本文關(guān)鍵詞：完全醇解型PVA包裝薄膜的耐水性研究

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【摘要】：聚乙烯醇(PVA)作為一種環(huán)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。由于其分子鏈上存在大量親水性羥基,導(dǎo)致PVA薄膜的耐水性差,很大程度上限制了它的生產(chǎn)、推廣和應(yīng)用,改善其耐水性成為亟待解決的問題。本文采用完全醇解型PVA為主要原料制備薄膜,通過硼酸改性及熱處理,以期獲得耐水性較好的PVA薄膜,使其能夠應(yīng)用于各種包裝領(lǐng)域,并探討了處理?xiàng)l件對(duì)薄膜性能的影響。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)通過對(duì)PVA薄膜進(jìn)行飽和硼酸溶液交聯(lián)處理,著重研究了在不同溫度的飽和硼酸溶液中,不同的浸漬時(shí)間對(duì)PVA薄膜的耐水性影響,結(jié)果表明:PVA薄膜的吸濕率隨著硼酸溶液溫度及浸漬時(shí)間的增加而降低,薄膜72h的吸濕率由11.2%下降至1.4%左右,耐水性相應(yīng)得到提高。傅立葉紅外光譜(FT-IR)等測試結(jié)果表明:這種耐水性的變化是由于PVA分子鏈上的羥基與硼酸發(fā)生了酯化反應(yīng)。此外,差示掃描量熱儀(DSC)測試結(jié)果表明:改性后,PVA薄膜玻璃化溫度(Tg)得到提高,即薄膜的最高使用溫度增大。相關(guān)力學(xué)性能測試表明:改性后的PVA薄膜拉伸強(qiáng)度上升,斷裂伸長率下降。綜合考慮生產(chǎn)效率,確定了硼酸溶液的最佳溫度為70℃,最佳浸漬時(shí)間為5min。(2)對(duì)PVA薄膜進(jìn)行了不同溫度、不同時(shí)間的熱處理,并通過SEM、TGA、FT-IR、電子拉力機(jī)及透光率/霧度測試儀等測試手段分別研究了處理溫度和時(shí)間對(duì)薄膜力學(xué)、光學(xué)以及耐水性的影響。結(jié)果表明:隨著熱處理溫度及時(shí)間的增加,薄膜內(nèi)部有新的結(jié)晶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生,分子排列更加緊密。因此,薄膜溶解性降低,耐水性增強(qiáng),拉伸強(qiáng)度增大,斷裂伸長率減小,撕裂強(qiáng)度增大,透光率及霧度略微下降。(3)采用了硼酸改性與熱處理相結(jié)合的方式對(duì)PVA薄膜進(jìn)行處理,對(duì)不同處理方法處理后的PVA薄膜性能對(duì)比分析,結(jié)果表明:PVA薄膜經(jīng)過硼酸改性及熱處理后,既發(fā)生了化學(xué)交聯(lián)又產(chǎn)生了結(jié)晶結(jié)構(gòu),其分子鏈羥基數(shù)量減少的同時(shí)分子鏈的排列也更加緊密,較單一處理方式相比,薄膜拉升強(qiáng)度增大,斷裂伸長率及撕裂強(qiáng)度減小,透明性降低,耐水性得到較大改善。
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.2;TQ317

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