Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
AFM adhesion imaging for comparison of polyelectrolyte complexes and polyelectrolyte multilayers
KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.ORCID-id: 0000-0002-5444-7276
KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.ORCID-id: 0000-0001-8622-0386
2012 (Engelska)Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt) Submitted
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2012.
Nationell ämneskategori
Kemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-94155OAI: oai:DiVA.org:kth-94155DiVA, id: diva2:525620
Anmärkning

QC 2012

Tillgänglig från: 2012-05-08 Skapad: 2012-05-08 Senast uppdaterad: 2017-02-23Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Polyelectrolyte complexes: Preparation, characterization, and use for control of wet and dry adhesion between surfaces
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Polyelectrolyte complexes: Preparation, characterization, and use for control of wet and dry adhesion between surfaces
2012 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

This thesis examines polyelectrolyte complex (PEC) preparation, adsorption behaviour, and potential use for control of wet and dry adhesion between surfaces.

PEC formation was studied using a jet-mixing method not previously used for mixing polyelectrolytes. The PECs were formed using various mixing times, and the results were compared with those for PECs formed using the conventional polyelectrolyte titration method. The results indicated that using the jet mixer allowed the size of the formed PECs to be controlled, which was not the case with the polyelectrolyte titration method, and a two-step mechanism for PEC formation was suggested.

Adsorption experiments comparing two types of PECs, both produced from PAA and PAH, but with different molecular weights, demonstrated that surface-induced aggregation occurred in the high-molecular-weight PECs, whereas the adsorption stopped at a low level in the low-molecular-weight PECs. It was suggested that the latter PECs consisted of two fractions of complexes and that the fraction with lower polymer density exerted a site-blocking effect, hindering further adsorption.

It was also demonstrated that particle-PECs (PPECs), in which one polyion was replaced with a silica nanoparticle, could be prepared. The purpose of preparing PPECs was to create a PEC structure that could create a joint with a special failure pattern referred to as disentanglement behaviour. Using the colloidal probe AFM technique, the expected disentanglement could be detected in PPECs, though the joint strength was low. Adhesion experiments demonstrated significantly higher pull-off values with polymer–polymer complexes than with PPECs. However, there was large spread in the data, possibly due to the surface inhomogeneity.

Experiments using low-molecular-weight PECs as a paper strength agent demonstrated that PECs can indeed increase paper strength. Comparing the PEC results with those for polyelectrolyte multilayers (PEMs) prepared from the same polyelectrolytes indicated that, since the PEM strategy enables higher adsorption levels than does the PEC strategy, greater absolute strength improvements could be achieved using PEMs. However, PEC treatment resulted in the greatest effect per adsorbed amount of polymer.

Abstract [sv]

Denna avhandling behandlar tillverkning av polyelektrolytkomplex (PEC), deras adsorption och potentiella användning för att öka adhesionen mellan ytor i vått och torrt.

PEC bildades med hjälp av jetmixningsmetoden, en metod som inte tidigare använts för PEC‑tillverkning. Resultaten av tillverkningen jämfördes med resultat för PEC bildade genom den tidigare ofta använda polyelektrolyt­titrerings­metoden. Jämförelsen visade att med jetmixningsmetoden kunde storleken på de bildade PECen styras med hjälp av blandningstiden, något som inte var möjligt med polyelektrolyttitreringsmetoden. Utifrån resultaten föreslås en två-stegsmekanism för PEC-bildandet.

Adsorptionsexperiment med två typer av PEC, båda tillverkade av PAA och PAH fast med olika molekylvikter, visade att för högmolekylära PEC skedde en ytinducerad aggregation, medan adsorptionen stannade på en låg nivå för de lågmolekylära PECen. De senare PECen antogs bestå av två olika fraktioner, av vilka en fraktion med lägre polymerdensitet föreslogs ha en ytblockerande effekt, och därigenom hindrades vidare adsorption.

Det visades också att partikel-PEC (PPEC), där ena polymerkomponenten bytts ut mot anjoniska nanopartiklar av kiseloxid, kunde tillverkas. Syftet var att skapa strukturer som kan åstadkomma ett brottmönster med uttrassling mellan ytor. Med hjälp av kolloidalprobs-AFM (atomkraftsmikroskopi) kunde det önskade uttrasslingsbeteendet påvisas, men fogstyrkan var låg. Adhesionsexperiment med polymer-polymer-PEC visade på högre styrkor än PPECen, men också stor spridning i data, troligen på grund av inhomogenitet i ytornas struktur.

Experiment där lågmolekylära PEC använts som styrkekemikalie för papper visade att tillsats av PEC kan öka pappersstyrkan. Jämförelse med resultat för poly­elektrolytmultilager (PEM) av samma komponenter visade att eftersom högre adsorptionsnivåer kan uppnås med PEM så kan större styrkeökningar erhållas med PEM. Däremot visades att den högsta styrkeökningen per adsorberad mängd polymer erhölls med PEC-behandlingen.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2012. s. 50
Serie
Trita-CHE-Report, ISSN 1654-1081 ; 2012:12
Nationell ämneskategori
Pappers-, massa- och fiberteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-94138 (URN)978-91-7501-333-6 (ISBN)
Disputation
2012-05-31, F3, Lindstedtsvägen 26, KTH, Stockholm, 10:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Anmärkning
QC 20120508Tillgänglig från: 2012-05-08 Skapad: 2012-05-08 Senast uppdaterad: 2012-05-08Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Personposter BETA

Pettersson, TorbjörnWågberg, Lars

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Ankerfors, CarolinePettersson, TorbjörnWågberg, Lars
Av organisationen
FiberteknologiWallenberg Wood Science Center
Kemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 1454 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf