Поливиниловый спирт (ПВС) – перспективный полимер для производства материалов с заданными свойствами, в первую очередь - водорастворимостью и биоразлагаемостью. Основная причина ограничения применения плёночных материалов на основе ПВС - отсутствие механизма регулирования скорости их растворения. Цель работы: оценка прочностных показателей и водостойкости пленок ПВС и композитов «ПВС:МЦ» при сшивке борной кислотой в зависимости от количества введенного в полимерную матрицу бората. Объектами исследования были 8 экспериментальных образцов: №1 - пленка немодифицированного ПВС марки KurarayPoval 3-83, пластифицированного глицерином, полученная методом полива из 5%-го раствора; №2-4 - пленки ПВС, модифицированного борной кислотой в различном количестве, полученные аналогично образцу №1; №5 – пластина композита ПВС:МЦ (50:50 мас.%), полученная жидкофазным совмещением немодифицированного борной кислотой ПВС и дисперсии микроцеллюлозы с последующим обезвоживанием на воздухе; №6-8 – пластины композита ПВС:МЦ (50:50 мас.%), полученные на основе модифицированного различным количеством борной кислоты ПВС, аналогично образцу №5. В результате проведенного исследования установлено, что модификация («сшивка») ПВС маркиKurarayPoval 3-83 борной кислотой сопровождается повышением вязкости ПВС (что при обезвоживании проявляется в помутнении пленок), повышении прочностных показателей пропорционально количеству введенного в полимерную матрицу ПВС борат-иона, но при этом водостойкость модифицированных пленок ПВС повышается до определенного предела содержания бората (в частности, при введении 0.075 и 0.15 мл борной кислоты на 1 мл ПВС пленки не растворились в течении 1 недели экспозиции в воде при t=20 °С, но при введении 0.30 мл борной кислоты на 1 мл ПВС пленка растворилась за 3 часа экспозиции, для сравнения - немодифицированный ПВС указанной марки растворяется в воде при н.у. за 10 минут).

1. Гетмадинова В.М., Сидоров Ю.Д., Поливанов М.А. Регулирование растворимости композиционных материалов на основе поливинилового спирта // Вестник технологического университета. 2016. Т.19. № 6. С. 96–99.

2. Павленок А.В., Давыдова О.В., Дробышевская Н.Е., Подденежный Е.Н. и др. Получение и свойства биоразлагаемых композиционных материалов на основе поливинилового спирта и крахмала // Вестник Гомельского государственного технического университета им. ПО Сухого. 2018. №. 1 (72). С. 38-46.

3. Хабибуллина Л.Ф., Сидоров Ю.Д., Поливанов М.А., Василенко С.В. Свойства композиционных плёночных материалов на основе поливинилового спирта // Вестник Казанского технологического университета. 2016. Т. 19. №. 21. С. 109-113.

4. Ли Н.И., Сидоров Ю.Д., Маямсина В.О. Совершенствование физико-механических свойств слоев на основе полимер желатиновых композиций // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 18. С. 149–152.

5. Труфакина Л.М. Cвойства полимерных композитов на основе поливинилового спирта // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2014. Т. 325. №. 3. С. 92-97.

6. Awada H., Montplaisir D., Daneault C. Cellulose PVOH composites // BioResources. 2014. V. 9. № 2. Р. 3439–3448.

7. Rietjens M., Steenbergen P.A. Crosslinking mechanism of boric acid with diols revisited // Eur. J. Inorg. Chem. 2005. 6. Р.1162–1174. doi:10.1002/ejic.200400674

8. Cui Y., Pelton R., Cosgrove T., Richardson R. et al. Not all anionic polyelectrolytes complexwith DTAB // Langmuir. 2009. V. 25. № 24. Р. 13712–13717. doi:10.1021/la900563y

9. Sun L., Wang J., Liang J. et al. Boric Acid Cross-linked 3D Polyvinyl Alcohol Gel Beads by NaOH-Titration Method as a Suitable Biomass Immobilization Matrix // J Polym Environ. 2020. V. 28. P. 532–541. doi:10.1007/s10924–019–01610z

10. Lum Y.-H., Shaaban A., Mohamad N., Dimin F. et al. Boric acid modified starch polyvinyl alcohol matrix for slow release fertilizer // e-Polymers. 2016. V. 2. doi:10.1515/epoly2015–0259

11. Marin L., Ailincai D., Paslaru E. Monodisperse PDLC composites generated by use of polyvinyl alcohol boric acid as matrix // RSC Adv. 2014. V. 4. Р. 38397–38404. doi:10.1039/ C4RA06426G

12. Al-Emam E., Soenen H., Caen J. et al. Characterization of polyvinyl alcohol-borax/agarose (PVA-B/AG) double network hydrogel utilized for the cleaning of works of art // HeritSci. 2020. V. 8. P. 106. doi:10.1186/s40494–020–00447–3

13. Yin Y., Li J., Liu Y., Li Z. Starch crosslinked with polyvinyl alcohol by boric acid // Inc. J ApplPolymSci. 2005. V. 96. P. 1394–1397. doi:10.1002/app.21569

14. Geng S., Shah F.U., Liu P., Antzutkin O.N. et al. Plasticizing and crosslinking effects of borate additives on the structure and properties of poly(vinyl acetate) // RSC Adv. 2017. № 7. P. 7483–7491. doi:10.1039/C6RA28574K

15. Carretti E., Bonini M., Dei L., Berrie B.H. et al. New frontiers in materials science for art conservation: responsive gels and beyond // AccChemRes. 2010. V. 43. № 6. P. 751–760.

16. Студеникина Л.Н. Корчагин В.И., Иушин В.О., Мельников А.А. Влияние природы наполнителя на свойства композита «поливиниловый спирт: полисахарид» // Сорбционные и хроматографические процессы. 2021. Т. 21. № 1. С. 111–118.

17. Студеникина Л.Н., Домарева С.Ю., Голенских Ю.Е., Матвеева А.В. Особенности высоконаполненных композитов на основе различных марок поливинилового спирта // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021. Т. 83. № 1 (87). С. 316–322

18. Студеникина Л.Н. Перспективы разработки биоразлагаемого композита на основе поливинилового спирта и микроцеллюлозы // Модели и технологии природообустройства (региональный аспект). 2019. №. 2. С. 31-35.

19. Ферапонтов Н.Б., Гагарин А.Н., Токмачёв М.Г. Сорбция веществ полимерными сорбентами на основе сшитого полистирола // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. № 3. С. 368–376.

20. Иванцов М.И., Чудакова М.В., Куликова М.В. Синтез композитных материалов на основе поливинилового спирта // Сборник тезисов докладов XII Международной конференции молодых ученых по нефтехимии. 2018. С. 571-572.