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℃。     

PVA热收缩包装薄膜的研究与应用

PVA热收缩薄膜具有优异的水溶性和生物降解性能,目前其生产方法主要有流涎法(湿法)和挤出吹塑法(干法),其热收缩工艺可分为一步法和两步法。PVA薄膜通过增塑改性可以降低结晶度,从而增加热收缩性能。其中,增塑改性工艺中的主要影响因素为增塑剂,拉伸工艺中的主要影响因素是拉伸温度和拉伸倍数,骤冷工艺中的主要影响因素是冷却温度及受冷均匀,收缩工艺中的主要影响因素是热收缩温度。PVA热收缩薄膜的市场应用空间较大,其研究方向主要为新型绿色可降解热收缩包装薄膜。     

不同增塑剂对直链淀粉增塑效果的影响

为预测尿素、乙二醇、三聚氰胺、二甲亚砜(DMSO)以及聚乙烯醇(PVA)对直链淀粉增塑效果的影响,采用分子动力学模拟法在COMPASS力场下模拟计算不同增塑剂对直链淀粉增塑后玻璃化温度的影响,并采用实验方法测定不同增塑剂对直链淀粉增塑后旋转扭矩、氢键削弱作用和力常数的变化。通过比较不同增塑剂对直链淀粉增塑前后的玻璃化温度、旋转扭矩、氢键削弱作用和力常数变化预测不同增塑剂增塑效果。结果表明,不同增塑剂对淀粉的增塑效果为尿素>乙二醇>DMSO>PVA>三聚氰胺。     

全降解聚乳酸薄膜的增塑改性

采用吹塑薄膜的方法制备PLA薄膜,研究了不同增塑剂、增韧剂以及复配增塑体系对PLA薄膜性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)分析薄膜断面结构及其体系的相容性。结果表明:增塑剂A对PLA的增塑效果最好,当各组分PLA,增塑剂A,增塑剂B,环氧大豆油和硬脂酸质量份数比为100∶8∶5∶3∶0.2时,薄膜综合性能良好,抗拉强度为29MPa,断裂伸长率为394%。     

聚乙烯醇增塑体系的性能

用溶液共混的方法,向PVA中加入各种增塑剂及其复配体系,利用TGA、DSC、XRD等手段,研究了改性剂对PVA热性能及结晶的影响,利用熔体流动速率测定仪对加工性能进行了初步表征,同时分析了增塑剂加入对材料强度和断裂伸长率的影响。试验结果表明,改性体系的加入,降低了PVA的熔点和结晶度,分解温度有所提高;在满足材料强度的前提下,柔性得到很大改善,同时实现了PVA的熔融挤出。     

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。     

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。     

两种增塑剂对废旧PVC基竹塑复合材料性能的影响

分别采用DOP增塑剂和新型增塑剂聚己二酸丙二醇酯(Poly)对废旧聚氯乙烯(PVC进行改性,采用热压成型工艺制备竹粉/废旧PVC基复合材料(BPC),分别考察了两种增塑剂的添加量对复合材料力学性能、热学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)分析了材料的断面形貌,分别测定了两种增塑剂的迁出率及抽出率。研究结果表明:DOP和Poly用量较低时,出现反增塑效应,复合材料的弯曲强度均逐渐增大,并分别在用量为2phr和3phr时达到最大,但同时其抗冲击强度减小;随着增塑剂用量的进一步增加,复合材料弯曲强度减小而抗冲击强度增大。两种增塑剂的加入,均使复合材料的玻璃化温度及粘性降低,耐低温性能及加工性能改善;而导热系数均为先增大后减小。在相同的用量下,DOP的增塑效率略高于Poly,但耐迁移抽出性低于Poly。     

高性能改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能表征

作为可生物降解型的聚乙烯醇薄膜,其环保特性已得到了全世界的广泛承认,但是由于聚乙烯醇分子中含有大量的亲水性基团,导致成膜的耐水性差,这很大程度上限制了它的推广和应用。通过采用戊二醛、尿素对聚乙烯醇进行缩醛交联,并通过添加不同种类的增塑剂(丙三醇、PEG-400、MgCl2)破坏PVA的氢键作用,降低其结晶度,从而达到增塑改性效果,最后通过红外光谱FTIR、热重TG分析、物理机械性能以及接触角来鉴定物质的结构以及对其性能进行表征。结果表明:通过戊二醛、尿素与PVA羟基缩醛交联反应可以提高PVA成膜的耐水性能和热稳定性能,丙三醇、PEG-400、MgCl2等可以提高PVA的断裂伸长率和拉伸强度,当涂膜中交联剂戊二醛4%、尿素0.5%,增塑剂丙三醇4%、PEG-400为6%、MgCl2为2%时,成膜的机械性能最优,断裂伸长率达136.7%,拉伸强度达3.48MPa。     

聚乳酸的增塑改性

采用溶液共混法,以聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,对聚左旋乳酸(PLA)进行增塑改性.用综合热分析仪对改性PLA的热性能进行了表征.讨论了不同的增塑剂及其用量对改性PLA性能的影响:当增塑剂的含量增加时,改性PLA的强度下降,伸长率增加,并逐渐由脆性向韧性转变;玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)下降.当增塑剂的质量比≤20%时,共混物各组分间有较好的相容性.PEG400改性的PLA效果较好.     

流延法制备PVA/TiO2复合薄膜的性能研究

用阴离子表面活性剂SDS（十二烷基硫酸钠）改性锐钛型纳米TiO2,以不同的掺杂比与聚乙烯醇混合,用钢带流延法制备PVA／TiO2复合薄膜。用FT—IR对所制得薄膜的结构进行表征,并测试了复合薄膜的力学性能、透光性能以及透气性能。,结果表明,复合薄膜的各项性能均较好,且紫外线透过率随着纳米TiO2添加量的增加明显降低。     

茶多酚对壳聚糖/聚乙烯醇复合膜性能的影响

目的以茶多酚为改性剂对壳聚糖/聚乙烯醇复合膜进行共混改性,制备一种综合性能良好的绿色包装材料。方法采用溶液共混法制备不同茶多酚质量分数的壳聚糖/聚乙烯醇复合膜,并对其进行红外光谱分析,以及力学性能、水溶性、气体阻隔性、抗氧化性能的测试。结果茶多酚与壳聚糖/聚乙烯醇基质间发生了分子间相互作用,当茶多酚的质量分数为2%时复合膜的综合性能最好,拉伸强度提高了4.99%,且可保持较高的断裂伸长率,水溶性、水蒸气透过率和氧气透过率分别降低了82.43%,51.40%和72.77%,抗氧化能力增强了58.54%。结论添加适量的茶多酚能够提高壳聚糖/聚乙烯醇复合膜的力学性能和耐水性,并改善其气体阻隔性和抗氧化性能。     

Transparent and high gas barrier films based on poly(vinyl alcohol)/graphene oxide composites

Composites of poly(vinyl alcohol) (PVA) and graphene oxide (GO) were synthesized by a modified Hummers method and a solution-mixing method. GO was fully exfoliated in the PVA/GO composites. GO did not affect the crystallization of PVA during solvent evaporation. GO is itself an excellent gas barrier without any chemical reduction. The oxygen permeability of the PVA/GO (0.3 wt.%) composite coated film was 17 times lower than that of the pure poly(ethylene terephthalate) (PET) film, with 92% light transmittance at 550 nm. Composites of PVA and reduced graphene oxide (RGO) were synthesized by performing chemical reduction using hydrazine monohydrate. The oxygen permeability of the PVA/RGO (0.3 wt.%) composite coated film was 86 times lower than that of the pure PET film, with 73% light transmittance at 550 nm. The reduction of oxygen permeability was mainly attributed to the reduced oxygen solubility in the PVA/GO composite film, while it was attributed to both the reduced oxygen diffusivity and solubility in the PVA/RGO composite film.     

增塑剂对马铃薯淀粉基复合膜物理机械性能的影响

以马铃薯淀粉、普鲁兰多糖、明胶为成膜物质,氯化钙为交联剂,甘油、山梨醇、聚乙二醇为增塑剂,采用流延法制备了马铃薯淀粉基复合膜,研究了3种增塑剂对复合膜物理机械性能的影响。结果表明:复合膜的抗拉强度和弹性模量均随增塑剂含量的增加而显著减小,断裂伸长率随甘油和山梨醇含量的增加而显著增加,聚乙二醇对其影响不显著;复合膜的水蒸气透过率和水溶性均随增塑剂含量的增加而增加;聚乙二醇能够显著降低复合膜的透光率。     

PS/改性PVA共混片材的性能研究

以丙三醇和乙二醇为复配增塑剂,对PVA进行改性,实现PVA的熔融加工,再采用熔融共混技术制备PS/改性PVA共混片材,改善了PS片材的力学性能,并使PS片材具有吸湿功能。实验结果表明:PS和PVA质量比为6:4时,共混片材力学性能达到最佳,吸湿效果良好,并具有保湿能力。     

废纸浆增强玉米淀粉基复合材料的制备及其力学性能研究

以甘油和尿素作为混合塑化剂、废纸浆为增强体,玉米淀粉、聚乙烯醇为基体,利用熔融共混法制备了废纸浆增强玉米淀粉复合材料。研究了混合增塑剂、废纸浆、水含量、氢氧化钠浓度对复合材料力学性能的影响。力学性能测试结果表明,甘油和尿素混合塑化剂对复合材料有反增塑作用,当甘油/尿素含量分别为10/20份时,拉伸强度最佳为10.26MPa;氢氧化钠浓度为4%时,复合材料综合力学性能最好;废纸浆对复合材料有增强作用,当含量为35份时,拉伸强度最佳为11.35MPa;随着含水率的增加,材料的拉伸强度降低,断裂伸长率先增加后降低;扫描电镜观察发现,甘油和尿素混合塑化剂能够增塑淀粉,很好的改善废纸浆和玉米淀粉之间的相容性。     

PBAT/PVA复合涂布膜阻隔性研究

目的 为改善PBAT膜的阻隔性,通过以戊二酸为交联剂改性PVA制备涂膜液,利用涂布法制备了具有高阻隔性的PBAT/PVA复合薄膜。方法 采用红外光谱、差示扫描量热仪、接触角测试仪、水蒸气透过率测试仪等对改性PVA单膜、PBAT/PVA复合膜的结构和性能进行研究。结果 表明由于戊二酸与PVA之间有一定的酯化作用,消耗PVA中部分羟基,从而提高了PVA的耐水性。戊二酸改性提高了PVA膜的疏水性,其接触角从11.3°提高到60.6°。与PBAT纯膜相比,涂覆了戊二酸的PVA涂膜液改性3 h后复合膜水蒸气透过率由647.95 g/(m²·24 h)降低到132.07 g/(m²·24 h)、氧气透过量由17 730.3 cm³/(m²·d·MPa)降低到396.6 cm³/(m²·d·MPa),证明改性3 h的PVA涂膜液对增加PBAT阻隔性最有帮助。结论 利用涂布法制备的PBAT/PVA复合薄膜具有较高阻隔性,为PBAT的广泛应用打下了基础。     

缩甲醛度对汽态／液态水在PVA均质膜中的吸附／溶解行为的影响

研究了水蒸气和水在不同缩甲醛度的PVA均质膜中的动态吸附（溶解）行为,结果表明对水蒸气／PVA均质膜体系,随缩醛度增大,水蒸气的扩散速度减小,溶解度也减小,脱附速度变化不明显;而对水／PVA均质膜体系,缩醛后,水的扩散速度增大,溶解度随温度和缩醛度增大而减小。     

Use of <Emphasis Type="SmallCaps">l</Emphasis>-tyrosine amino acid as biomodifier of Cloisite Na<Superscript>+</Superscript> for preparation of novel poly(vinyl alcohol)/organoclay bionanocomposites film

Cloisite Na⁺ was modified via cation exchange reaction using natural l-tyrosine amino acid. This novel chiral organo-modified Cloisite Na⁺ was characterized using fourier transform infrared spectroscopy (FT–IR), X-ray diffraction (XRD), and thermogravimetric analysis/derivative thermal gravimetric (TGA/DTG). Then, polymer bionanocomposites were prepared by dispersing chiral organo-modified Cloisite Na⁺ in poly(vinyl alcohol) (PVA) via ultrasonic irradiation. The novel bionanocomposites were characterized by FT–IR, UV–Visible, TGA, and XRD. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy were used to obtain the information about morphological structure of PVA/Cloisite Na⁺/Tyr bionanocomposites. The results showed that a mixture of intercalated and exfoliated Cloisite Na⁺ dispersion in PVA matrix. The TGA data was compared with the pure PVA and the results showed that the introduction of a small amount of Cloisite Na⁺/Tyr led to improvement in thermal stability of the obtained new bionanocomposites. UV–Visible transmission spectra of pure PVA and new bionanocomposites film in the visible light region (400–800 nm) showed that they are rather transparent.     

聚乙烯醇-海藻酸钠/累托石纳米复合膜结构及性能研究

用水溶液法制备环保型聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)/钠化累托石(Na+REC)复合膜,通过XRD及TEM分析了复合膜结构及插层机理,研究其透光性、力学性能、气液阻隔性及热性能。实验结果表明,添加少量PVA可与SA和Na+REC形成插层纳米复合膜,其中PVA添加量为SA质量的10%时,所制得复合膜PVA10-SA/Na+REC2插层效果最好,与SA/Na+REC2复合膜相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高35.4%,在36~230℃范围内失重率降低3.48%,且有良好的透光性及汽液阻隔性。