水状态对改性聚乙烯醇热塑加工性的影响.PDFVIP

水状态对改性聚乙烯醇热塑加工性的影响 李 莉 王 琪 陈 宁 高分子材料工程国家重点实验室（四川大学），四川大学高分子研究所，成都610065 关键词：聚乙烯醇 熔融加工 水状态 聚乙烯醇（PVA ）是一种性能优良、用途广泛的通用高分子材料，由于其熔点 与分解温度接近，难以进行热塑加工，应用受限。我们采用分子复合和增塑，以 水为主增塑剂，选择与PVA 有互补结构的其它高沸点化合物，组成复合改性剂， 与PVA 形成氢键复合，抑制其结晶，降低其熔点，并通过PVA 和高沸点化合物与 水分子间的氢键作用，使PVA 中的水主要以结合水的形态存在，实现了水在PVA 中的过热化，使其沸点升高至129℃，沸程增宽，在通用熔融挤出设备上实现了通 用级PVA 树脂（1799）的热塑加工，进而实现了PVA 的热塑吹膜和熔融纺丝，获 得了性能优良的吹塑薄膜和熔纺纤维。 附件： 水状态对改性聚乙烯醇热塑加工性的影响 李 莉 王 琪 陈 宁 高分子材料工程国家重点实验室（四川大学），四川大学高分子研究所，成都610065 关键词：聚乙烯醇 熔融加工 水状态 聚乙烯醇（PVA ）是一种性能优良、用途广泛的通用高分子材料，其分子中含 有大量羟基，能形成大量分子内和分子间氢键，使其具有高的机械强度、优异的 耐腐蚀性、耐气候性和与基材界面良好的粘结性能，用途广泛。但这种特殊结构 特点使PVA 熔点高，与分解温度接近（220-240 ℃），难以进行热塑加工。市售PVA 产品，如薄膜和纤维，一般采用湿法生产，有时还以有机化合物为溶剂，有复杂 的溶剂脱除和回收工序，三废污染严重，限制了PVA 产品的应用。如能实现PVA 的热塑加工，将是PVA 加工的重要突破。 水是一种非常特殊的物质，能与多种带有亲水基团的天然和合成高分子化合 物形成强或弱的相互作用，而以自由水、可冻结合水和非冷冻水的状态存在。同 时，水也是PVA 最好的增塑剂，但其沸点低，加工中易蒸发使制品含有气泡。我 们采用分子复合和增塑，以水为主增塑剂，选择与PVA 有互补结构的其它高沸点 化合物，形成复合改性剂，破坏PVA 自身分子内和分子间氢键，形成新的分子间 复合，在分子水平上控制了PVA 的聚集态结构，抑制其结晶，降低其熔点，并通 过PVA 和高沸点化合物与水分子间的氢键作用，改变了水在PVA 中的存在形态， 减少自由水含量，增加可冻结合水和非冷冻水含量（Figure 1 ），表现出与本体水（自 由水）不同的蒸发行为（Figure 2 ），从而实现了水在PVA 中的过热化，使其沸点 升高至129℃，沸程增宽，蒸发减缓，在加工温度下不产生气泡，并在通用熔融挤 出设备上实现了通用级PVA 树脂的热塑加工，进而实现了其热塑吹膜（Figure 3 ） 和熔融纺丝（Figure 4 ），获得了性能优良的吹塑薄膜和熔纺纤维。 b b o 209 C a o d n o