聚乙烯醇复合材料的合成与表征

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1、聚乙烯醇复合材料的合成与表征摘要:聚乙烯醇是一种应用广泛的水溶性聚合物。本文首先对其一般性质进行了简单概述，同时也介绍了它的一些特殊性质。结合它的性质综述了它的一些主要应用领域，包括纤维加工、纸加工、粘合剂、乳化稳定剂、薄膜、成型物，而且概括了聚乙烯产品的研究进展。最后结合具体实例，重点介绍了基于聚乙烯醇新材料-凹凸棒土/聚乙烯醇纳米复合材料的合成与表征，并结合各种表征结果对该复合材料的改性机理进行了详细分析。关键词:聚乙烯醇；凹凸棒土；复合材料；合成；表征Abstract：Polyvinylalcoholisawidelyusedw

2、ater-solublepolymer.Firstly,thenatureofabriefoverview,andalsointroducedsomeofitsspecialnature.Summaryofthenaturecombinedwithitssomeofitsmainapplicationareas,includingfiberprocessing,paperprocessing,adhesives,emulsionstabilizers,filmformingmaterial,andsummarizestheresear

3、chprogressofpolyethyleneproducts.Finally,specificexamples,highlightsthepolyvinylalcohol-basednewmaterials-Synthesisandcharacterizationofattapulgite/polyvinylalcoholnanocomposites,combinedwithavarietyofcharacterizationresultsofthemodificationmechanismofthecompositeswerea

4、nalyzedindetail.Keywords：polyvinylalcohol;attapulgite;compositematerials;synthesis;characterization22引言聚乙烯醇(Polyvinylalcohol，简称PVA)，是由聚醋酸乙烯酷经碱催化醇解而得的水溶性聚合物，结构式如图1-1所示，白色片状、絮状或粉末状固体，无味。聚乙烯醇的物理性质受化学结构、醇解度、聚合度的影响。聚乙烯的聚合度分为超高聚合度(分子量25-30万)、高聚合度(分子量17-22万)、中聚合度(分子量12-15万)和低聚

5、合度(2.5-3.5万)。醇解度一般有78%、88%、98%三种。部分醇解的醇解度通常为87%~89%，完全醇解的醇解度为98%~100%。常取平均聚合度的千、百位数放在前面，将醇解度的百分数放在后面，如17-88即表聚合度为1700，溶解度为88%。PVA纤维拉伸度高，有良好的耐酸、耐碱、耐干热性能，溶于水，溶解过程分阶段进行，即:亲和润湿一溶胀一无限溶胀一溶解，水温越高溶解度越大，但几乎不溶于有机溶剂，而且溶于水后无味、无毒，水溶液呈无色透明状，在较短的时间内能自然分解，对环境不产生任何污染，是百分之百的绿色环保产品。PVA易成膜

6、，其膜的机械性能优良，膜的拉伸强度随聚合度、醇解度升高而增强。近五十年来，由于合成技术的不断提高和价格的不断下降，并且其用途日益广泛，聚乙烯醇的基础研究及应用方面发展的十分迅速。聚乙烯醇开始是以用作维尼纶纤维原料而著名的，目前的用途己逐渐转变到非纤维方面，特别在欧美等国家，绝大部分聚乙烯醇已用在非纤维方面。所谓非纤维用途主要是用作纺织工业的浆料;造纸工业中的干酪素代用品;化学工业中的分散剂;各种工业粘合剂、薄膜以及农业中的土壤改良剂等[1-2]。在我国，非纤维用途也日益增长。目前有些产品已被用在特定的场合，起到了重要的作用。例如涤纶的

7、上浆，印刷涂料纸的加工，以及电影、电视等某些军工产品的生产等方面都应用了聚乙烯醇。此外，聚乙烯醇还用作分散剂、粘合剂、淬火剂等。221.聚乙烯醇概述1.1聚乙烯醇在水中的溶解性聚乙烯醉是水溶性高分子的一大类，所以几乎在所有的场合都是溶解于水中或溶胀于水中而使用的，其对水的溶解性很大程度上是受聚合度、特别是醇解度所支配。聚乙烯醉是一种具有大量强亲水性轻基的聚合物。在分子间和分子内的轻基之间存在着很强的氢键，显著阻碍聚乙烯醇在水中的溶解。另一方面，部分醉解聚乙烯醉的残存醋酸根本来是疏水的，但它可以减弱邻近分子间和分子内的氢键，所以适量残存

8、的醋酸根的存在可以改善聚乙烯醇的水溶性。但随着醋酸根的增加，溶解热的负值(放热)增大，相分离的临界温度下降，在高温下的溶解度逐渐降低。在这方面已有很多文献报道[3-5]，表明聚乙烯醇对水的溶解性是复杂的。聚合度为1700