完全醇解型PVA包装薄膜的耐水性研究

发布时间：2017-12-10 01:27

  本文关键词：完全醇解型PVA包装薄膜的耐水性研究

  更多相关文章： 聚乙烯醇 包装薄膜 硼酸改性 热处理 耐水性

【摘要】：聚乙烯醇(PVA)作为一种环保型高分子化合物,具有良好的水溶性、成膜性及生物降解性。由于其分子链上存在大量亲水性羟基,导致PVA薄膜的耐水性差,很大程度上限制了它的生产、推广和应用,改善其耐水性成为亟待解决的问题。本文采用完全醇解型PVA为主要原料制备薄膜,通过硼酸改性及热处理,以期获得耐水性较好的PVA薄膜,使其能够应用于各种包装领域,并探讨了处理条件对薄膜性能的影响。主要研究内容及结果如下:(1)通过对PVA薄膜进行饱和硼酸溶液交联处理,着重研究了在不同温度的饱和硼酸溶液中,不同的浸渍时间对PVA薄膜的耐水性影响,结果表明:PVA薄膜的吸湿率随着硼酸溶液温度及浸渍时间的增加而降低,薄膜72h的吸湿率由11.2%下降至1.4%左右,耐水性相应得到提高。傅立叶红外光谱(FT-IR)等测试结果表明:这种耐水性的变化是由于PVA分子链上的羟基与硼酸发生了酯化反应。此外,差示扫描量热仪(DSC)测试结果表明:改性后,PVA薄膜玻璃化温度(Tg)得到提高,即薄膜的最高使用温度增大。相关力学性能测试表明:改性后的PVA薄膜拉伸强度上升,断裂伸长率下降。综合考虑生产效率,确定了硼酸溶液的最佳温度为70℃,最佳浸渍时间为5min。(2)对PVA薄膜进行了不同温度、不同时间的热处理,并通过SEM、TGA、FT-IR、电子拉力机及透光率/雾度测试仪等测试手段分别研究了处理温度和时间对薄膜力学、光学以及耐水性的影响。结果表明:随着热处理温度及时间的增加,薄膜内部有新的结晶结构产生,分子排列更加紧密。因此,薄膜溶解性降低,耐水性增强,拉伸强度增大,断裂伸长率减小,撕裂强度增大,透光率及雾度略微下降。(3)采用了硼酸改性与热处理相结合的方式对PVA薄膜进行处理,对不同处理方法处理后的PVA薄膜性能对比分析,结果表明:PVA薄膜经过硼酸改性及热处理后,既发生了化学交联又产生了结晶结构,其分子链羟基数量减少的同时分子链的排列也更加紧密,较单一处理方式相比,薄膜拉升强度增大,断裂伸长率及撕裂强度减小,透明性降低,耐水性得到较大改善。
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.2;TQ317

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