改性聚乙烯醇耐水商標膠的研究.pdf

1、近年來隨著科學技術的發(fā)展速度日益加快，幾乎大部分行業(yè)需要高性能商標膠并以此作為關注點。PVA（聚乙烯醇）商標膠具有價格低廉、無毒等優(yōu)勢，是一種發(fā)展前景良好的啤酒商標膠；啤酒市場競爭日益激烈，啤酒瓶用于貼標膠的外包裝質(zhì)量的好壞不僅與啤酒的外觀質(zhì)量有關，而且還與貼標質(zhì)量和生產(chǎn)效率等因素有關。然而，PVA商標膠也存在一定的不足之處，即疏水性能差且低溫會出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，故很大程度上限制了其市場推廣和應用前景。因此，研究PVA商標膠用于啤酒瓶貼標及

2、PVA商標膠耐水性能的影響因素等，具有一定的實際意義。
　　本論文采用環(huán)保無污染含強親水性羥基的大分子聚合物—聚乙烯醇為基本原料，通過與無機金屬離子的配位反應，將金屬離子引入到PVA分子鏈上，制備了鋁離子改性PVA膠、Al3+/Zn2+復合改性PVA膠以及用Sn4+、Al3+、Zn2+分別改性的PVA膠。采用單因素試驗法系統(tǒng)研究探討了各個因素對制備改性PVA膠耐水性能的影響，從中找出制備高耐水性PVA膠的最佳工藝條件。采用傅里葉變

3、換紅外光譜儀（FT-IR）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）、熱重分析儀（TG）、接觸角測量儀等儀器對在最佳工藝條件下制備的產(chǎn)物的化學結構、微觀形貌、晶態(tài)結構及熱性能進行表征，探討并研究了各種制備產(chǎn)物的耐水性能。主要研究工作如下：
　　(1) PVA商標膠的改性及其耐水性能研究：以硫酸鋁作為PVA商標膠的無機交聯(lián)劑，PVA分子為改性主鏈，將鋁離子引入到PVA分子鏈上，利用淀粉適度增稠分散制備了一種耐水性能優(yōu)良的 P

4、VA商標膠，通過采用單因素試驗法系統(tǒng)研究探討了各個因素對制備改性 PVA膠耐水性能的影響，研究出了制備改性PVA商標膠的最佳工藝條件是：PVA膠質(zhì)量濃度20％，反應溫度85℃，反應時間為3h，硫酸鋁4g，淀粉8g。由最佳工藝條件制成的改性PVA商標膠，接觸角達86.32°，耐水時間達50h，耐水性能比純PVA膠有所提高。
　　(2)耐水PVA商標膠的制備與性能研究：采用硫酸鋅、硫酸鋁作為PVA商標膠的復合改性劑，并以單因素試驗法探

5、索出制備改性PVA商標膠的最佳工藝條件。探討改性前后及不同影響因素對PVA膠的黏度和耐水性能的影響。紅外光譜分析表明PVA分子中成功引入了鋅離子和鋁離子，致使羥基數(shù)量大幅度減少。經(jīng)過掃描電子顯微鏡微觀形貌分析，改性PVA膠膜表面比較粗糙，說明改性后形成了交聯(lián)網(wǎng)狀結構。X射線衍射（XRD）分析結果表明PVA分子氫鍵作用減弱，結晶度減小。在最佳工藝條件下制備的高耐水性PVA商標膠的黏度達80Pa·s、接觸角由原來的50.39°增至105.4

6、6°，耐水時間高達72 h，均得到顯著改善。
　　(3)Sn4+、Al3+、Zn2+分別改性PVA商標膠及其耐水性能研究：采用四氯化錫、硫酸鋅、硫酸鋁分別作為PVA商標膠的改性劑，對其產(chǎn)物經(jīng)紅外光譜分析說明，Sn4+與羥基的結合比Al3+和Zn2+更容易，而且耐水性能效果更好。SEM微觀形貌分析表明，經(jīng)過Sn4+改性后表面粗糙平整度較Al3+、Zn2+粗糙。金屬離子對PVA商標膠的熱穩(wěn)定性幾乎無影響；改性PVA商標膠的接觸角均明顯