Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Соловьев Антон Валерьевич

Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди
<
Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Соловьев Антон Валерьевич. Модификация водных полимерных дисперсий золями серебра и меди: диссертация ... кандидата технических наук: 05.17.06 / Соловьев Антон Валерьевич;[Место защиты: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет"].- Иваново, 2014.- 106 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Литературный обзор 8

1.1 Водные дисперсии полимеров 8

1.1.1 Устойчивость полимерных дисперсий 9

1.1.2 Механизм пленкообразования из водных дисперсий. труктура и свойства пленок 14

1.2 Методы получения наночастиц и их дисперсий 18

1.2.1 Химическое осаждение из паровой фазы 18

1.2.2 Плазмохимический способ 19

1.2.3 Жидкофазное восстановление 20

1.2.4 Электрохимический метод 22

1.2.5 Термическое разложение нестабильных соединений 25

1.2.7 Получение наночастиц с помощью водоохлаждаемого диска или барабана 27

1.2.8 Получение наночастиц металлов методом ультразвукового диспергирования 28

1.3 Методы идентификации наночастиц 29

1.4 войства наночастиц и области их применения 33

1.4.1 Бактерицидные свойства наночастиц серебра и меди 34

1.4.2 Каталитические свойства меди 35

1.4.3 Оптические свойства серебра и меди 36

1.5 овмещение и модифицирование дисперсий 37

2.0бъекты и методы исследований 40

2.1.1 Водные дисперсии полимеров 40

2.1.2 Медь 40

2.1.3 еребро 41

2.1.4 табилизаторы 41

2.1.5 Восстановители 42

2.1.6 Дистиллированная вода 42

2.2 Методы исследования 42

2.2.1 Получение коллоидных растворов 42

2.2.2 Приготовление смеси полимерной дисперсии и коллоидного раствора 43

2.2.3 Приготовление смеси полимерной дисперсии и водного раствора стабилизатора 44

2.2.4 Дисперсионный анализ методом динамического светорассеяния 44

2.2.5 Исследование электрокинетических свойств водной полимерной дисперсии и ее смеси с коллоидными растворами меди 45

2.2.6 Определение минимальной температуры пленкообразования покрытий, сформированных из полимерных дисперсий 47

2.2.7 Метод определения упруго-деформационных свойств свободных пленок 48

2.2.8 Определение агрегативной устойчивости водных дисперсий 48

2.2.9 Определение относительной твердости покрытий 49

3. Результаты и обсуждения 51

3. 1 интез нанозоля меди 51

3.2 овмещение полимерных дисперсий с наночастицами меди и серебра67

3.2.1 Влияние золя меди на электрокинетические свойства и устойчивость полимерных дисперсий 67

3.2.2 Влияние золя меди и серебра на минимальную температуру пленкообразования полимерных дисперсий и механические свойства покрытий 78

4. Описание технологического процесса 95

Выводы 97

Писок использованных источников 98

Введение к работе

Актуальность проблемы. Модифицирование водных дисперсий

полимеров одно из перспективных направлений, позволяющее их

целенаправленно управлять свойствами лакокрасочных материалов и покрытий на их основе. Особое место в этой проблеме занимает использование для модифицирования наночастиц металлов.

На сегодняшний день установлено, что золи наночастиц меди обладают грибостойкими и фунгицидными свойствами. Наночастицы меди оказывают выраженное антибактериальное действие в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. Давно известны бактерицидные свойства металлического серебра, связанные с его медленным окислением и выделением ионов серебра в окружающую среду. Покрытия и материалы, модифицированные наночастицами серебра и меди, могут быть использованы в качестве профилактических антимикробных средств. Однако, до настоящего времени не проведено детальное исследование влияния наночастиц меди и серебра в составе полимерных дисперсий на их свойства. В связи с этим исследования, направленные на решение этой задачи, актуальны.

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР ФГБОУ ВПО “Ярославский государственный технический университет”, проводимой по заданию Министерства образования и науки Российской Федерации по теме «Разработка и модификация полимерных наполненных материалов и их компонентов», № гос. регистрации 3.8475.2013.

Цель работы. Установление физико-химических условий совмещения нанозолей меди и серебра с водными дисперсиями полимеров и изучение их влияния на свойства дисперсий и покрытий на их основе для придания лакокрасочному материалу антибактериальных и фунгицидных свойств.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

- установить условия синтеза золей меди в присутствии полимерных ПАВ;

изучить влияние коллоидных растворов меди и серебра на устойчивость полимерных дисперсий;

изучить влияние добавки золей меди и серебра на свойства покрытий, полученных из совмещенных дисперсий.

Научная новизна работы:

1. Показано, что при использовании в качестве стабилизатора моноалкилового эфира полиэтиленгликоля и первичных жирных спиртов возможно получение наночастиц меди с размерами от 30 до 120 нм, в

зависимости от условий синтеза.

2. Установлено, что в исследуемом диапазоне концентраций, переход в
нанообласть не зависит от содержания стабилизатора и происходит при
температуре выше 40 0С.

3. Выявлено, что добавки золей серебра и меди повышают
электрокинетический потенциал совмещенных дисперсий, а следовательно и их
устойчивость.

  1. Установлено, что наночастицы меди и серебра различно агрегируются при формировании полимерных покрытий и, соответственно, оказывают различное влияние на упруго-деформационные свойства покрытий.

  2. Показано, что добавки наночастиц меди и серебра придают покрытиям, сформированным из водных дисперсий полимеров грибостойкость и фунгицидность.

Практическое значение работы:

  1. Разработан способ получения стабилизированных наночастиц меди в виде водных золей.

  2. Предложено и апробировано использование золей, содержащих наночастицы серебра и меди, в водных дисперсиях полимеров, предназначенных для лакокрасочных материалов.

3. Даны рекомендации для промышленного получения
противообрастающих и антибактериальных ЛКМ.

Личный вклад автора. Диссертантом выполнен весь объем

экспериментальных исследований, проведены необходимые расчеты, обработка результатов и их анализ, сформулированы общие положения, выносимые на защиту, выводы и рекомендации.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на VI и VII конференциях молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург 2010, 2011), XVI Международной научно-практической конференции «Технологическое образование как фактор инновационного развития страны» (Ярославль 2010), четвертой международной конференции-школе по химии и физикохимии олигомеров «Олигомеры – 2011 » (Казань, 2011), IV научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии - 2011» (Москва 2011), молодежной конференции «Международный год химии» (Казань 2011), 63 и 64 региональных научно-технических конференциях студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием (Ярославль 2010,

2011), международной конференции по химической технологии «ХТ’12» (Москва 2012).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 15 печатных работах, 3 статьях в реферируемых и рецензируемых изданиях, материалах международной конференции и 12 тезисах.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов и библиографии. Работа изложена на 107 страницах и содержит 7 таблиц, 70 рисунков, 86 библиографических ссылок.

Механизм пленкообразования из водных дисперсий. труктура и свойства пленок

Cуществует довольно много способов получения наночастиц металлов, но многие ученые склонны делить их на 2 типа: «снизу-вверх» и «сверху -вниз». Первый тип - это восстановление из ионов до наночастиц, в основном характерен для химических способов получения наночастиц; второй тип - это дробление крупных частиц на более мелкие до наноразмеров, в основном характерен для физических способов получения (рис. 1.1) [8-14]. Теперь более подробно рассмотрим некоторые из них.

В основу данных методов положено осаждение пленок на поверхность нагретых деталей из соединений металлов, находящихся в газообразном состоянии. Осаждение проводят в специальной камере при пониженном давлении. При этом эти соединения в определенной зоне реакционной камеры термически разлагаются с образованием твердого осадка в виде нанопорошка и газообразных веществ или вступают в химические реакции также с образованием порошка и газообразных веществе. В качестве исходного сырья могут использоваться галогениды (главным образом хлориды) металлов, алкильные соединения, карбонилы, оксихлориды. Размер получаемых частиц может регулироваться температурой и скоростью осаждения. Оптимальное протекание химических реакций происходит при температурах 500-1500. По такой технологии получены нанопорошки кремния, бора, оксидов титана, циркония, алюминия, нитриды, карбиды и карбонитриды кремния и диборид титана с размером частиц от 20 до 600 нм.

Рисунок 1.2 - Основные способы получения наночастиц. В рассматриваемой группе технологий можно выделит два основных метода: перенос через газовую фазу и восстановление с последующим разложением [16]. Примером первого метода может служить процесс, основанный на последовательности ряда повторяющихся химических реакций с участием хлоридов металлов: NH4CI - NH3 + НС1 ; Me1 + 2НС1 -Ме:С12 + Н2 ; Ме:0 + + 2НС1 + С - Ме:С12 + СО + Н2 ; Ме:С12 + Me11 - Me1 + МепС12 ; МепС12 + Н2 Me11 + НС1 . Примером второго метода может быть процесс основанный на реакциях синтеза и последующего разложения карбонилов: хМе + .уСО = Мех(СО) ; Мех(СО) - хМе + уСО. Основным недостатком данного метода является необходимость нагрева до высоких температур. одной стороны это оказывает отрицательное влияние на механические свойства и структуру подложки, с другой стороны - вызывает дополнительные проблемы в случае необходимости получения наноструктурного состояния самого покрытия. 2 Плазмохимический способ. [9] Одним из способов получения металлических наночастиц является технология низкотемпературной плазмы. Она сочетает в себе высокие температуры парогазовой смеси и большие скорости ее охлаждения [17,18]. Плазму, в которой средняя энергия электронов и ионов во много раз меньше эффективной энергии ионизации частиц плазмообразующего газа, называют низкотемпературной (3000 - 10000 К, 10 к Па). Она характеризуется высокими скоростями химических превращений, в том числе и полимеризационных.

Наиболее простым в аппаратурном оформлении способом получения наночастиц является электрическая дуга в инертной или с примесью водорода атмосфере [19]. В качестве анода служит парообразующий материал (металл или биметаллический сплав) как в чистом виде, так и смешанный с графитом. Основным недостатком данного способа являются периодичность и малый ресурс работы, связанный с расходованием материала анода.

Более современными аппаратами для получения низкотемпературной плазмы являются плазмотроны - электроразрядные генераторы различной модификации: электродуговые, тлеющего и барьерного разрядов, высокочастотные и сверхвысокочастотные.

Использование данной технологии позволяет получать из летучих металлсодержащих органических соединений как порошки металлических наночастиц, так и металлполимерные пленки наноразмерной толщины.

Наиболее широкое распространение получил метод жидкофазного восстановления. К нему относится восстановление как более сильными восстановителями, такими как гидразингидрат, алюмогидриды, борогидриды, гипофосфиты и др [20-27], а так же использование в качестве восстановителя природные биологически активные соединения - растительные пигменты из группы флавоноидов, глюкозу [28-35]. Образование наноразмерных частиц металлов или металлсодержащих соединений при химических реакциях в водных или неводных средах связано с протеканием окислительно-восстановительных процессов. акторы, влияющие на полноту и скорость окислительно-восстановительной реакции, весьма разнообразны и определяются характером проведения процесса. На получение металлических наночастиц оказывают влияние среда, температура, концентрации реагентов, рН среды, диффузионные и сорбционные характеристики реагирующих веществ, в том числе и стабилизаторов (ПАВ, функциональные полимеры и др.)

Проведение восстановления в неводных средах (при соответствующем подборе растворителя) позволяет избежать влияния среды на полноту восстановления и получать наноразмерные частицы, активные по отношению к воде.

Каталитические свойства меди

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: shergilus niger, Cladosporium cladosporioides, spergilus versicolor, Penicillmm chrysogenum, 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 проведены лабораторные испытания препаратов для ускоренного ранозаживления и лечения ожогов [64].

В последнее время наночастицы меди стали использоваться как добавка для окраски подводной части кораблей [65]. Ранее для этой цели применялись соединения олова и ртути, закись меди, пиритиновая соль цинка, тиоцианат меди, которые вводились в лакокрасочный материал в большом количестве ( до 50-60% в расчете на общую массу краски) [66]. Все вышеперечисленные соединения являются токсичными веществами и губительны не только для микроорганизмов на подводной части корабля, но и для экосистемы портовых городов. Наночастицы меди могут стать менее токсичной добавкой к лакокрасочному материалу для придания биоцидной активности. Кроме того, при использовании наночастиц меди, содержание противообрастающего агента можно снизить до 2% от массы краски.

На сегодняшний день для наночастиц меди представляются перспективы их внедрения в качестве катализаторов [67]. Исследовались реакция изомеризации дихлорбутенов и некоторые превращения хлоруглеводородов. Эффективность катализа наночастицами меди оценивалась по выходу продукта в единицу времени, отнесенному к количеству катализатора. Результаты сравнивались с аналогичными данными для других металлсодержащих (в том числе медьсодержащих) катализаторов, включая используемый в настоящее время в промышленном синтезе каучука. равнение каталитической активности показало, что наименее активен известный промышленный катализатор (нафтенат меди). Выше активность частиц меди, получаемых традиционными методами - восстановлением или термическим разложением ее солей на твердых носителях. Еще более повышается активность катализатора при проведении реакции в отсутствие кислорода. Это может быть связано с влиянием адсорбированного кислорода на каталитическую способность агрегатов меди или с различием механизмов изомеризации (радикального или нерадикального) на частицах меди разной природы. Частицы меди способны не только сохранять, но и увеличивать каталитические свойства при иммобилизации на неорганических носителях.

Можно сделать вывод, что использование наночастиц меди может позволить повысить эффективность промышленных катализаторов, применяемых в синтезе каучука, а, возможно, и для совершенствования других промышленных технологий.

Оптические свойства наночастиц металлов включают в основном два явления — поглощение и рассеяние света. Главной особенностью наночастиц является наличие так называемого поверхностного плазмонного резонанса, т.е. резкого увеличения интенсивности поглощения и рассеяния при определённой длине волны падающего света, попадающей в резонанс с собственной частотой колебаний электронного газа на поверхности частицы.

Параметры плазмонного резонанса — величина, положение в спектре и полуширина полосы — зависят от материала частицы, её формы, размера, структуры, состава и состояния окружающей среды. При этом интенсивность как поглощения, так и рассеяния в максимуме полосы чрезвычайно велика, так что полосы плазмонного резонанса могут служить весьма эффективными датчиками в исследованиях наночастиц и окружающей их среды. В настоящее время исследования светорассеяния наночастиц металлов дают возможность получать цветные фотографии отдельных наночастиц. При этом размеры наночастиц можно подобрать так, чтобы максимум плазмонного резонанса приходился на разные участки видимого спектра [19].

Интенсивность светорассеяния наночастиц заметно превосходит интенсивность излучения наиболее ярких флуоресцирующих молекул. Это позволяет использовать наночастицы металлов как новый класс меток в исследованиях биологических процессов на разных уровнях — на молекулах, клеточных органеллах, клетках, органах и тканях. В последние годы уделяется много внимания наночастицам серебра. Это связано с тем, что они обладают рядом уникальных свойств и служат материалом для создания электронных, оптических сенсорных устройств нового поколения [13,68].

Благодаря своим уникальным оптическим свойствам наночастицы металлов могут служить чувствительным инструментом исследования процессов в биологических системах. При этом они могут быть как эффективными приёмниками электромагнитных излучений извне, так и датчиками состояния внутренних органов и организма в целом, передавая электромагнитные сигналы (например, спектр светорассеяния) на соответствующие приборы.

Дисперсионный анализ методом динамического светорассеяния

Коллоидные растворы металла получали методом электролиза на установке, представленной на рис. 2.1.

Анодом является медная или серебряная пластина, а катодом является углеродный электрод. Измерительными элементами является амперметр и вольтметр. Электроды опускаются в раствор стабилизатора, подается электрическое напряжение и на амперметре выставляется требуемый потребляемый ток. Процесс электролиза проводили при перемешивании в течение необходимого времени (t). При электролизе происходит ионизация металла, который является анодом и ионы металла переходят в раствор. За счет чего образуется коллоидный раствор данного металла, содержащий незаряженные частицы металла и его ионы.

Приготовление смеси полимерной дисперсии и водного раствора стабилизатора меси с заданными концентрациями приготавливались в стеклянных бюксах. Для этого навески дисперсии и раствора стабилизатора с заданной массой помещали в бюксы и перемешивали стеклянной палочкой. этого метода определения размеров частиц основывается на том, что регистрируются не сами частицы, а рассеянный свет от этих частиц (или дифракционная картинка), а угол рассеяния света универсально пропорционален размеру частиц.

Рассеянное частицами излучение регистрируется под разными углами с помощью высокочувствительного многоэлементного кремниевого детектора - фотодиодной матрицы. Излучение полупроводниковых лазеров с помощью линзы фокусируется в плоскость детектора, проходя при этом через измерительную кювету, в которой осуществляется проток анализируемой суспензии, эмульсии или сухого порошкообразного материала.

При наличии в кювете частиц наблюдается рассеяние света. Индикатриса рассеяния определяется размером частиц и длиной волны лазера, которая постоянна. Измерение индикатрисы и последующая программная обработка результатов позволяют за считанные минуты определить характер распределения частиц по размерам данной системы. отодиодные матрицы обеспечивают одновременное измерение интенсивности рассеянного излучения.

Определение размера частиц и распределения по размерам полученных наночастиц производилось с помощью прибора Nanotrac Ultra 151 (Microtrac, ША).

Исследование электрокинетических свойств водной полимерной дисперсии и ее смеси с коллоидными растворами меди [82]

Данный метод основан на том, что частицы дисперсии несут в себе определенный заряд из-за наличия двойного электрического слоя. Значение рН среды может сильно влиять на -потенциал коллоидных частиц, так как ионы ОН" и Н+ обладают высокой способностью адсорбироваться.

В работе использовались следующие приборы: иономер универсальный ЭВ-74, выпрямитель ВСА-5Л, ячейка для микроэлектрофореза, миллиамперметр, микроскоп Р5УЧ.2 (окуляр ПЗО 12хМО, объектив 16/0.32, наклонный тубус, цена деления шкалы микроскопа 30 мкм).

Дисперсию разбавляют водой и измеряют рН. Далее разбавленную дисперсию помещают в ячейку с помощью пипетки. открытых сторон стеклянной кюветы накладывают фильтровальную бумагу, пропитанную раствором KI.

Полученную систему помещают в микроскоп. Устанавливают на ячейку держатель с электродами, соединенный с выпрямителем. Резкость микроскопа наводится на дно ячейки. Устанавливается необходимая глубина измерения.

Для определения МТП используется прибор (рис 2.2) представляющий собой металлический стержень 2 диаметром 10 мм и длиной 430 мм с фаской по длине стержня. Один конец стержня нагревается с помощью нагревательной ячейки 3, а другой - охлаждается льдом, помещенным в металлическую емкость 1. Одной загрузки льда хватает на 1 - 2 часа работы прибора (в зависимости от перепада температур по длине стержня), в течение которых можно провести до 5-8 измерений МТП. Ток на нагревательную ячейку подается через лабораторный электрический трансформатор 4, на котором устанавливается напряжение 50 В. Тем самым, обеспечивается медленный регулируемый разогрев ячейки.

Исследуемая дисперсия наносится по фаске стержня ровным слоем, в таком количестве, чтобы после высыхания образовалась пленка толщиной 20 - 25 мкм. Время формирования пленки, прежде всего, зависит от температуры и колеблется от десятков секунд (50)до десятков минут (0-5 ). По границе появления микротрещин определяется МТП прямым замером температуры с помощью термопары.

Физико-механические исследования проводились на разрывной машине. Метод заключается в растяжении пленок с постоянной скоростью до разрушения или до достижения установленной нагрузки[84]. Принцип получения упруго-деформационных кривых полимерных пленок состоит в следующем: свободные полимерные пленки толщиной 35 мкм, шириной 10 мм и длиной 15-20 мм зажимались держателями разрывной машины. Расстояние между зажимами определялось с помощью оптического прибора. Расстояние составляло во всех опытах 9,5±0,1 мм. корость нагружения образцов полимерных пленок составляла 0,004 МПа/мин. В результате эксперимента были получены упруго-деформационные кривые полимерных пленок. Определяли следующие параметры:

1) Модуль упругости Ei

2) Предел вынужденной эластичности 5ВЭ

3) Модуль пластического течения Е2

4) Предел разрушения 5разруш

Влияние золя меди и серебра на минимальную температуру пленкообразования полимерных дисперсий и механические свойства покрытий

В отличие от от минимальной температуры пленкообразования и твердости прочностные свойства свободных пленок зависят от наличия в них серебра или меди. Причем, влияние наночастиц этих металлов на упруго-деформационные свойства различно. Наличие в составе пленки меди приводит к снижению величины разрывного напряжения по сравнению с пленкой, сформированной из дисперсий без добавок или с добавками стабилизаторов, а при введении серебра - наоборот, к повышению этого показателя. Различное влияние наночастиц меди и серебра на прочностные свойства пленок, связано с тем, что частици меди при формировании покрытия образуют линейные или дендритные структуры, понижающие их прочность на растяжение, частицы серебра распределяются статистически о чем свидетельствуют данные микрофотографий 3.61 и 3.62.

По результатам проделанной работы была предложена технологическая схема производства водно-диспесрионнных полимерных дисперсий, содержащих наночастицы меди и серебра, которая показана на рис. 4.1.

Cтабилизаторы О-20 и ПЭГ-4000, а так же монозамещенный цитрат аммония поступают на участок производства в мешках весом 20-25 кг. огласно рецептуре необходимое колличество сыпучих реагентов взвешивается на весах 1 и поступет в смеситель 2. Далее в смеситель добавляют необходимое колличество дистиллированной воды и производят растворение стабилизаторов и цитрата аммония.

После растворения полученные расторы стабилизатора пререкачиваются мембранным насосом Зі в ванну для электролиза 4. В ней происходит электрохимическая наработка инов меди или золя серебра. В качестве растворимого анода применяется медная или серебряная пластина, а в качестве катода графитовый электрод.

После окончания процесса электролиза золь серебра поступает сразу в приемный бак 6, а ионы меди в реактор для восстановления 5. В реактор 5 добавляется необходимое колличество гидразингидрата для восстановления ионов меди в форму наночастиц.

После приемного бака 6 необходимое колличество золей меди и серебра постует в смеситель 7, в котором происходит смешение с полимерными дисперсиями.

1. Показана эффективность использования в качестве стабилизатора золя меди эфира полиэтиленгликоля и первичных жирных спиртов, позволяющего получать золи с размерами частиц от 30 до 120 нм в зависимости от условий синтеза (температуры, плотности тока концентрации полимерного стабилизатора).

2. Установлено, что повышение температуры увеличивает скорость синтеза золя меди при одновременном уменьшении размера частиц. Независимо от концентрации стабилизатора переход размера в нанообласть достигается при температуре выше 40С.

3. Показано, что при введении в состав дисперсий золей меди и серебра увеличивается электрокинетический потенциал, что способствует росту устойчивости совмещенной дисперсной системы. Дисперсионное равновесие таких систем достигается в течение пяти суток.

4. Установлено, что введение золей меди и серебра не влияет на твердость покрытий и минимальную температуру пленкообразования дисперсий за исключением акриловой дисперсии, где МТП уменьшается на 10-15 % из-за пластифицирующего действия полимерного стабилизатора.

5. Установлено, что наличие меди в составе пленки приводит к уеныпению разрывного напряжения по сравнению с пленкой, сформированной из дисперсий без добавок или с добавками стабилизаторов, а при введении серебра - к повышению этого показателя.

6. На основании проведенных исследований разработаны водные полимерные дисперсии, модифицированные наночастицами меди и серебра. Установлено, что покрытия и дисперсии, содержащие в своем составе наночастицы меди и серебра, являются бактерицидными, обладают фунгицидными или фунгистатическими свойствами.