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[摘要]  介紹了薄膜用PVA改性的國(guó)內(nèi)、外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)，以及PVA改性的主要方法，指出開(kāi)發(fā)各種薄膜用PVA的現(xiàn)實(shí)意義。    關(guān)鍵詞：阻隔；水速溶；生物降解；改性    聚乙烯醇(PVA)是一種含有大量羥基的聚合物，其結(jié)構(gòu)式為：（CH2CHOH）n。由于其側(cè)基—H和—OH的體積均小，可進(jìn)入結(jié)晶點(diǎn)中而不造成應(yīng)力，故有高度結(jié)晶性，使PVA的透氣性很小。同時(shí)由于—OH基團(tuán)的存在，使PVA有很高的吸水性。PVA是一種性能優(yōu)良，用途廣泛的水溶性聚合物。由它制備的薄膜具有優(yōu)異的阻氧性、阻油性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗靜電性、印刷性、耐化學(xué)腐蝕性等，并在一定條件下具有水溶性和可生物降解性，在薄膜材料中占有獨(dú)特的、十分重要的地位。目前，薄膜用聚乙烯醇改性的工作主要集中在以下幾個(gè)方面：熱塑性阻隔包裝薄膜用改性、水速溶性包裝薄膜用改性、可生物降解薄膜用改性。    1  薄膜用PVA改性的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展1．1  熱塑性阻隔包裝薄膜用PVA改性        PVA屬于高阻隔性材料，但其含有大量的羥基，能形成大量的分子內(nèi)和分子間氫鍵，其熔融溫度與分解溫度非常接近，難以熱塑加工。目前市售的PVA薄膜大多采用流延法生產(chǎn)，但流延法生產(chǎn)的周期長(zhǎng)、效率低、膜厚、質(zhì)量不穩(wěn)定，工人操作勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高，從而限制了PVA薄膜的推廣應(yīng)用。因此，對(duì)PVA進(jìn)行改性，使PVA的熔點(diǎn)低于其分解溫度，實(shí)現(xiàn)PVA的熱塑加工成膜，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對(duì)此，國(guó)內(nèi)外均投入大量人力、物力競(jìng)相研究，并取得了一定進(jìn)展。其要點(diǎn)均是加入大量的水作增塑劑，降低PVA的熔點(diǎn)，使其低于PVA的分解溫度從而實(shí)現(xiàn)PVA吹塑成膜。但這些方法工藝較復(fù)雜，對(duì)儀器設(shè)備和操作人員的素質(zhì)要求高，尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。        近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在改善PVA熱塑加工性能方面采用的方法有：1)加入丙三醇、乙二醇、水等小分子物質(zhì)進(jìn)行增塑，但這些小分子在長(zhǎng)期使用中易析出制品表面，影響制品的性能，所以應(yīng)用較少；2)加入單體原位聚合(如尼龍單體等)，形成與PVA有互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的聚合物或輔以少量極性小分子物質(zhì)，在PVA體系中均勻分散并形成氫鍵作用，打亂PVA分子的規(guī)整排列，使其結(jié)晶度及熔點(diǎn)降低；3)與其它單體共聚，如乙烯-乙烯醇(EVOH)；4)控制分子量及醇解度，分子量越小、醇解度越低，其熔融溫度越低。        國(guó)內(nèi)在這方面的研究主要有四川大學(xué)高分子研究所、輕工業(yè)塑料加工應(yīng)用研究所和北京工商大學(xué)材料科學(xué)與工程系。其中四川大學(xué)高分子研究所王琪等通過(guò)制備與PVA有互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的聚合物和增塑劑，限制了PVA的結(jié)晶，降低了PVA的熔點(diǎn)，增加了其熱穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)PVA的熱塑加工。其大致工藝路線：1)將起始原料(按重量計(jì))可聚合單體5~45份溶于水5~40份配成一定濃度的溶液，然后加入輔助添加劑0．1~20份，攪拌成均勻的溶液；2)將上述溶液于150℃溶脹PVA(聚合度500~2000，醇解度為87％~100％)40-85份；3)將溶脹良好的PVA進(jìn)行熱塑加工，溫度為80~190℃，成型前熔融時(shí)間為0．2~20min；4)將熱塑成型材料于溫度100~200℃熱處理5~30min。研究發(fā)現(xiàn)，改性劑的加入大大改善了PVA的熱塑加工性能，在140℃即可熱壓成型，且膜均勻性好、厚度小、強(qiáng)度高、柔韌性好、透明性高。輕工業(yè)塑料加工應(yīng)用研究所及北京工商大學(xué)材料科學(xué)與工程系項(xiàng)愛(ài)民等通過(guò)加入醇胺類塑化改性劑，降低了PVA的塑化溫度。其工藝路線如下：         研究發(fā)現(xiàn)，在相同的塑化改性劑用量下，隨著PVA相對(duì)分子質(zhì)量的增加，其塑化溫度升高。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。   隨著醇解度增加，PVA塑化性能下降，塑化性能與醇解度的關(guān)系見(jiàn)表2。        水等極性低分子較易插入PVA內(nèi)部使其改性，但由于水的沸點(diǎn)較低，成型時(shí)易起泡，使加工工藝難于穩(wěn)定；低聚物相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高，與其作用所需時(shí)間較長(zhǎng)，易使PVA在高溫下氧化發(fā)黃，熔體強(qiáng)度下降，無(wú)法滿足加工性能要求。醇胺類復(fù)配改性劑能使PVA在適當(dāng)?shù)臏囟认滤芑?、擠出加工，實(shí)現(xiàn)PVA干法擠出造粒及吹膜。隨著改性劑量的增加，其熔融溫度下降較大，熔體流動(dòng)性增加。當(dāng)改性劑用量繼續(xù)增加，其熔融溫度下降減緩。        國(guó)外在這方面的研究進(jìn)展也很大。日本合成化學(xué)公司最近開(kāi)發(fā)出ユコマテイAXPVA共聚物薄膜，其成型加工性能優(yōu)異，熔點(diǎn)在200~210、之間，成型加工溫度在210~230℃范圍內(nèi)，其熱塑加工性是通過(guò)與其它單體共聚而實(shí)現(xiàn)的。美國(guó)開(kāi)發(fā)的KURARAY POVAL CP系列PVA樹(shù)脂具有良好的熱塑加工性能，可以在170℃左右熔融加工。據(jù)報(bào)道，其熱塑性及水溶性是通過(guò)控制PVA的聚合度和醇解度而獲得的。（待續(xù)）