Поливинилацетат (ПВА)

Поливинилацетат (ПВА,PVAC) — это полимер винилацетата с химической формулой [—CH₂—CH(OCOCH₃)—]_n, представляет собой твердое бесцветное прозрачное нетоксичное вещество без запаха.

---

Производство поливинилацетата в растворе

Полимеризацию винилацетата проводят в среде алифатических спиртов, бензола, ацетона, сложных эфиров уксусной кислоты и других органических растворителей. В качестве инициаторов реакции применяют динитрил азобисизомасляной кислоты, пероксид бензоила или пероксид ацетила. При полимеризации винилацетата в растворе в качестве среды применяют растворитель, в котором растворяются и исходный мономер, и образующийся полимер. Получаемый раствор поливинилацетата в растворителе — «лак» — используют как товарный продукт или выделяют из него полимер.

Вследствие протекания реакций передачи растущей цепи на растворитель образуются макромолекулы с более низкими значениями молекулярных масс, более однородные по молекулярной массе и менее разветвленные полимеры по сравнению с полимерами, получаемыми в массе или другими методами.

При получении из поливинилацетата поливинилового спирта и поливинилацеталей обычно в качестве растворителя применяют метанол (для удобства последующего гидролиза и алкоголиза в щелочной среде). Для получения поливинилацетата в виде порошка или при дальнейшем его использовании в виде поливинилацетатного лака в качестве растворителей применяют этилацетат, ацетон и бензол.

При получении поливинилацетата в растворе облегчается отвод теплоты реакции полимеризации, что позволяет легко осуществлять управление технологическим процессом.  В технике полимеризацию винилацетата в растворе проводят как периодическим, так и непрерывным способом.

Непрерывный способ. По одному из вариантов полимеризацию винилацетата непрерывным способом осуществляют в двух каскадно-расположенных полимеризаторах. Процесс проводят в среде метанола в присутствии инициатора — динитрила азобисизомасляной кислоты в атмосфере азота при температуре 65— 70 °С до конверсии мономера 60—70%. Непрореагировавший винилацетат подвергают азеотропной отгонке и получают 25%-ный раствор поливинилацетата в метаноле (лак).

Полимеризаторы представляют собой аппараты колонного типа, футерованные нержавеющей сталью, стеклом, эмалью или изготовленные из алюминия. Полимеризаторы снабжены рамными двухъярусными мешалками, рубашками для обогрева и охлаждения, обратными холодильниками для возврата испаряющегося мономера и растворителя. 10⁶ 10⁷

Технологический процесс получения поливинилацетата (рис.1) состоит из стадий приготовления раствора инициатора, полимеризации винилацетата и отгонки непрореагировавшего винилацетата.

Винилацетат непрерывно поступает в первый полимеризатор 1, в который подается также инициатор — раствор динитрила азобисизомасляной кислоты в метаноле.

 Ниже приведены нормы загрузки компонентов в реактор:

• Винилацетат, % (об.) – 95 ;
• Метанол, % (об.) – 5 ;
• Динитрил азобисизомасляной кислоты, масс. ч. 0,30 ;

Полимеризацию проводят при 65—68 °С в течение 4 ч. Конверсия мономера в полимер составляет 35%. Затем реакционная смесь поступает во второй полимеризатор 2, куда непрерывно загружают метанол и раствор инициатора в метаноле. Содержание метанола в полимеризате доводят до 25—30% (об.) и инициатора до 0,065—0,075 масс. ч. в пересчете на винилацетат. Полимеризацию проводят при 68—70 °С в течение 4—5 ч. Конверсия мономера составляет 60—65%..

Раствор поливинилацетата в метаноле из второго полимеризатора направляют в ректификационную колонну 4 для отгонки винилацетата. Полимеризат перед поступлением в колонну разбавляют метанолом. Винилацетат отгоняют подачей метанола в

испаритель 6. Пары винилацетата, метанола и ацетальдегида через конденсатор 7 направляют на регенерацию. Раствор поливинилацетата в метаноле, содержащий 25% полимера, собирается в приемнике. Выделение мономера и концентрирование метанола проводят на одном в трехколонном агрегате. Винилацетат после очистки возвращают в цикл. Метанол после экстрактивной ректификации и дополнительной очистки используется для разбавления поливинилацетатного лака.

При получении твердого поливинилацетата из раствора после удаления растворителя и остаточного мономера расплавленный полимер выдавливают шнеком или сжатым воздухом через щель. Выходящую ленту охлаждают и нарезают на полоски, из которых затем получают гранулы или порошок.

---

Производство эмульсионного поливинилацетата

Эмульсионную полимеризацию винилацетата проводят в водной среде в присутствии водорастворимых инициаторов: пероксида водорода, иногда персульфата калия и натрия. Эмульгатором служат различные мыла, соли жирных сульфокислот, а при получении водных дисперсий — поливиниловый спирт. Для поддержания определенного рН среды вводят буферные соединения— бикарбонат натрия, муравьиную кислоту и др.

Качество эмульсий зависит от применяемых компонентов и метода их получения. Эмульсии выпускают двух типов: мелкодисперсные  (латексные) с частицами размером от 0,05 до 0,5 мкм и крупнодисперсные (дисперсные) с частицами размером от 0,5 до 10 мкм. В технике более широко применяются крупнодисперсные эмульсии поливинилацетата. Они обладают значительно большей стойкостью к действию коагулирующих агентов и охлаждению.

Поливинилацетатные эмульсии можно получать как периодическим, так и непрерывным методом.

Непрерывный способ. В Советском Союзе разработан непрерывный способ эмульсионной полимеризации винилацетата.

Полимеризацию осуществляют в водной среде в присутствии инициатора и защитного коллоида. Для регенерации свободных радикалов применяют окислительно-восстановительную систему, состоящую из пероксида водорода и соли двухвалентного железа FeS0₄.

Технологический процесс получения поливинилацетата состоит из стадий приготовления водной фазы, полимеризации винилацетата, нейтрализации и пластификации дисперсии.

Водную фазу приготавливают в аппарате 1 (рис. 2), снабженном рамной мешалкой и рубашкой для обогрева. В аппарат загружают водный раствор поливинилового спирта, обессоленную воду и муравьиную кислоту до получения рН, равного 2,8—3,2. Затем при перемешивании добавляют водный раствор сульфата железа. Ниже приведены нормы загрузки компонентов в аппарат (в масс. ч.):

• Вода дистиллированная – 80,0;
• Поливиниловый спирт, 100%-ный – 7—7,5;
• Муравьиная кислота, 90%-ная –  0,14—0,34;
• Сульфат железа 95%-ный – 0,0005-0,0014.

После перемешивания определяют содержание сухого осадка, который должен находиться в пределах 6,8—7,5% в зависимости от вязкости исходного поливинилового спирта. Полученную водную фазу выгружают в промежуточную емкость 2. Полимеризацию винилацетата проводят в агрегате непрерывного действия, состоящем из трех полимеризаторов 5, 6 и 7, снабженных мешалками, рубашками для обогрева и охлаждения и обратными холодильниками 8.  В полимеризатор 5 из емкости 3 непрерывно подают винилацетат, нагретый до 20—30 °С, и водную фазу из

аппарата 2, нагретую до 45—50 °С. Пероксид водорода поступает в линию подачи водной фазы из мерника 4. Ниже приведены нормы загрузки компонентов в полимеризаторы (в масс, ч.):

• Винилацетат – 100 ;
• Водная фаза – 88 ;
• Пероксид водорода, 30%-ный – 1,0—3,0.

Реакционная масса самотеком проходит последовательно через все три полимеризатора. При этом степень конверсии мономера постоянно повышается и на выходе из полимеризатора 7 она достигает 99%. Температура в полимеризаторе 5 составляет 80—85 °С, и полимеризаторе 6 — 70—75 °С и в последнем полимеризаторе 7— 65—70 °С. Заданная температура поддерживается путем охлаждения и нагревания полимеризаторов через рубашки и конденсации паров азеотропной смеси винилацетат — вода в холодильниках 8

. Для предотвращения получения дисперсии с повышенным содержанием мономера, предусмотрена подача дополнительного количества пероксида водорода в полимеризатор 6.

Поливинилацетатная дисперсия из полимеризатора 7 самотеком поступает в промежуточную емкость 9, откуда под давлением азота передавливается в стандартизатор 10, в котором при 20—30 °С и перемешивании проводят усреднение дисперсии. Здесь же ее нейтрализуют 20—25%-ным водным раствором аммиака до рН=4,5—5,5 и пластифицируют дибутилфталатом при интенсивном перемешивании. Для повышения качества дисперсии в некоторых случаях ее подвергают вакуумотгонке для удаления остаточного мономера (винилацетата). Готовая дисперсия через фильтр 13 передается в

приемник 14.

Водная дисперсия поливинилацетата должна содержать 48— 52% твердой фазы и не более 0,5% мономера, иметь кислотное число не более 2, плотность 1020—1030 кг/м³ и вязкость при – 20 °С, равную 0,05—0,5 Па·с. В пластифицированной дисперсии содержание пластификатора должно составлять 5—35%, сухого вещества— не менее 50%, мономера — не более 0,8% при рН 4,0—5,5.

Характерной особенностью поливинилацетатных эмульсий (латексов и дисперсий) является невысокая вязкость при относительно большом содержании полимера. Они применяются для нанесения различных покрытий, изготовления водных красок, для пропитки бумаги, тканей, изготовления искусственной, кожи, мастик для полов и т. д.

---

Производство суспензионного и блочного поливинилацетата

Суспензионная полимеризация винилацетата осуществляется периодическим способом в водной среде в присутствии инициаторов, растворимых в мономере. В качестве инициаторов применяют пероксид бензоила, динитрил азобисизомасляной кислоты, пероксид ацетила и др. Для стабилизации водной суспензии используют поливиниловый спирт, метилцеллюлозу и другие растворимые в воде вещества.

По одному из вариантов полимеризацию винилацетата проводят в эмалированном реакторе с мешалкой, обратным холодильником, системой обогрева и охлаждения. В реактор загружают воду и раствор стабилизатора, из смесителя подают винилацетат с растворенным в нем инициатором. Реакционную смесь нагревают до 70 °С, затем температуру повышают до 90—95 °С, и при этой температуре выдерживают в течение 30 мин. Продолжительность полимеризации 2—3 ч.

Нормы загрузки компонентов в реактор (в масс.ч.) приведены ниже:

• Винилацетат –  100;
• Вода обессоленная – 100-120;
• Стабилизатор суспензии – 0,1—0,2;
• Пероксид бензоила – 0,5—1,0.

По окончании процесса реакционную смесь постепенно охлаждают до 25 °С. Затем суспензию (в технике поливинилацетатные дисперсии часто называют эмульсиями) сливают отдельными порциями в центрифугу, фильтруют и промывают гранулы полимера водой. После этого полимер направляют на сушку. Сушка полимера проводится при 60—70 °С в сушилке с циркуляцией воздуха.

В промышленности гранульный, или бисерный, поливинилацетат выпускается различных марок в зависимости от вязкости его растворов. Он применяется для изготовления лаков, клеящих составов и для других целей.

При полимеризации винилацетата в блоке, или массе, в качестве инициатора применяют пероксид бензоила. Полимеризацию проводят при 75—95 °С в среде азота.

Способ полимеризации винилацетата в блоке не нашел широкого применения из-за большой продолжительности процесса.

---

Свойства и применение поливинилацетата

Поливинилацетат представляет собой прозрачный полимер плотностью 1180—1190 кг/м³без запаха и цвета. Полимер нетоксичен. Его молекулярная масса колеблется от 10 000 до 1600 000 в зависимости от способа и условий полимеризации. Поливинилацетат имеет аморфную структуру. Теплостойкость по Вика составляет 37—38 °С, температура стеклования 28 °С.

Поливинилацетат стоек к действию света при повышенной температуре (до 100 °С) и к температурным воздействиям. При 120 °С развивается необратимое пластическое течение. При нагревании до 170 °С происходит деструкция поливинилацетата, сопровождающаяся выделением уксусной кислоты и образованием двойных связей в основной цепи. При этом под действием температуры и кислорода воздуха происходит сшившие макромолекул с образованием нерастворимого полимера.

Поливинилацетат как полярный полимер немного набухает в воде, разрушается под действием сильных кислот и щелочей. В присутствии водных растворов кислот и щелочей при нагревании он легко гидролизуется в поливиниловый спирт. Поливинилацетат хорошо растворяется во многих органических растворителях, хорошо совмещается с пластификаторами, с эфирами целлюлозы, с хлорированным каучуком, а также с некоторыми полиэфирами и фенолоформальдегидными олигомерами. Модификация поливинилацетата повышает его водостойкость и поверхностную твердость. Поливинилацетат обладает хорошими адгезионными свойствами. При введении пластификаторов в большинстве случаев адгезионные свойства улучшаются.

Твердый поливинилацетат весьма ограниченно применяется для изготовления изделий из-за ползучести, невысокой твердости, низких теплостойкости и морозостойкости, недостаточной водо- и химической стойкости. Введение наполнителей повышает теплостойкость поливинилацетата. В наполненном виде он применяется для изготовления галантерейных изделий.

Поливиниладетат широко применяется в производстве лаков, красок и клеев. Он используется также для поверхностной обработки кожи, бумаги, ткани, в производстве искусственной кожи, в качестве добавки к цементу и т. д. Для склеивания и пропитки употребляют растворы полимера в летучих растворителях (лаки) и водные эмульсии (латексы и дисперсии). В результате испарения растворителей или воды и слипания частиц полимера образуется пленка.

Лаки применяются для получения покрытий на поверхностях (в качестве защитных и декоративных пленок) в различных областях техники.

Для повышения водостойкости эмульсий в них добавляют пластификаторы, обладающие повышенной водостойкостью. Кроме того, эмульсии получают из сополимеров винилацетата с другими мономерами: винилхлоридом, эфирами акриловой, метакриловой и малеиновой кислот или с высшими сложными виниловыми эфирами.

Широкое применение нашли сополимеры винилацетата с другими мономерами: винилхлоридом, метилметакрилатом, акрилонитрилом и др.

---

 

Список литературы:
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П., Файзулина Д. А. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. 2-е изд. М., Химия, 1976. 108 с.
Лосев И. Я., Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. 3-е изд. М., Химия, 1971. 615 с.
Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. 2-е изд. М. — Л., Химия, 1966. 768 с. Технология пластических масс. Л., Химия, 1977. 366 с.
Розеноерг М. Э. Полимеры на основе винилацетата. Л., Химия, 1983. 252 с.
Автор: Коршак В.В.
Источник: Коршак В.В., Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год

Как получают поливинилацетат

У такого полимера, как поливинилацат, представляющий собой сложный эфир уксусной кислоты и винилового спирта, довольно узкая область применения по сравнению, скажем, с ПВХ, полиэтиленом или полиуретаном.

Однако это не снижает значимости данного полимера, поскольку клей, изготавливаемый на его основе, по массовости применения, справедливо можно назвать королём всех клеёв.

В быту клей ПВА практически вытеснил другие клеи, например, силикатный канцелярский, и не применяется он при склеивании лишь тех материалов, которые он не склеивает в принципе.

Кроме производства клея, ПВА используется для получения акриловых и водоэмульсионных красок, лаков, а также для получения поливинилового спирта.

Для получения ПВА используется полимеризация винилацетата. Поскольку виниловый спирт является химически очень нестойким веществом, легко окисляющимся до ацетальдегида, то и получение винилацетата прямой этерификацией невозможно.

Поэтому данный сложный эфир получают либо присоединением к уксусной кислоте ацетилена в присутствии сульфатов ртути, либо окислительным взаимодействием уксусной кислоты с этиленом на палладиевом катализаторе.

Полимеризация винилацетата выполняется тремя способами:

• Эмульсионным;
• Блочным;
• В растворе.

Поскольку ПВА наиболее часто используется в растворённом виде, то последний метод имеет наибольшее распространение. При его получении, применяемого в строительстве, немалую значимость имеет эмульсионный метод.

При промышленной полимеризации винилацетата в качестве растворителя, в основном используются:

• Бензол;
• Этанол;
• Этилацетат.

Для проведения реакции используются реакторы из никеля либо алюминия, оснащённые мешалкой, паровой рубашкой, а также обратным холодильником.

Исходная реакционная смесь содержит винилацетат, перекись бензоила, служащая инициатором процесса полимеризации, и растворитель.

Кроме того, в число компонентов входит уксусный либо пропионовый альдегид, количеством которого регулируется вязкость полимера.

Смесь нагревается до того момента, когда начнётся слабое кипение растворителя. Процесс длится от 12 до 18 часов.

Эмульсионную полимеризацию проводят двумя способами.

Первый метод. Заключается в применении водорастворимых инициаторов, обеспечивающих образование устойчивой суспензии или эмульсии,

Второй — в применении инициаторов, которые растворяются в мономере.

В результате полимеризации получаются гранулы ПВА.

Эмульгирование при использовании первого метода осуществляется сульфокислотами и мылами. Инициатором выступает пероксид водорода.

После двухчасового энергичного перемешивания смеси при температуре 70°С получается устойчивая эмульсия ПВА типа латекса.

В случае применения второго метода инициаторы, к примеру, перекись бензоила, растворяются в мономере.

Для эмульгирования используются:

• Полиакриловая кислота;
• Поливиниловый спирт;
• Другие полимеры, которые растворяются в воде.

Конечным продуктом является твёрдый чистый ПВА с молекулярной массой, достигающей 500000.

Процесс проводится в реакторах с пропеллерными (быстроходными) мешалками на протяжении 2-6 часов.

Температура при этом составляет 80°С.

В результате образуется продукт, называемый бисером, который после оседания, фильтруется, а затем промывается водой.

В заключении хотим подчеркнуть. Для предотвращения причинения вреда здоровью персонала, на таких предприятиях, рабочие должны периодически проходить обучение по охране труда, а руководством периодически производиться оценка профессиональных рисков, утвержденного в рамках трудового законодательства РФ.

Свойства и применение поливинилового спирта, нанотрубок галлуазита и их нанокомпозитов

1. Раззак М.Т., Дарвис Д., Зайнуддин, Сукирно Облучение гидрогеля, смешанного из поливинилового спирта и поливинилпирролидона, для перевязки ран. Радиат. физ. хим. 2001; 62: 107–113. doi: 10.1016/S0969-806X(01)00427-3. [CrossRef] [Google Scholar]

2. Demerlis C.C., Schoneker D.R. Обзор пероральной токсичности поливинилового спирта (ПВС) Food Chem. Токсикол. 2003;41:319–326. дои: 10.1016/S0278-6915(02)00258-2. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

3. Liu M., Guo B., Du M., Jia D. Агрегация галлуазитовых нанотрубок в растворе поливинилового спирта/галлуазитовых нанотрубок, вызванная сушкой, и ее влияние на свойства композитной пленки. . заявл. физ. Матер. науч. Процесс. 2007; 88: 391–395. doi: 10.1007/s00339-007-3995-8. [CrossRef] [Google Scholar]

4. Лимпан Н., Продпран Т., Беньякул С., Прасарпран С. Влияние степени гидролиза и молекулярной массы поливинилового спирта (ПВС) на свойства миофибриллярного белка рыб. Смесевые пленки ПВА. Пищевой гидроколл. 2012;29: 226–233. doi: 10.1016/j.foodhyd.2012.03.007. [CrossRef] [Google Scholar]

5. Мария Т.М., Карвальо Р.А., Собрал П.Дж., Хабитантеа А.М., Солорза-Фериаб Дж. Влияние степени гидролиза ПВС и концентрации пластификатора на цвет, укрывистость и термостойкость. и механические свойства пленок на основе смесей ПВА и желатина. Дж. Фуд Инж. 2008; 87: 191–199. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2007.11.026. [CrossRef] [Google Scholar]

6. Цю К., Нетравали А.Н. Исследование компостирования мембраноподобных смол на основе поливинилового спирта и нанокомпозитов. Дж. Полим. Окружающая среда. 2013;21:658–674. doi: 10.1007/s10924-013-0584-0. [CrossRef] [Google Scholar]

7. Тан Ю., Чжоу Д., Чжан Дж. Новые нанокомпозиты поливиниловый спирт/стирол-бутадиен-каучук/карбоксиметилцеллюлоза, армированные модифицированными нанотрубками галлуазита. Дж. Наноматер. 2013;2013:128. doi: 10.1155/2013/542421. [CrossRef] [Google Scholar]

8. Цю К., Нетравали А.Н. Изготовление и характеристика биоразлагаемых композитов на основе микрофибриллированной целлюлозы и поливинилового спирта. Композиции науч. Технол. 2012; 72:1588–1594. doi: 10.1016/j.compscitech.2012. 06.010. [CrossRef] [Google Scholar]

9. Цю К., Нетравали А.Н. Нанотрубки галлуазита, армированные биоразлагаемыми нанокомпозитами с использованием несшитого и сшитого малоновой кислотой поливинилового спирта. Полим. Композиции 2013; 34: 799–809. doi: 10.1002/pc.22482. [CrossRef] [Google Scholar]

10. Чо Д., Нетравали А.Н., Джу Ю.Л. Механические свойства и биоразлагаемость гибридных нановолокон изолята соевого белка и ПВС, полученных методом электропрядения. Полим. Деград. Удар. 2012; 97: 747–754. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2012.02.007. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

11. Луо С., Нетравали А.Н. Исследование физико-механических свойств поли(гидроксибутирата-со-гидроксивалерата) при компостировании. Полим. Деград. Удар. 2003; 80: 59–66. doi: 10.1016/S0141-3910(02)00383-X. [CrossRef] [Google Scholar]

12. Chiellini E., Corti A., D’Antone S., Solaro R. Биодеградация материалов на основе поли(винилового спирта). прог. Полим. науч. 2003; 28: 963–1014. doi: 10.1016/S0079-6700(02)00149-1. [CrossRef] [Google Scholar]

13. Соларо Р., Корти А., Кьеллини Э. Биодеградация поливинилового спирта с различной молекулярной массой и степенью гидролиза. Полим Пров. Технол. 2000; 11: 873–878. дои: 10.1002/1099-1581(200008/12)11:8/12<873::AID-PAT35>3.0.CO;2-V. [CrossRef] [Google Scholar]

14. Vijayalakshmi S.P., Madras G. Влияние pH, концентрации и растворителей на ультразвуковое разложение поли(винилового спирта) J. Appl. Полим. науч. 2006; 100:4888–4892. doi: 10.1002/app.23280. [CrossRef] [Google Scholar]

15. Corti A., Solaro R., Chiellini E. Биодеградация поли(винилового спирта) в выбранной смешанной микробной культуре и соответствующем культуральном фильтрате. Полим. Деград. Удар. 2002; 75: 447–458. дои: 10.1016/S0141-3910(01)00247-6. [CrossRef] [Google Scholar]

16. Кьеллини Э., Корти А., Соларо Р. Биодеградация пленок, полученных экструзией с раздувом, на основе поливинилового спирта в различных условиях окружающей среды. Полим. Деград. Удар. 1999; 64: 305–312. doi: 10.1016/S0141-3910(98)00206-7. [CrossRef] [Google Scholar]

17. Jayasekara R., Harding I., Bowater I., Christie G.B., Lonergan G.T. Биодеградация путем компостирования поверхностно-модифицированных пленок из крахмала и ПВА. Дж. Полим. Окружающая среда. 2003; 11:49–56. дои: 10.1023/A:1024219821633. [CrossRef] [Google Scholar]

18. Мацумура С., Танака Т. Новые сополимеры малонатного типа, содержащие блоки винилового спирта в качестве биоразлагаемых сегментов, и их эффективность в составе моющих средств. Дж. Окружающая среда. Полим. Деград. 1994; 2:89–97. doi: 10.1007/BF02074777. [CrossRef] [Google Scholar]

19. Ашори А., Раверти В.Д., Харун Дж. Влияние добавления хитозана на свойства поверхности бумаги кенафа ( Hibiscus cannabinus ). Волокна Полим. 2005; 6: 174–179.. doi: 10.1007/BF02875611. [CrossRef] [Google Scholar]

20. Зайнуддин, Хилл Д. Дж., Ле Т. Т. Исследование ЭПР γ-облученного поли(винилового спирта) Rad. физ. хим. 2001; 62: 283–291. doi: 10.1016/S0969-806X(01)00188-8. [CrossRef] [Google Scholar]

21. Пал К., Бантия А.К., Маджумдар Д.К. Подготовка и характеристика гидрогелевых мембран из поливинилового спирта и желатина для биомедицинских применений. Являюсь. доц. фарм. науч. ФармНауки. 2007; 8: E142–E146. doi: 10.1208/pt080121. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

22. Хории Ф., Ху С., Ито Т., Одани Х., Китамару Р., Мацузава С., Ямаура К. Кросс-поляризация/вращение под магическим углом ¹³ C-ЯМР исследование твердой структуры и водородных связей пленок из поливинилового спирта различной тактичности. Полимер. 1992; 33: 2299–2306. doi: 10.1016/0032-3861(92)90520-7. [CrossRef] [Google Scholar]

23. Албдири М.Т., Юсиф Б.Ф. Морфологические структуры и трибологические характеристики необработанных/обработанных силаном галлуазитовых нанотрубок на основе ненасыщенного полиэфира. Матер. Дес. 2013;48:68–76. doi: 10.1016/j.matdes.2012.08. 035. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

24. Пеппас Н.А., Меррилл Э.В. Разработка полукристаллических гидрогелей поли(винилового спирта) для биомедицинских применений. Дж. Биомед. Матер. Рез. 1977; 11: 423–434. doi: 10.1002/jbm.820110309. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

25. Paradossi G., Cavalieri F., Chiessi E., Spagnoli C., Cowman M.K. Поливиниловый спирт как универсальный биоматериал для потенциального биомедицинского применения. Дж. Матер. науч. Матер. Мед. 2003; 14: 687–691. doi: 10.1023/A:1024907615244. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

26. Бейкер М.И., Уолш С.П., Шварц З., Боян Б.Д. Обзор поливинилового спирта и его применения в хрящах и ортопедии. Дж. Биомед. Матер. Рез. Б заявл. Биоматер. 2012; 100:1451–1457. doi: 10.1002/jbm.b.32694. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

27. Вергаро В., Абдуллаев Э., Львов Ю.М., Зейтун А., Чинголани Р., Ринальди Р., Лепоратти С. Цитосовместимость и поглощение нанотрубок из галлуазитовой глины. Биомакромолекулы. 2010; 11:820–826. doi: 10.1021/bm46. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

28. Ли А., Цай Х.Ю., Йейтс М.З. Стерическая стабилизация термочувствительных частиц изопропилакриламида N с помощью поли(винилового спирта) Ленгмюра. 2010;26:18055–18060. doi: 10.1021/la1039128. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

29. Tan CJ, Tong Y.W. Влияние структурной конформации белка на молекулярный импринтинг наночастиц рибонуклеазы а с помощью миниэмульсионной полимеризации. Ленгмюр. 2007; 23: 2722–2730. doi: 10.1021/la062178q. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

30. Ян Дж.М., Су В.Ю., Леу Т.Л., Ян М.К. Оценка гидрогелевых мембран из смеси хитозан/ПВС. Дж. Член. науч. 2004; 236:39–51. doi: 10.1016/j.memsci.2004.02.005. [CrossRef] [Google Scholar]

31. Guo Z., Zhang D., Wei S., Wang Z., Karki A.B., Li Y., Bernazzani P., Young D.P., Gomes J.A., Cocke D.L., et al. Влияние наночастиц оксида железа на поливиниловый спирт: межфазный слой и объемная тонкая пленка нанокомпозитов. Дж. Нанопарт. Рез. 2010;12:2415–2426. doi: 10.1007/s11051-009-9802-з. [CrossRef] [Google Scholar]

32. Kenawy E.R., Kamoun E.A., Eldin M.S., El-Meligya M.A. Физически сшитые гидрогелевые мембраны из смеси поли(винилового спирта) и гидроксиэтилкрахмала: синтез и характеристика для биомедицинских применений. араб. Дж. Хим. 2014;7:372–380. doi: 10.1016/j.arabjc.2013.05.026. [CrossRef] [Google Scholar]

33. Kamoun E.A., Chen X., Eldin M.S., Kenawy E.R. Сшитые гидрогели на основе поливинилового спирта для перевязки ран: обзор удивительно смешанных полимеров. араб. Дж. Хим. 2015; 8:1–14. doi: 10.1016/j.arabjc.2014.07.005. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

34. Чжао Л., Митомо Х., Чжай М., Йошии Ф., Нагасава Н., Куме Т. Синтез антибактериальных гидрогелей смеси ПВС/СМ-хитозан с облучением электронным лучом. углевод. Полим. 2003; 53: 439–446. doi: 10.1016/S0144-8617(03)00103-6. [CrossRef] [Google Scholar]

35. Маггли Д.С., Беркот А.К., Ансет К.С. Сшитые полиангидриды для использования в ортопедии: поведение при деградации и механика. Дж. Биомед. Матер. Рез. 1999; 46: 271–278. doi: 10.1002/(SICI)1097-4636(199908)46:2<271::AID-JBM17>3.0.CO;2-X. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

36. Hyon S.H., Cha W.I., Ikada Y., Kita M., Ogura Y., Honda Y. Полигидрогели (виниловый спирт) в качестве материала для мягких контактных линз. Дж. Биоматер. науч. Полим. Эд. 1994; 5: 397–406. doi: 10.1163/156856294X00103. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

37. Kaity S., Isaac J., Ghosh A. Взаимопроникающая полимерная сеть из поливинилового спирта рожкового дерева для доставки лекарств с контролируемым высвобождением. углевод. Полим. 2013; 94: 456–467. doi: 10.1016/j.carbpol.2013.01.070. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

38. Lee H., Mensire R., Cohen R.E., Rubner M.F. Стратегии водородных связей на основе послойной сборки поливинилового спирта со слабыми поликислотами. Макромолекулы. 2011;45:347–355. дои: 10.1021/ma202092w. [CrossRef] [Google Scholar]

39. Гебаур А., Гареа С.А., Иову Х. Новые гибридные материалы полимер-галлуазит — потенциальная система контролируемого высвобождения лекарств. Междунар. Дж. Фарм. 2012; 436: 568–573. doi: 10.1016/j.ijpharm.2012.07.014. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

40. Хан Д., Ян Л., Чен В., Ли В. Получение композитной пленки хитозан/оксид графена с повышенной механической прочностью во влажном состоянии. углевод. Полим. 2011; 83: 653–658. doi: 10.1016/j.carbpol.2010.08.038. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

41. Mutsuo S., Yamamoto K., Furuzono T., Kimura T., Ono T., Kishida A. Поведение при высвобождении из полимерных гелей с водородными связями, приготовленных под давлением. Дж. Заявл. Полим. науч. 2011;119:2725–2729. doi: 10.1002/app.31622. [CrossRef] [Google Scholar]

42. Shuai C., Mao Z., Lu H., Nie Y., Hu H., Peng S. Изготовление каркаса из пористого поливинилового спирта для инженерии костной ткани с помощью селективного лазерного спекания. Биофабрикация. 2013;5:015014. doi: 10.1088/1758-5082/5/1/015014. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

43. Ng K.W., Wanivenhaus F., Chen T., Hsu H.C., Allon A. A., Abrams V.D., Torzilli P.A., Warren R.F., Maher S.A. Новый макропористый каркас из поливинилового спирта способствует миграции хондроцитов и формированию интерфейса в in vitro Модель дефекта хряща. Ткань англ. А. 2012; 18:1273–1281. doi: 10.1089/ten.tea.2011.0276. [Статья PMC free] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

44. Lin Y., Ng K.M., Chan C.M., Sun G., Wu J. Ударопрочные нанокомпозиты полистирол/галлуазит, полученные эмульсионной полимеризацией с использованием додецила натрия. сульфат в качестве поверхностно-активного вещества. Дж. Колл. Интерфейс наук. 2011; 358:423–429. doi: 10.1016/j.jcis.2011.03.009. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

45. Stasio F.D., Korniychuk P., Brovelli S., Uznanski P., McDonnell S.O., Winroth G., Anderson H.L., Tracz A., Cacialli F. Высокополяризованное излучение от Ориентированные пленки, включающие водорастворимые сопряженные полимеры в матрицу из поливинилового спирта. Доп. Матер. 2011; 23:1855–1859. doi: 10.1002/adma. 201004356. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

46. Du M., Guo B., Lei Y., Liu M., Jia D. Карбоксилированные бутадиен-стирольные каучуки/галлуазитовые нанотрубчатые нанокомпозиты: межфазное взаимодействие и характеристики. Полимер. 2008;49: 4871–4876. doi: 10.1016/j.polymer.2008.08.042. [CrossRef] [Google Scholar]

47. Свапна В.П., Сельвин Т.П., Суреш К.И., Саранья В., Рахана М.П., ​​Ранимол С. Термические свойства поли(винилового спирта)(ПВА)/галлуазит нанотрубки, армированные нанокомпозитами. Междунар. Дж. Пласт. Технол. 2015 г.: 10.1007/s12588-015-9106-3. [CrossRef] [Google Scholar]

48. Сильва Э.Д., Лебрен Л., Метайер М. Разработка мембраны с биполярным поведением с использованием метода полувзаимопроникающих полимерных сетей. Полимер. 2002; 43: 5311–5320. doi: 10.1016/S0032-3861(02)00361-0. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

49. Wang J., Wang X., Xu C., Zhang M., Zhang X. Получение нанокомпозитов графен/поли(виниловый спирт) с улучшенными механическими свойствами и водостойкостью. Полим. Междунар. 2011;60:816–822. doi: 10.1002/pi.3025. [CrossRef] [Google Scholar]

50. Гописеттый В., Токарев И., Минько С. Биосовместимые гидрогелевые пористые мембраны, реагирующие на стимулы, путем фазового разделения межмолекулярного комплекса поливинилового спирта и Na-альгината. Дж. Матер. хим. 2012; 22:19482–19487. дои: 10.1039/c2jm31778h. [CrossRef] [Google Scholar]

51. Равиндра К., Манаси Г., Шитал Г., Кумар П.Б. Нанотрубки галлуазита и их применение: обзор. Дж. Адв. науч. Рез. 2012;3:25–29. [Google Scholar]

52. Львов Ю., Абдуллаев Э. Функциональные полимерно-глинистые нанотрубчатые композиты с замедленным высвобождением химических реагентов. прог. Полим. науч. 2013;38:1690–1719. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2013.05.009. [CrossRef] [Google Scholar]

53. Чжоу В.Ю., Го Б., Лю М., Ляо Р., Раби А.Б., Цзя Д. Поли(виниловый спирт)/галлуазитные нанотрубки бионанокомпозитные пленки: свойства и in vitro ответ остеобластов и фибробластов. Дж. Биомед. Матер. Рез. А. 2010; 93:1574–1587. doi: 10.1002/jbm.a.32656. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

54. Song K., Zhang Y., Meng J., Green E.C., Tajaddod N., Li H., Minus M.L. Композитные волокна из углеродных нанотрубок на основе конструкционных полимеров: понимание взаимосвязи между обработкой, структурой и характеристиками. Материалы. 2013;6:2543–2577. дои: 10.3390/ma6062543. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

55. Joussein E., Petit S., Churchman J., Theng B., Righi D., Delvaux B. Глинистые минералы галлуазита — обзор. Глиняный шахтер. 2005; 40: 383–426. дои: 10.1180/0009855054040180. [CrossRef] [Google Scholar]

56. Chen D.H., Leu J.C., Huang T.C. Транспорт и гидролиз мочевины в реакторе-сепараторе, сочетающем анионообменную мембрану и иммобилизованную уреазу. Дж. Хим. Технол. Биотехнолог. 1994; 61: 351–357. doi: 10.1002/jctb.280610411. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

57. Li J.K., Wang N., Wu X.S. Наночастицы поли(винилового спирта), приготовленные методом замораживания-оттаивания, для доставки белковых/пептидных лекарственных средств. Дж. Контроль. Выпускать. 1998; 56: 117–126. дои: 10.1016/S0168-3659(98)00089-3. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

58. Yoshii F., Zhanshan Y., Isobe K., Shinozaki K., Makuuchi K. Гидрогели PEO и PEO/PVA, сшитые электронным лучом, для перевязки ран. Радиат. физ. хим. 1999; 55: 133–138. doi: 10.1016/S0969-806X(98)00318-1. [CrossRef] [Google Scholar]

59. Йоши Ф., Макуучи К., Дарвис Д., Ириаван Т., Раззак М.Т., Розиак Дж. М. Термостойкий гидрогель из поливинилового спирта. Радиат. физ. хим. 1995; 46: 169–174. doi: 10.1016/0969-806X(95)00008-L. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

60. Салунхе А.Б., Хот В.М., Торат Н.Д., Фадатаре М.Р., Сатиш К.И., Дхавале Д.С., Павар С.Х. Наночастицы феррита кобальта, функционализированные поливиниловым спиртом, для биомедицинских применений. заявл. Поверхностные науки. 2013; 264: 598–604. doi: 10.1016/j.apsusc.2012.10.073. [CrossRef] [Google Scholar]

61. Lee J., Isobe T., Senna M. Получение ультрадисперсных частиц Fe ₃ O ₄ путем осаждения в присутствии ПВС при высоких значениях pH. Дж. Колл. Интерфейс наук. 1996;177:490–494. doi: 10.1006/jcis.1996.0062. [CrossRef] [Google Scholar]

62. Каял С., Рамануджан Р.В. Нагруженные доксорубицином наночастицы оксида железа, покрытые ПВА, для адресной доставки лекарств. Матер. науч. англ. С. 2010; 30: 484–490. doi: 10.1016/j.msec.2010.01.006. [CrossRef] [Google Scholar]

63. Chu W.B., Yang J.W., Liu T.J., Tiu C., Guo J. Влияние pH, молекулярной массы и степени гидролиза поли(винилового спирта) на покрытие щелевой матрицы ПВА суспензии TiO ₂ и SiO ₂ . Сб. Поверхности Физико-хим. англ. Асп. 2007; 302:1–10. doi: 10.1016/j.colsurfa.2007.01.041. [CrossRef] [Google Scholar]

64. Сирусазар М., Кокаби М., Хассан З.М., Бахрамян А.Р. Кинетика дегидратации нанокомпозитных гидрогелей поливинилового спирта, содержащих наноглину Na-монтмориллонита. науч. Иран. 2011;18:780–784. doi: 10.1016/j.scient.2011.06.002. [CrossRef] [Google Scholar]

65. Сирусазар М., Кокаби М., Хассан З.М. In vivo и анализы цитотоксичности нанокомпозитной гидрогелевой повязки из поли(винилового спирта)/глины. Дж. Биоматер. науч. Полим. Эд. 2011;22:1023–1033. дои: 10.1163/092050610X497881. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

66. Fujii K., Nakagaito A.N., Takagi H., Yonekura D. Обработка наноглины галлуазита серной кислотой для улучшения механических свойств прозрачных композитных пленок PVA/галлуазит. Композиции Интерфейсы. 2014;21:319–327. doi: 10.1080/15685543.2014.876307. [CrossRef] [Google Scholar]

67. Jang J., Lee D.K. Влияние пластификатора на поведение поливинилового спирта при плавлении и кристаллизации. Полимер. 2003;44:8139–8146. doi: 10.1016/j.polymer.2003.10.015. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

68. Фернандес Э.М., Пирес Р.А., Мано Дж.Ф., Рейс Р.Л. Бионанокомпозиты из лигноцеллюлозных ресурсов: свойства, применение и будущие тенденции их использования в биомедицинской области. прог. Полим. науч. 2013;38:1415–1441. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2013.05.013. [CrossRef] [Google Scholar]

69. Jayasekara R., Harding I., Bowater I., Christie G.B. , Lonergan G.T. Приготовление, модификация поверхности и характеристика отлитых из раствора пленок с добавлением крахмала и ПВА. Полим. Тест. 2004; 23:17–27. дои: 10.1016/S0142-9418(03)00049-7. [CrossRef] [Google Scholar]

70. Heuschmid F.F., Schuster P., Lauer B., Fabian E., Leibold E., Ravenzwaay B.V. Полиэтиленгликоль-поливиниловый спирт с привитым сополимером: исследование биодоступности после перорального введения крысам. Пищевая хим. Токсикол. 2013;51:S3–S6. doi: 10.1016/j.fct.2012.12.032. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

71. Ghaffari-Moghaddam M., Eslahi H. Синтез, характеристика и антибактериальные свойства нового нанокомпозита на основе полианилина/поливинилового спирта/Ag. араб. Дж. Хим. 2014;7:846–855. doi: 10.1016/j.arabjc.2013.11.011. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

72. He Y., Kong W., Wang W., Liu T., Liu Y., Gong Q., Gao J. Модифицированные композитные пленки природного галлуазита/картофельного крахмала. углевод. Полим. 2012; 87: 2706–2711. doi: 10.1016/j.carbpol.2011.11.057. [CrossRef] [Google Scholar]

73. Спиридон И., Попеску М.С., Бодарлау Р., Василе С. Ферментативная деградация некоторых нанокомпозитов поли(винилового спирта) с крахмалом. Полим. Деград. Удар. 2008; 93: 1884–1890. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2008.07.017. [CrossRef] [Академия Google]

74. Лю М., Цзя З., Цзя Д., Чжоу С. Недавний прогресс в исследованиях галлуазитовых нанотрубок-полимерных нанокомпозитов. прог. Полим. науч. 2014; 39: 1498–1525. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2014.04.004. [CrossRef] [Google Scholar]

75. Донг Ю., Чаудхари Д., Харуш Х., Бикфорд Т. Разработка и характеристика новых нанокомпозитов из полимолочной кислоты и трубчатой ​​глины методом электропрядения. Дж. Матер. науч. 2011;46:6148–6153. doi: 10.1007/s10853-011-5605-6. [CrossRef] [Google Scholar]

76. Chang P.R., Xie Y., Wu D., Ma X. Галлуазитовые нанотрубки, обернутые амилозой. углевод. Полим. 2011; 84: 1426–1429. doi: 10.1016/j.carbpol.2011.01.038. [CrossRef] [Google Scholar]

77. Atabey E., Wei S., Zhang X., Gu H., Yan X., Huang Y., Shao L., He Q., Zhu J., Sun L. , и другие. Флуоресцентные нанокомпозитные волокна поливиниловый спирт/CdSe@ZnS методом электропрядения. Дж. Компос. Матер. 2013;47:3175–3185. doi: 10.1177/0021998312463107. [CrossRef] [Google Scholar]

78. Панделе А.М., Ионита М., Крика Л., Динеску С., Костаче М., Иову Х. Синтез, характеристика и исследования in vitro оксида графена/хитозан-поливинила алкогольные фильмы. углевод. Полим. 2014; 102:813–820. doi: 10.1016/j.carbpol.2013.10.085. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

79. Zhao Y., Wang S., Guo Q., Shen M., Shi X. Гемосовместимость электропряденных галлуазитовых нанотрубок и углеродных нанотрубок, легированных композитными поли(молочно-со-гликолевой кислотой) нановолокнами. Дж. Заявл. Полим. науч. 2013; 127:4825–4832. doi: 10.1002/app.38054. [CrossRef] [Google Scholar]

80. Сакурада И. Волокно поливинилового спирта. Марсель Деккер, Inc. ; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: 1985. [Google Scholar]

81. Донг Ю., Бикфорд Т., Харуш Х.Дж., Лау К.Т., Такаги Х. Анализ множественных откликов при характеристике материала электроформованной поли (молочной кислоты)/ композитные волокна из нанотрубок галлуазита на основе плана экспериментов Тагучи: диаметр волокна, эффекты отсутствия интеркаляции и зародышеобразования. заявл. физ. А. 2013; 112:747–757. дои: 10.1007/s00339-013-7789-х. [CrossRef] [Google Scholar]

82. Qi R., Cao X., Shen M., Guo R., Yu J., Shi X. Биосовместимость поли (молочной и гликолевой кислот), легированных нанотрубками галлуазита, полученного методом электропрядения. композитные нановолокна. Дж. Биоматер. науч. Полим. Эд. 2012; 23: 299–313. doi: 10.1163/092050610X550340. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

83. Wu S., Zheng G., Guan X., Yan X., Guo J., Dai K., Liu C., Shen C., Guo Z. Mechanically Усиленные пучки нановолокон из полиамида 66 посредством композитинга с поливиниловым спиртом. макромол. Матер. англ. 2015 г.: 10.1002/mame.201500220. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

Полимерный лизун ПВА | Эксперимент

• Четыре из пяти

Раствор поливинилового спирта (ПВС) можно превратить в слизь путем добавления раствора буры, который создает поперечные связи между полимерными цепями. В этом упражнении исследуются некоторые интересные свойства слизи. Учащимся гарантировано удовольствие от участия в мероприятиях

Этот эксперимент легко организовать, при условии наличия химикатов, и он займет не более 30 минут. Это может быть выполнено учащимися в группах по два-три человека.

Ресурсы по теме

• Альтернативный метод, предназначенный для детей 11–12 лет и предназначенный для работы с детьми, предлагается в разделе «Сопли» нашего ресурса «Щелчок, треск и сопли».
•  День химии для 9 класса – это урок, посвященный приготовлению бодрящего заварного крема.

Оборудование

Оборудование

• Защитные очки
• Стакан (100 см ³ )
• Мерный цилиндр (50 см ³ )
• Одноразовый пластиковый стаканчик
• Металлический шпатель
• Чашка Петри (или часовое стекло)
• Фломастер на водной основе
• Фломастер на спиртовой основе
• Одноразовые пластиковые перчатки

Химикаты

• ПВА, поливиниловый спирт, 4% (или 8%) водный раствор, 40 см ³ (см. примечание 3 ниже)
• Бура, гидратированный тетраборат натрия, 4% (или 8%) водный раствор, 10 см ³
• Пищевой краситель или флуоресцеин (по желанию)
• Соляная кислота, около 0,5 М, 20 см ³  (необязательно)
• Гидроксид натрия, 0,4 М (РАЗДРАЖАЮЩЕЕ СРЕДСТВО), 20 см ³  (необязательно)

Примечания по охране труда и технике безопасности

1. Ознакомьтесь с нашим стандартным руководством по охране труда и технике безопасности
2. Надевайте защитные очки и защитные перчатки при работе со слизью.
3. Поливиниловый спирт, (-[CH ₂ CH(OH)]n-) – ПВС может быть с высокой молекулярной массой (ММ), около 120 000, или с низкой молекулярной массой, около 15 000. Если используется ПВС с высокой молекулярной массой, приготовь 4% раствор, налив 960 см ³ воды в высокий химический стакан объемом 1 дм ³ . Отмерить 40 г высокомолекулярного ПВС и медленно добавить его в стакан с водой при перемешивании. Если используется низкомолекулярный ПВС, готовят 8% раствор, помещая 920 см ³ воды в высокий 1 дм ³ стакан. Отмерить 80 г ПВА с низкой молекулярной массой и медленно добавить его в стакан с водой при перемешивании. В каждом случае осторожно нагревайте смесь, периодически помешивая, пока раствор не станет прозрачным. Избегайте кипячения раствора. После охлаждения этот раствор можно разлить в подходящие контейнеры меньшего размера, которые затем можно закрыть и хранить неограниченное время.
4. Бура, гидратированный тетраборат натрия, (Na ₂ B ₄ O ₇ . 10H ₂ O) – см. карточку опасности CLEAPSS HC014a. Если используется 4% водный раствор ПВА, потребуется 4% водный раствор буры. Если используется 8% водный раствор ПВС, потребуется 8% водный раствор буры. Твердая бура теперь классифицируется как ТОКСИЧНАЯ, поскольку содержит предупреждение R60/61: она может вызвать бесплодие и нанести вред нерожденному ребенку. Твердое вещество и растворы с концентрацией более 8,5% должны быть помечены как ТОКСИЧНЫЕ, но другие растворы НЕ будут иметь никаких предупреждений об опасности. Растворы буры, приготовленные в соответствии с этими инструкциями, НЕ требуют маркировки опасности. НО техники, готовящие растворы, должны быть предупреждены об опасности. CLEAPSS рекомендует очень тщательно взвешивать твердое вещество, возможно, в вытяжном шкафу, который не включен. Беременным женщинам следует избегать контакта с твердым веществом. Студенты могут захотеть взять слизь домой – этого нельзя допускать.
5. Флуоресцеин — см. карточку опасности CLEAPSS HC032 и книгу рецептов CLEAPSS RB000.
6. Соляная кислота, HCl (водн.) — см. карточку опасности CLEAPSS HC47a и книгу рецептов CLEAPSS RB043. Лучше всего поставляться в небольших стеклянных бутылочках, снабженных сосками-пипетками.
7. Гидроксид натрия, NaOH (водн.), (КОРРОЗИОННОЕ ВЕЩЕСТВО) — см. карточку опасности CLEAPSS HC91a и книгу рецептов CLEAPSS RB085. Лучше всего поставляться в небольших стеклянных бутылочках, снабженных сосками-пипетками.
8. Слизь — см. книгу рецептов CLAPSS RB000. Согласно примечанию 4, слизь НЕ ТОКСИЧНА, но учащимся нельзя разрешать брать слизь домой.

Процедура

1. Поместите 40 см ³ раствора поливинилового спирта в пластиковый стаканчик.
2. При наличии добавьте в раствор одну каплю пищевого красителя или флуоресцеинового красителя. Размешайте как следует.
3. Отмерьте 10 см ³  раствора буры в химический стакан и добавьте его к раствору поливинилового спирта, энергично перемешивая, пока не завершится гелеобразование. Этот гель иногда называют «слизью».
4. Надев одноразовые перчатки, выньте лизуна из стаканчика и тщательно разомните его, чтобы содержимое полностью перемешалось. Покатайте лизуна в руке, слегка сжимая материал, чтобы одновременно удалить пузырьки воздуха. В качестве альтернативы поместите лизуна в пластиковый пакет, перемешайте и выдавите смесь снаружи пакета.

Источник: Королевское химическое общество

Устройство для приготовления лизуна из раствора ПВА и буры

Проверьте свойства лизуна следующими способами (тесты 6–8 ниже не являются обязательными):

1. Медленно разделите слизь. Что происходит?
2. Резко и быстро разделите слизь. Что происходит?
3. Скатайте слайм в шар и бросьте его на скамейку. Что происходит?
4. Поместите немного слизи на скамейку и сильно ударьте по ней рукой. Что происходит?
5. Напишите свое имя на листе бумаги фломастером на водной основе. Поместите слизь сверху, сильно нажмите, а затем поднимите слизь. Что случилось с надписью и слизью? Попробуйте сделать то же самое еще раз, на этот раз используя спиртовую ручку. Это показывает тот же эффект?
6. Поместите очень маленький кусочек слизи в чашку Петри. Добавьте по каплям разбавленную соляную кислоту, хорошо перемешивая после каждой капли. Когда вы заметите изменение, запишите количество добавленных капель и ваши наблюдения.
7. Теперь добавьте разбавленный раствор гидроксида натрия к тому же образцу, который использовался выше в 6, перемешивая после каждой капли. Когда вы заметите изменение, запишите количество добавленных капель и свои наблюдения.
8. Можно ли повторять тесты 6 и 7 снова и снова, чтобы получить одинаковые результаты?

Учебные заметки

Скажите учащимся, чтобы слизь не попадала на одежду, так как она может оставить стойкие пятна. Слайм можно хранить в герметичном контейнере, например, в пластиковом пакете с завязкой. Перед хранением желательно окунуть лизуна в небольшое количество воды, чтобы он не высох. Слизь загрязняется от обработки и может покрыться плесенью через несколько дней. Когда это произойдет, вы должны выбросить его. Не кладите его в раковину, потому что он забивает слив.

Материалы типа слизи доступны под разными торговыми марками, и их можно найти во многих магазинах игрушек. Слизь иногда описывают как обратимый сшивающий гель. Сшивка между полимерными цепями поливинилового спирта происходит при добавлении буры, Na ₂ B ₄ O ₇ .10H ₂ O (тетраборат натрия).

Клей ПВА содержит, помимо прочего, полимерный поливиниловый спирт (также называемый полиэтенолом). Поливиниловый спирт имеет структуру:

Источник: Королевское химическое общество

Структура полимера поливинилового спирта (также называемого полиэтенолом), который содержится в клее ПВА.

Бура образует борат-ион в растворе. Этот ион имеет структуру:

Источник: Королевское химическое общество

Структура иона бората, используемого для получения слизи из ПВС.

Ион бората может образовывать слабые связи с ОН-группами в полимерных цепях, поэтому он может связывать цепи вместе, как показано ниже. Это называется перекрестным связыванием:

Источник: Королевское химическое общество

Сшивка между ионами бората и ОН-группами в полимерных цепях ПВС или расширяется. Другими хорошо известными материалами, увеличивающими напряжение, являются зыбучие пески, мокрый пляжный песок, некоторые чернила для принтеров, растворы крахмала и «Глупая замазка». Дилатантные материалы, как правило, обладают некоторыми необычными свойствами:

• При небольшом напряжении, например, при медленном натяжении материала, он будет течь и растягиваться. Если осторожно, вы можете сформировать тонкую пленку.
• Резко потяните (сильное напряжение), и материал порвется.
• Вылейте материал из контейнера, затем слегка наклоните контейнер вверх, гель сам выльется.
• Нанесите небольшое количество материала на столешницу и ударьте по нему рукой, брызги и разбрызгивания отсутствуют.
• Бросьте небольшой кусочек на твердую поверхность; он будет слегка подпрыгивать.
• Добавление кислоты в шлам разрушает сшивание, образуя жидкость с более низкой вязкостью. Добавление щелочи обращает процесс вспять, и шлам должен быть регенерирован.

Были изготовлены различные виды слизи. В этом исследовании вы используете полимерный поливиниловый спирт, который относительно дешев и легко доступен у поставщиков, поскольку он широко используется в качестве загустителя, стабилизатора и связующего вещества в косметике, бумажной ткани, пленках, цементах и ​​строительных растворах. В растворе этанола раствор поливинилового спирта высыхает, образуя тонкую пластиковую пленку, которая используется в упаковочных материалах, особенно потому, что она является биоразлагаемой. Клей ПВА может частично или полностью гидролизоваться до поливинилового спирта.

Для получения дополнительной информации о слизи посетите раздел «Как производятся продукты».

Дополнительная информация

Это ресурс проекта «Практическая химия», разработанного Фондом Наффилда и Королевским химическим обществом.