高性能改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能表征

发布时间：2021-11-13 12:34

　　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。 

【文章来源】：功能材料. 2020,51(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

戊二醛与PVA交联反应原理图

PVA是一种强亲水性羟基聚合物,对其改性主要是对羟基进行屏蔽或者与其它基团结合生成难溶于水的改性PVA。以戊二醛为交联剂,采用缩醛交联法改性PVA膜的耐水性。图3 MgCl2增塑改性原理图

图2 尿素与PVA交联反应原理图图4为戊二醛用量对改性聚乙烯醇薄膜断裂伸长率和拉伸强度的机械性能图。从图中可以看出,当戊二醛用量在1%～4%时,成膜的拉伸强度逐渐增加;继续增加戊二醛的用量,成膜的拉伸强度逐渐降低。而成膜的断裂伸长率随着戊二醛用量的增加,迅速上升,然后慢慢下降。这是主要由于,戊二醛用量的过多时,酯键交联密度增加,容易发生爆聚,成膜较脆、薄膜延伸性小、弹性不足,导致改性聚乙烯醇的机械性能变差。因此,戊二醛的用量在2%～4%较为合适。

【参考文献】：
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本文编号：3493027