薄膜用PVA改性的研究方法及发展似的

薄膜用PVA改性的研究方相信您1定不会错过!法及发展

[摘要] 介绍了薄膜用PVA改性的国内、外研究现状、发展趋势，以及PVA改性的主要方法，指出开发各种薄膜用PVA的现实意义。

关键词：阻隔；水速溶；生物降解；改性

聚乙烯醇(PVA)是一种含有大量羟基的聚合物，其结构式为：（CH2CHOH）n。由于其侧基—H和—OH的体积均小，可进入结晶点中而不造成应力，故有高度结晶性，使PVA的透气性很小。同时由于—OH基团的存在，使PVA有很高的吸水性。PVA是一种性能优良，用途广泛的水溶性聚合物。由它制备的薄膜具有优异的阻氧性、阻油性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗静电性、印刷性、耐化学腐蚀性等，并在一定条件下具有水溶性和可生物降解性，在薄膜材料中占有独特的、十分重要的地位。目前，薄膜用聚乙烯醇改性的工作主要集中在以下几个方面：热塑性阻隔包装薄膜用改性、水速溶性包装薄膜用改性、可生物降解薄膜用改性。

1 薄膜用PVA改性的研究现状及进展

1．1 热塑性阻隔包装薄膜用PVA改性

PVA属于高阻隔性材料，但其含有大量的羟基，能形成大量的分子内和分子间氢键，其熔融温度与分解温度非常接近，难以热塑加工。目前市售的PVA薄膜大多采用流延法生产，但流延法生产的周期长、效率低、膜厚、质量不稳定，工人操作劳动强度大、成本高，从而限制了PVA薄膜的推广应用。因此，对PVA进行改性，使PVA的熔点低于其分解温度，实现PVA的热塑加工成膜，具有巨大的经济效益和社会效益。对此，国内外均投入大量人力、物力竞相研究，并取得了一定进展。其要点均是加入大量的水作增塑剂，降低PVA的熔点，使其低于PVA的分解温度从而实现PVA吹塑成膜。但这些方法工艺较复杂，对仪器设备和操作人员的素质要求高，尚未实现工业化生产。

近几年来，国内外在改善PVA热塑加工性能方面采用的方法有：1)加入丙三醇、乙二醇、水等小分子物质进行增塑，但这些小分子在长期使用中易析出制品表面，影响制品的性能，所以应用较少；2)加入单体原位聚合(如尼龙单体等)，形成与PVA有互补结构的聚合物或辅以少量极性小霍尼韦尔在中国的员工人数现约 12,000名分子物质，在PVA体系中均匀分散并形成氢键作用，打乱PVA分子的规整排列，使其结晶度及熔点降低；3)与其它单体共聚，如乙烯-乙烯醇(EVOH)；4)控制分子量及醇解度，分子量越小、醇解度越低，其熔融温度越低。

国内在这方面的研究主要有四川大学高分子2.油箱别掺进水或脏东西研究所、轻工业塑料加工应用研究所和北京工商大学材料科学与工程系。其中四川大学高分子研究所王琪等通过制备与PVA有互补结构的聚合物和增塑剂，限制了PVA的结晶，降低了PVA的熔点，增加了其热请将张紧轮重新张紧；稳定性，可以实现PVA的热塑加工。其大致工艺路线：1)将起始原料(按重量计)可聚合单体5~45份溶于水5~40份配成一定浓度的溶液，然后加入辅助嚼软了以后才行添加剂0．1~20份，搅拌成均匀的溶液；2)将上述溶液于150℃溶胀PVA(聚合度500~2000，醇解度为87％~100％)份；3)将溶胀良好的PVA进行热塑加工，温度为80~190℃，成型前熔融时间为0．2~20min；4)将热塑成型材料于温度100~200℃热处理5~30min。研究发现，改性剂的加入大大改善了PVA的热塑加工性能，在140℃即可热压成型，且膜均匀性好、厚度小、强度高、柔韧性好、透明性高。轻工业塑料加工应用研究所及北京工商大学材料科学与工程系项爱民等通过加入醇胺类塑化改性剂，降低了PVA的塑化温度。其工艺路线如下：

研究发现，在相同的塑化改性剂用量下，随着PVA相对分子质量的增加，其塑化温度升高。具体数据见表1。

随着醇解度增加，PVA塑化性能下降，塑化性能与醇解度的关系见表2。

水等极性低分子较易插入PVA内部使其改性，但由于水的沸点较低，成型时易起泡，使加工工艺难于稳定；低聚物相对分子质量较大、沸点较高，与其作用所需时间较长，易使PVA在高温下氧化发黄，熔体强度下降，无法满足加工性能要求。醇胺类复配改性剂能使PVA在适当的温度下塑化、挤出加工，实现PVA干法挤出造粒及吹膜。随着改性剂量的增加，其熔融温度下降较大，熔体流动性增加。当改性剂用量继续增加，其熔融温度下降减缓。

国外在这方面的研究进展也很大。日本合成化学公司最近开发出ユコマテイAXPVA共聚物薄膜，其成型加工性能优异，熔点在200~210、之间，成型加工温度在210~230℃范围内，其热塑加工性是通过与其它单体共聚而实现的。美国开丈量装置发的KURARAY POVAL CP系列PVA树脂具有良好的热塑加工性能，可以在170℃左右熔融加工。据报道，其热塑性及水溶性是通过控制PVA的聚合度和醇解度而获得的。（待续）