привело к потере массы композитных материалов при температуре до 100 ° C, а улетучивание небольшого количества добавок могло быть частью невесомости.

Вторая часть — фаза потери массы при термическом разложении ПВС.Поскольку температура непрерывно повышалась до 140–180 ° C, дегидратационная этерификация PVA играла важную роль в потере веса; продолжая нагреваться, PANI также немного потерял в весе из-за окисления PANI.

Третья часть — это, в основном, участок термического разложения ПАНИ. Когда температура повышалась до 273 ° C, скорость увеличения скорости движения макромолекулярных цепей полимера увеличивалась, когда температура повышалась до 273 ° C. Между тем молекулы выделяют газы, что приводит к потере массы.Согласно анализу энергии связи, образование таких газов, как NH ₃ и CO ₂ , было основной потерей массы на этой стадии.

Четвертая стадия получила название фазы карбонизации; температура поднялась до 560 ° C, и кривая ТГ медленно уменьшалась, а затем достигла платформы. На этом этапе большинство полимеров было карбонизировано, и температура меньше влияла на потерю массы остатков. Как показано на рисунке 5, остаточная масса стремится к установившемуся состоянию.

3.5. Кривые циклической вольтамперометрии для композитов ПАНИ / ПВС

Образцы проводящих мембран ПАНИ, нанесенные на прозрачные проводящие электроды из ITO с толщиной покрытия 20 мкм, мкм, были получены на машине для нанесения покрытий KW-4A. При постоянной скорости 200 мВ / с от начального потенциала -1,5 В до конечного потенциала +1,5 В с использованием соляной кислоты (1 моль / л) в качестве электролита кривые CV для композитов ПАНИ / ПВС, полученные при комнатной температуре. температуры и ванны со льдом отдельно, были проведены для электрохимической характеристики композитных мембран PANI / PVA, и результаты показаны на рисунке 6.

(а) При комнатной температуре .

Гидрогели с взаимопроникающей полимерной сеткой на основе желатина и ПВС с помощью биосовместимых подходов: синтез и характеристика фермент, используя технику циклов замораживания-оттаивания. Было исследовано влияние циклов замораживания-оттаивания на свойства морфологической характеристики, гелевой фракции, набухания, механических характеристик и анализа МТТ.Гидрогели IPN PVA / GE показали отличные физико-механические свойства. Данные анализа МТТ и культура фибробластов также показали отличную биосовместимость и хорошую пролиферацию. Это указывает на то, что гидрогели IPN достаточно стабильны для различных биомедицинских приложений.

1. Введение

Гидрогели поливинилового спирта (ПВС) представляют собой гелевый полимер, известный качеством биосовместимости, который использовался во многих биомедицинских приложениях, например, в качестве имплантатов [1], искусственных устройств [2], контактных линз [ 3], устройства для доставки лекарств [4], а также раневые повязки [5–7].Широко применялись следующие методы: химическое сшивание [8]; глутаральдегид в качестве сшивающего агента [9]; сшивание посредством излучения [10, 11], ультрафиолетового излучения [12], а также с помощью циклов последовательного замораживания-оттаивания [13, 14]. Последний очень удобен и биосовместим, в то время как молекулярные связи (водородные связи), которые образуются в процессе замораживания-оттаивания водных растворов ПВС, действуют как эффективные сшивки [15].

Применение гидрогелей поливинилового спирта (ПВС) для различных биомедицинских применений было осуществлено благодаря их превосходной биосовместимости и химической стабильности.Методы замораживания-оттаивания, использованные при приготовлении гидрогелей ПВС, показали хорошую механическую прочность и были исследованы для использования в качестве межпозвоночного диска [16], искусственного мениска [17] и контактной линзы [18, 19]. Однако промышленные полимеры из-за отсутствия биоактивных фрагментов не обладают биологической активностью по сравнению с природными полимерами. Очень привлекательна концепция интеграции искусственных материалов с одобренными местами расположения ячеек из материалов природного происхождения. Для достижения этого результата были предприняты попытки включить клеточную адгезию синтетических биоматериалов [20].

Желатин (GE) — это белок, получаемый путем частичной денатурализации коллагена, извлеченного из костей, соединительных тканей, органов и некоторых кишечников животных, таких как домашний скот, свиньи и лошади. Желатин обладает биологической активностью из-за естественного происхождения, что делает его подходящим для использования в качестве ингредиента перевязочного материала для ран, каркасов для тканевой инженерии и носителей для доставки лекарств. Гидрогели желатина широко используются в медицине [21]. Гидрогели представляют собой нерастворимые гидрофильные полимеры с высоким содержанием воды и тканеподобными механическими свойствами, которые делают их очень привлекательными каркасами для имплантации в протез пустых трубчатых нервов или для прямой инъекции в участок поражения для улучшения прикрепления и роста клеток.Гидрогели желатина часто перекрестно сшиваются химическим способом с использованием поперечных связей, таких как глутаральдегид, для улучшения эластичности, консистенции и стабильности. Однако химический сшивающий агент может оказывать токсическое воздействие на физиологическую среду из-за наличия остаточных сшивок. Поэтому очень востребована разработка биосовместимых мягких методов поперечного сшивания для получения гидрогелей [20].

Трансглутаминазы широко распространены в различных организмах, включая позвоночных, беспозвоночных, растения и микроорганизмы, и, как сообщается, ответственны за определенные биологические явления, такие как кератинизация эпидермиса, свертывание крови и регуляция мембран эритроцитов.Микробная трансглутаминаза, выделенная из культуральной среды Streptoverticillium mobaraense , стала коммерчески доступной [22]. В отличие от ТГаз из многих источников, mTG обладает многими особенностями, включая независимость от Ca ²⁺ , более широкую субстратную специфичность для доноров ацила, меньший размер молекулы и более высокую скорость реакции, что делает их пригодными для промышленного применения. В настоящее время этот мТГ успешно применяется в пищевой промышленности для улучшения физических свойств и текстуры продуктов, связанных с белком [23].Недавно также сообщалось об использовании mTG для модификации желатина [24, 25]. Ферментативное сшивание — это биосовместимый подход для улучшения механических свойств желатиновых гидрогелей. Взаимопроникающая полимерная сеть (IPN) представляет собой композицию полимеров, демонстрирующих различные характеристики, которые получают, когда одна полимерная сеть синтезируется или сшивается независимо друг от друга в мгновенном присутствии на другой [26]. IPN представляет собой комбинацию по крайней мере двух полимерных цепей, каждая в форме сетки, которая синтезируется и / или сшивается в непосредственном присутствии друг друга без каких-либо ковалентных связей между ними [27], либо две или более сети могут быть предусмотрены. быть запутанными таким образом, чтобы они были сцеплены и не могли быть разделены, но не связаны друг с другом какой-либо химической связью [28].Многие исследователи сосредоточили свое внимание на разработке смесей полимеров со структурой IPN. В последнее время гидрогели со структурой IPN привлекают большое внимание в связи с их потенциальным применением в биомедицинской области. Курокава и др. изобрели гидрогели с двойной сеткой и превосходной прочностью [29].

В этой статье был представлен новый подход к приготовлению гидрогелей PVA / GE с взаимопроникающей полимерной сеткой с помощью комбинации ферментативных и физических методов, с использованием процесса замораживания-оттаивания и синтеза желатина / mTG в растворе PVA in situ.Было исследовано влияние содержания и дисперсного состояния желатина в ПВС-матрицах на механическую прочность гидрогелей с целью получения подходящих гидрогелей. Морфология и кристаллические структуры взаимопроникающей полимерной сетки PVA / GE также наблюдались с помощью некоторых методов экспериментального анализа, таких как сканирующая электронная микроскопия

.

No related posts.