完全醇解型PVA包裝薄膜的耐水性研究.pdf

1、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(wèn)題。本文采用完全醇解型PVA為主要原料制備薄膜，通過(guò)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?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　(1)通過(guò)對(duì)PVA薄膜進(jìn)行飽和

2、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(cè)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(cè)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

3、最高使用溫度增大。相關(guān)力學(xué)性能測(cè)試表明：改性后的PVA薄膜拉伸強(qiáng)度上升，斷裂伸長(zhǎng)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(guò)SEM、TGA、FT-IR、電子拉力機(jī)及透光率/霧度測(cè)試儀等測(cè)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

4、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(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)率及撕裂強(qiáng)度減小，透明性降低，耐水性得到較