Oxide Powder Mixture with Poly-vinyl Alcohol (PVA) and added Polyethylene Glycol (PEG) as Plasticizer

Abstract

Powder mixture consisted of ZnO, Mn2O3 (MnCO3) and Fe2O3 blended powders, was found laminating during compaction. Polyvinyl alcohol (PVA) and a combination of PVA with polyethylene glycol (PEG) added as a plasticizer, were introduced as polymer binders to improve the compaction of oxide mixtures. It has been done by forming a suspension of oxide mixture and varying the polymer solution concentration and composition. By evaporating the solvent, new materials were obtained, which consist of oxide particles bound via polymer. In such a manner obtained hybrid materials were characterized with attenuated total reflection Fourier transformed infrared (ATR-FTIR) spectroscopy, differential thermal analysis (DTA) and transmission electron microscopy (TEM). The oxide polymer material was compacted at 200 MPa and the expansion of this compact during heating was monitored in temperature range up to 550ºC with dilatometer. It was found that PVA forms graft polymer with PEG and specific interaction with oxide particles surface was revealed.

Смеша прахова састављена од ZnO, Mn2O3 (MnCO3) и Fe2O3 комбинације прахова је показивала ламинацију током пресовања. Поливинил алкохол (PVA) и комбинација PVA са полиетилен гликолом (PEG) који је додат као пластификатор, су уведени као полимерно везиво за пресовање оксидних прахова. Везиво је уведено тако што је формирана суспензија смеше различитих оксида прахова у полимерном раствору. Концентрације полимера и састави су варирани. Уклањањем растварача добијени су нови материјали који се састоје од честица оксида повезаних полимерима. Ови хибридни материјали окарактерисани су методама ометене тоталне рефлексије фурије трансформисане инфрацрвене спектроскопије (ATR-FTIR) као и диференцијалне термичке анализе (DTA). Микроструктура је посматрана трансмисоном електронском микроскопијом (TEM). Оксид-полимер материјали су пресовани на притиску од 200 MPa и ширење испреска током грејања је праћено у температурском опсегу од собне до 550ºC употребом дилатометра. Нађено је да PVA формира графт полимер са PEG и да постоји специфична интеракција полимера са површином честица оксида.