聚乙烯醇的塑化改性及其加工工艺研究

以甘油、二乙醇胺和山梨醇为复配增塑剂,首先对PVA进行预塑化处理,再通过密炼机对预塑化后的PVA进行塑化加工,然后采用平板硫化机热压成膜法,将其制备为改性PVA薄膜。系统研究了改性PVA的塑化加工工艺,得出了最佳的塑化加工工艺条件,并采用差示量热扫描仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和万能拉力机对改性PVA薄膜的热熔融行为、微观形貌和力学性能进行了表征。结果表明:甘油/二乙醇胺/山梨醇复配质量比为1:1:1时,塑化剂分子形成了良好的协同增塑效应,显著地降低了PVA的热熔融温度;改性PVA的最佳预塑化条件为50℃的预塑化温度下,预塑化12h;最佳密炼工艺条件为180℃的混炼温度、30r/min的转速下,混炼20min。在此最佳塑化加工工艺条件下,当复配剂添加质量分数为25%(各复配增塑剂的复配质量比为1:1:1)时,改性PVA的熔点为161.6℃,相对于纯PVA下降了33.4℃。     

Thymol在不同醇解度PVA/thymol膜中的释放动力学模拟

目的利用分子动力学定性定量地探讨PVA醇解度对thymol释放过程的影响,尝试从微观角度直观地展示thymol在PVA/thymol新型抗菌包装膜中的释放过程,揭示微观释放机理。方法利用Material Studio软件构建不同醇解度的PVA/thymol体系,模拟thymol分子动态释放过程,分别从高分子链运动性、自由体积分数以及扩散系数等角度对比分析thymol在不同醇解度PVA体系中的释放过程。结果 thymol分子在完全醇解的PVA体系中的扩散系数最小,醇解度为88%的体系中最大,醇解度为78%的次之;thymol分子在PVA体系中作缓慢蠕动而非跳跃运动。结论基质材料醇解度的差异对包装材料中抗菌剂的释放过程有较大影响。     

温敏聚合物/聚乙烯醇复合溶液的性能

采用聚醋酸乙烯酯(PVAc)醇解的方法制备出了不同醇解度的聚乙烯醇(PVA)。以丙烯酰胺(AM)和温敏性功能单体Macromer为共聚单体,通过自由基水溶液聚合方法制备出了二元温敏水溶性共聚物P(AM-Macromer)。研究了PVA、P(AM-Macromer)及其复合溶液的性能。结果表明,P(AM-Macromer)溶液具有温敏性。PVA溶液黏度随温度的变化规律与其结构有关。PVA与P(AM-Macromer)复合效应明显,该复合溶液具有盐增稠和升温增粘的特性,溶液的弹性随温度的升高而增强;不具备升温增粘效应的高醇解度PVA与P(AM-Macromer)复合具有升温增粘的效应。醇解度较低的PVA与P(AM-Macromer)复合后,溶液出现升温增粘效应的温度明显降低。     

复配增塑剂对聚乙烯醇薄膜性能的影响

以尿素/三乙醇胺为复配增塑剂,利用溶液共混法制备了改性PVA薄膜,通过FT-IR研究了尿素/三乙醇胺复配增塑剂与PVA间的相互作用,采用XRD,TGA,DSC表征了增塑改性PVA的结晶性能和热性能,同时分析了复配增塑剂的加入对PVA薄膜力学性能、透光性能、耐水性能的影响。实验结果表明,复配增塑剂的加入破坏了PVA分子中的氢键作用,降低了PVA的结晶度和熔点温度,热分解温度基本不变;随着复配增塑剂含量的增加,增塑改性后的PVA薄膜抗拉强度下降、断裂伸长率增加,透光性增加,溶胀率下降,溶失率增加。     

类产碱假单胞菌对不同型号PVA的降解特性研究

对类产碱假单胞菌降解不同型号PVA(0588,1788,2088,1750,1799)的降解效果及降解特性进行了研究。采用UV2900紫外分光光度计测吸光度法测定了各型号PVA的降解率,同时研究了PVA的分子量和醇解度、PVA浓度、接种菌种浓度、摇瓶转速等对PVA降解率的影响。结果表明:醇解度一定时,高聚合度PVA的降解效率远低于低聚合度PVA;而聚合度一定时,醇解度对降解率的影响不明显。在培养温度为30℃,培养时间为72 h,摇瓶转速为180 rad/min,PVA的质量浓度为0.5 g/L,接种菌的体积分数为4.0%时,PVA的降解率可达90.15%。     

改性聚乙烯醇的流变行为及其吹塑加工研究

研究了改性PVA体系的流变性能及挤出胀大行为。结果表明,改性PVA熔体为假塑性流体,适合挤出吹塑成型。在相同加工条件下,Ac含量增加,改性PVA体系表观黏度和剪切敏感性下降,温度敏感性升高,且改性体系的挤出胀大比减少。通过优化改性PVA组分和挤吹工艺条件,初步实现了PVA吹塑成型。     

类离子液体增塑改性聚乙烯醇的制备及性能

为了实现聚乙烯醇(PVA)的熔融纺丝，采用氯化胆碱(ChCl)与木糖醇(Xyl)合成类离子液体(PILs)，将其作为增塑剂，辅以润滑剂硬脂酸钙和抗氧剂B225，对PVA进行增塑改性。通过差示扫描量热仪、热重分析仪、熔体流动速率仪研究了PILs对PVA热性能和流动性的影响；通过红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对PILs增塑改性PVA的分子间氢键作用、结晶度和相容性进行了表征和分析；并研究了纺丝温度对改性PVA可纺性及力学性能的影响。结果表明，PILs能与PVA的羟基之间形成新的氢键，减弱PVA自身的氢键作用，从而降低PVA的熔点和结晶度，提高其热稳定性和流动性；当PILs的配比为1:2，质量占比为12.5时，改性PVA的热分解温度、熔点和熔体流动速率分别为291.2℃，169.4℃和6.20 g/10 min；改性PVA在230～250℃的温度时均能熔融纺丝，随着纺丝温度升高，纤维断裂强度逐渐降低，断裂伸长率先升高后降低。     

高聚合度高醇解度聚乙烯醇的制备工艺研究

本文用氧化还原引发体系和复合乳化荆进行了乙酸乙烯酯（VAC）的乳液聚合，再在碱性甲醇溶液中对聚乙酸乙烯酯进行醇解制得高聚合度高醇解度聚乙烯辞（PVA）。实验结果表明制备高聚合度高醇解度聚乙烯醇的最佳工艺条件为：乳液聚合中聚合温度70℃、引发剂用量0．1％、复合乳化剂的组成2：2时所得产品的聚合度较高；醇解过程中，水洛温度25％、碱溶液的溶度在8％左右时产品的醇解度较高。     

类离子液体增塑改性聚乙烯醇的制备及性能EI北大核心CSCD

为了实现聚乙烯醇(PVA)的熔融纺丝,采用氯化胆碱(ChCl)与木糖醇(Xyl)合成类离子液体(PILs),将其作为增塑剂,辅以润滑剂硬脂酸钙和抗氧剂B225,对PVA进行增塑改性。通过差示扫描量热仪、热重分析仪、熔体流动速率仪研究了PILs对PVA热性能和流动性的影响;通过红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对PILs增塑改性PVA的分子间氢键作用、结晶度和相容性进行了表征和分析;并研究了纺丝温度对改性PVA可纺性及力学性能的影响。结果表明,PILs能与PVA的羟基之间形成新的氢键,减弱PVA自身的氢键作用,从而降低PVA的熔点和结晶度,提高其热稳定性和流动性;当PILs的配比为1:2,质量占比为12.5时,改性PVA的热分解温度、熔点和熔体流动速率分别为291.2℃,169.4℃和6.20 g/10 min;改性PVA在230~250℃的温度时均能熔融纺丝,随着纺丝温度升高,纤维断裂强度逐渐降低,断裂伸长率先升高后降低。     

氯化镁/甘油改性羧甲基淀粉/聚乙烯醇共混材料的结构与性能

为获得改性淀粉/聚乙烯醇(PVA)共混材料的结构与性能特征,以氯化镁/甘油为复配改性剂,采用溶液成膜方法制备了羧甲基淀粉(CMS)/PVA,研究了CMS/PVA复合膜的红外吸收特性、结晶性能、微观形貌、热性能、力学性能及生物降解性。研究结果表明,氯化镁和甘油可与CMS/PVA产生电子相互作用和氢键作用,阻碍CMS/PVA分子链的规整排列,提高羧甲基淀粉与PVA的相容性,降低CMS/PVA的结晶度和热稳定性。氯化镁/甘油复配改性剂对CMS/PVA的力学性能影响显著,可使CMS/PVA断裂伸长率和拉伸强度提高。氯化镁/甘油可促进CMS/PVA的降解,增加氯化镁/甘油复配改性剂中氯化镁的含量可提高复合膜的降解率。     

淀粉/PVA囊化含羧基类除草剂的缓释性能

以2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)和2，4，5-三氯苯氧乙酸(2，4，5-T)作为模型药物，通过测定囊药体系的水溶胀程度、栽药量、囊化效率和释放速率，研究了淀粉／PVA囊材对含羧基类除草剂的缓释特性，探讨了淀粉品种、PVA含量、PVA分子量、PVA醇解度和栽药量对该除草荆缓释性能的影响。实验结果表明。淀粉／PVA囊材的缓释性能明显优于原淀粉囊材。     

LDPE／PVA吸湿功能材料的熔融复合制备

选用聚合度为1700,醇解度为88％的聚乙烯醇（PVA）,并通过增塑剂、稳定剂的筛选得到适宜的配方,当PVA：增塑剂：稳定剂=100：30：2时可以较好地实现PVA的熔融加工。采用熔融复合技术成功制备了LDPE／PVA复合材料,添加PVA后,体系具有良好的吸湿性能,并且随着吸湿时间的增加,吸湿率逐渐增加,但材料韧性大幅下降。同时初步研究和探讨了增容剂马来酸酐接枝低密度聚乙稀（LDPE-g—MAH）对复合材料结构、力学性能和吸湿功能的影响。     

添加剂对硬质PVC流变性能的影响

通过对硬质聚氯乙烯(RPVC)加工流变曲线的分析,研究了加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂、金属皂类稳定剂等对其加工流变性能的影响。试验表明:丙烯酸酯类加工助剂和内润滑剂能促进RPVC的塑化,外润滑剂却延长塑化时间;氯化聚乙烯(CPE)作为抗冲击改性剂对RPVC的塑化促进作用较小;随着以内润滑为主的金属皂类稳定剂用量的增加,塑化时间缩短,而随着以外润滑为主的金属皂类稳定剂用量的增加,塑化时间延长。     

聚乙烯醇水溶液低温稳定性的影响因素

通过测定聚乙烯醇水溶液表观黏度随时间的变化,并结合结构分析,研究了低温(10℃)环境中聚乙烯醇聚合度、醇解度及质量分数对聚乙烯醇水溶液稳定性的影响。结果表明,当醇解度、质量分数一定时,聚合度越大,聚乙烯醇水溶液越容易发生凝胶;当聚合度、质量分数一定时,醇解度越大,聚乙烯醇水溶液的稳定性越差;当聚合度、醇解度一定时,质量分数越大,聚乙烯醇水溶液发生凝胶的时间越短。在此基础上,确定了醇解度99%的PVA水溶液发生凝胶的临界质量分数和凝胶化时间。     

长链乙烯酯改性聚乙烯醇的熔融结晶与热分解行为

采用少量长链乙烯酯类单体(Va)与醋酸乙烯酯共聚后再醇解的方法制备了兼具聚乙烯醇(PVA)优良物理力学性能且可熔融加工的PVA。采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TG)研究了共聚单体对PVA熔融结晶行为及热分解行为的影响,结果表明,与少量Va单体共聚在PVA分子链上形成的长链侧基,减小了PVA分子链的结构规整性,增加了PVA相邻分子间的距离,使其结晶能力减小,熔点降低;并可屏蔽相邻羟基间的脱除,使其热分解温度提高;当Va含量为4%时,改性PVA的熔点与分解温度相差达92.8℃,获得较宽的热塑加工窗口,在不添加任何增塑剂的条件下可热塑加工,拉伸强度可达64.3MPa。     

淀粉/聚乙烯醇泡沫塑料的制备及表面形貌分析

以淀粉和聚乙烯醇(PVA)为主要原料,在适当助剂作用下共混发泡制成泡沫塑料。研究了淀粉与PVA的比例、发泡剂用量、发泡温度、压力等条件对泡沫密度的影响。研究发现,当淀粉/PVA比例为6.3,发泡剂用量为共混物固含量的0.4%,发泡温度为190℃时,泡沫制品具有较低的密度。比较了由醇解度为88%和99%的PVA制备的淀粉泡沫塑料的吸水性,发现由PVA 1799制备的泡沫具有较好的耐水性。扫描电子显微镜照片显示淀粉与PVA具有很好的相容性。     

聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混材料的热塑加工性能EI北大核心CSCD

通过热塑加工方法制备了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)共混材料,采用差示扫描量热分析、热重分析、傅里叶红外光谱、高压毛细管流变仪等研究了PVA与PVP间的氢键作用、共混材料的热行为和流变性能。结果表明,PVP可与PVA及改性剂形成氢键复合,增加体系氢键类型,能进一步屏蔽PVA羟基,延缓其脱除反应,提高其初始热分解温度,有利于PVA的热塑加工。随PVP含量增加,共混体系熔融温度先略升高,后降低,获得86.4℃热塑加工窗口;熔体表观黏度和剪切敏感性均先增大后减小,PVP质量分数为20%时达最大;而粘流活化能降低,表明共混体系对温度的敏感性降低,PVA加工稳定性提高。适量PVP可促进PVA的结晶,提高材料拉伸强度;PVP质量分数为10%时,材料拉伸强度最大,为43MPa。     

聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混材料的热塑加工性能

通过热塑加工方法制备了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)共混材料,采用差示扫描量热分析、热重分析、傅里叶红外光谱、高压毛细管流变仪等研究了PVA与PVP间的氢键作用、共混材料的热行为和流变性能。结果表明,PVP可与PVA及改性剂形成氢键复合,增加体系氢键类型,能进一步屏蔽PVA羟基,延缓其脱除反应,提高其初始热分解温度,有利于PVA的热塑加工。随PVP含量增加,共混体系熔融温度先略升高,后降低,获得86.4℃热塑加工窗口;熔体表观黏度和剪切敏感性均先增大后减小,PVP质量分数为20%时达最大;而粘流活化能降低,表明共混体系对温度的敏感性降低,PVA加工稳定性提高。适量PVP可促进PVA的结晶,提高材料拉伸强度;PVP质量分数为10%时,材料拉伸强度最大,为43MPa。     

通过与热塑性树脂共热处理来改造活性炭的孔结构研究

三种具有不同比表面积的活性炭—椰壳基AC—C、粒状AC—P和竹基AC—B分别与四种热塑性前驱体（改性剂）—聚乙烯醇（PVA），羟基丙基纤维素（HPC），柠檬酸（CiA），含氟聚酰亚氨（FPI）混合后，在900℃热处理1h。通过氮气吸附法和扫描电镜对改性后活性炭的孔结构进行了表征。实验发现，热塑性树脂对活性炭AC—B的孔结构改性最显著；而另外三种改性剂PVA，HPC和CiA的改性结果使得AC—B的表面积降低，这是由于对其微孔结构改性效果不同所引起的：PVA可消除所有微孔，HPC可以有效消除极微孔，而CiA仅减少极微孔体积，但增加了超微孔体积。一方面，30％CiA的添加量，导致AC-B的外表面积增加了170％；另一方面，改性剂FPI通过增加极微孔，使其表面积增加达2倍之多。通过选择改性剂，能够改变活性炭基体中的微孔孔径分布，实际上是通过增加或减少其中的极微孔来实现。     

聚乙烯醇的改性及新应用

一、概述聚乙烯醇(PVA)是一种具有乙烯醇结构(CH_2=CH—OH)的聚合物。它是由单体醋酸乙烯聚合,然后发生高分子化学反应(对 PVA而言,文献称醇解、水解或皂化),聚醋酸乙烯分子中的乙酰氧基转化为羟基。视乙酰氧基转化程度不同,可分为完全醇解型和部分醇解型。PVA 除用于维纶原料之外,还广泛用于纤维加工、纸加工、粘合剂、薄膜和高分子表面活性剂的制造。与此同时,人们对 PVA 进行改性,发现很有前途。因此,改性 PVA 的研究非常活跃,国外发表了一系列改性 PVA 的专利,其应用领域更为广阔。下面对 PVA 的改性方