Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди

• Автор: Соловьев, Антон Валерьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Содержание.

Список принятых сокращений

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Водные дисперсии полимеров

1.1.1 Устойчивость полимерных дисперсий

1.1.2 Механизм пленкообразования из водных дисперсий. Структура и свойства пленок

1.2 Методы получения наночастиц и их дисперсий

1.2.1 Химическое осаждение из паровой фазы

1.2.2 Плазмохимический способ

1.2.3 Жидкофазное восстановление
1.2.4 Электрохимический метод
1.2.5 Термическое разложение нестабильных соединений
1.2.7 Получение наночастиц с помощью водоохлаждаемого диска или барабана
1.2.8 Получение наночастиц металлов методом ультразвукового диспергирования
1.3 Методы идентификации наночастиц
1.4 Свойства наночастиц и области их применения
1.4.1 Бактерицидные свойства наночастиц серебра и меди
1.4.2 Каталитические свойства меди
1.4.3 Оптические свойства серебра и меди
1.5 Совмещение и модифицирование дисперсий
2.0бъекты и методы исследований
2.1.1 Водные дисперсии полимеров
2.1.2 Медь
2.1.3 Серебро
2.1.4 Стабилизаторы
2.1.5 Восстановители
2.1.6 Дистиллированная вода
2.2 Методы исследования
2.2.1 Получение коллоидных растворов
2.2.2 Приготовление смеси полимерной дисперсии и коллоидного раствора
2.2.3 Приготовление смеси полимерной дисперсии и водного раствора стабилизатора
2.2.4 Дисперсионный анализ методом динамического светорассеяния
2.2.5 Исследование электрокинетических свойств водной полимерной дисперсии и ее смеси с коллоидными растворами меди
2.2.6 Определение минимальной температуры пленкообразования покрытий, сформированных из полимерных дисперсий
2.2.7 Метод определения упруго-деформационных свойств свободных пленок
2.2.8 Определение агрегативной устойчивости водных дисперсий
2.2.9 Определение относительной твердости покрытий
3. Результаты и обсуждения
3. 1 Синтез нанозоля меди
3.2 Совмещение полимерных дисперсий с наночастицами меди и серебра
3.2.1 Влияние золя меди на электрокинетические свойства и устойчивость полимерных дисперсий
3.2.2 Влияние золя меди и серебра на минимальную температуру пленкообразования полимерных дисперсий и механические свойства покрытий
4. Описание технологического процесса
Выводы
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Список принятых сокращений.

ПАВ - поверхностно-активное вещество НРЧ - наноразмерные частицы ГЛБ - гидрофильно-липофильный баланс ПЭГ - полиэтиленгликоль
ОС-20 - моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля и первичных жирных спиртов
МТП - минимальная температура пленкообразования
АК - акриловая дисперсия
Ст-АК - стиролакриловая дисперсия
УР - полиуретановая дисперсия
ПВА - поливинилацетатная дисперсия

1.4.1 Бактерицидные свойства наночастиц серебра и меди.
С давних времен известно об антибактериальных свойствах серебра -серебряные ложки и посуда. Они предотвращали рост и развитие различных патогенных микроорганизмов. Использовать наночастиц серебра в качестве антимикробного агента стали совсем недавно [28, 43-57], до этого наночастицы серебра в основном применялись для очистки питьевой воды [58].
Ранее для придания лакокрасочным материалам бактерицидных свойств применялись высокотоксичные соединения: пентахлор, фенолят натрия, сульфат меди, мышьяк, едкий натр и др. [59]. Наночастицы серебра, напротив, являются существенно менее токсичными соединениями, но в то же обладают рядом аналогичных свойств.
Результаты исследований в этой области показали эффективность использования наночастиц серебра против ряда бактерий и тест-культур грибов: Ashergilus niger, Cladosporium cladosporioides, Aspergilus versicolor, Pénicillium chysogenum, Bacillus cereus, Micrococcus luteus, Rhodococcus equi, Mycobacterium fortuitum, Candida Utilis. Лакокрасочные материалы, содержащие в своем составе коллоидные растворы серебра, противостоят действию вышеперечисленных загрязнителей на различных видах поверхностях: стеклянных, гипсокартоновых и лигнино-цементных плитах, а также на деревянных [55,56].
Медь, так же как и серебро, способна противостоять действию бактерий и грибов. Наночастицы меди проявляют сильную биологическую активность, в том числе бактериостатическое и бактерицидное действие [60-61]. Препараты, содержащие в своем составе наночастицы меди, имеют более пролонгированное действие и менее токсичны по сравнению с солями меди. Наночастицы меди при введении в организм стимулируют механизмы регуляции микроэлементного состава и активность антиоксидантных ферментов [62-63]. На основе наночастиц меди были разработаны и