淀粉/三聚氰胺增塑PVA熔融加工膜的制备及性能

以淀粉/三聚氰胺为复配增塑剂,利用熔融加工工艺制备聚乙烯醇(PVA)膜,采用差示扫描量热(DSC)、热失重分析(TG)和力学性能测试等考察了增塑剂含量对PVA膜性能的影响。结果表明,复配增塑剂能有效破坏分子链间氢键,对PVA的增塑作用明显。随增塑剂含量增大,PVA膜的力学性能和熔体质量流动速率呈先增大后减小的趋势,熔点和结晶度先减小后增大。过多的增塑剂易发生溶失,并降低PVA膜的溶胀率,增塑剂含量为10%时,PVA膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为60.7 MPa和246.6%,且加工性能和热稳定性明显提升,有利于PVA膜熔融加工。

双醇共混增塑改性PVA及其增温熔融纺丝

针对海岛熔融纺丝制备超细纤维时所产生的环境污染问题,按照不同比例将2种多元醇混合制成复配增塑体系,对具有水溶性的PVA进行增塑改性,制备可在250℃条件下进行熔融纺丝的热塑性PVA。通过流变性能分析、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、红外光谱分析(FTIR)等测试手段探究共混增塑体系对PVA流变性能、热学性能、氢键作用产生的影响。同时,分析不同纺丝速度对纤维的结晶度与力学性能的影响。结果表明:双醇共混增塑剂有效破坏了PVA内部氢键作用,降低了PVA的熔点,加大了热加工窗口;随着纺丝速度的提高,纤维的结晶度得到改善,预取向丝具有一定的强力。研究为实现绿色环保超细纤维复合纺丝提供参考。

热塑性聚乙烯醇的制备及其性能

聚乙烯醇是一种无色、无毒、高阻隔、可生物降解的水溶性高分子聚合物材料,在医疗、卫生、食品等多个领域有着不可替代的应用。以聚乙烯醇、聚乳酸、季戊四醇、甘露醇为原料,采用熔融成型加工方法制备了聚乙烯醇样品。通过拉伸试验、冲击试验、白度测试及熔体流动速率测试对样品的力学性能、外观颜色及加工流动性进行了研究。研究结果表明:当甘露醇与季戊四醇复配增塑剂的用量为30%,PLA的用量为4%时,改性PVA材料的综合性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、熔体流动速率、白度、熔点分别为46 MPa、64%、35 kJ/m^2、3.0 g/10min、37.9%、195℃。

可熔融加工聚乙烯醇的研究现状

熔融加工是一种相对简单、高效的加工方法。由于聚乙烯醇(PVA)的热分解温度很接近其熔点,使其难以熔融加工。为实现PVA的熔融加工,可以用溶剂增塑、共聚和共混等增塑(改性)技术来达到。近年来,对可熔融加工聚乙烯醇的需求也日益迫切。综述了近年来该领域的研究进展情况。

聚乙烯醇的塑化改性及其加工工艺研究

以甘油、二乙醇胺和山梨醇为复配增塑剂,首先对PVA进行预塑化处理,再通过密炼机对预塑化后的PVA进行塑化加工,然后采用平板硫化机热压成膜法,将其制备为改性PVA薄膜。系统研究了改性PVA的塑化加工工艺,得出了最佳的塑化加工工艺条件,并采用差示量热扫描仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和万能拉力机对改性PVA薄膜的热熔融行为、微观形貌和力学性能进行了表征。结果表明:甘油/二乙醇胺/山梨醇复配质量比为1:1:1时,塑化剂分子形成了良好的协同增塑效应,显著地降低了PVA的热熔融温度;改性PVA的最佳预塑化条件为50℃的预塑化温度下,预塑化12h;最佳密炼工艺条件为180℃的混炼温度、30r/min的转速下,混炼20min。在此最佳塑化加工工艺条件下,当复配剂添加质量分数为25%(各复配增塑剂的复配质量比为1:1:1)时,改性PVA的熔点为161.6℃,相对于纯PVA下降了33.4℃。

聚乙烯醇的共混改性

将两种牌号聚乙烯醇(PVA)(PVA1799和PVA0599)混合,然后分别加入甘油/三甘醇、甘油/乙酰胺复合增塑剂对其进行改性。加入复合增塑剂使PVA1799/PVA0599的熔点、结晶度和热分解温度降低;与PVA1799/PVA0599体系相比,改性PVA1799/PVA0599的拉伸强度下降、拉伸断裂应变明显提高;随着PVA0599含量增加,改性PVA1799/PVA0599的熔体流动速率增大;m(PVA1799)/m(PVA0599)为3∶2时,随复合增塑剂用量增加,改性PVA1799/PVA0599的流动性变好;甘油/乙酰胺增塑效果优于甘油/三甘醇;改性PVA1799/PVA0599体系在复合增塑剂为30 phr时可望实现熔融加工。

二元复配增塑剂对热塑性聚乙烯醇性能的影响

通过聚乙烯醇(PVA)热塑化加工工艺,采用木糖醇/丙三醇二元复配增塑剂,制备了一系列热塑性聚乙烯醇(TPVA)。研究了木糖醇与丙三醇质量比对TPVA的熔融结晶行为、晶体结构、热稳定性、加工流动性、表观黏度、黄色指数及拉伸性能的影响。结果表明:使用该二元复配增塑剂制备的TPVA热稳定性及拉伸性能明显好于基于单组分丙三醇增塑的TPVA;复配增塑剂中丙三醇比例越高,TPVA的加工流动性越好,熔点、结晶度、微晶尺寸越低;PVA、木糖醇、丙三醇质量分数分别为75.00%,6.25%,18.75%时,TPVA的黄色指数最低,热稳定性及拉伸性能优异,且加工流动性好。

高熔点多元醇增塑聚乙烯醇的制备与性能

以高熔点多元醇季戊四醇(TMM)为主增塑剂、辅以相容剂和润滑剂形成复配增塑剂,对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性,以增大温度加工窗口,提高其热稳定性,实现改性PVA的熔融加工成型。采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、熔体指数仪测试了改性PVA的热性能和流动性能;采用扫描X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM)对其结晶结构与形貌进行了测试与观察;然后进行了力学性能测试。结果表明,高熔点多元醇增塑剂用于增塑PVA,具备降低PVA的熔点,提高分解温度,增加流动性,使改性PVA具有良好的熔融加工性能,可用于注塑与挤出加工,制品具备良好的力学性能。

乙二醇替代水增塑聚乙烯醇吹塑膜的制备与性能

水作为增塑剂在聚乙烯醇(PVA)的熔融加工过程中起到至关重要的作用,但在高温条件下水容易爆沸蒸发而影响到加工过程的稳定性和最终产品的性能。文中采用乙二醇作为水的替代增塑剂,首先利用Materials Studio软件基于分子动力学原理对PVA与增塑剂的混合模型进行模拟,分析了乙二醇替代水的可行性。发现乙二醇与PVA的相容性比水更好,结合能更大,可以有效降低PVA分子间作用力,拓宽PVA的热加工窗口,便于熔融挤出加工。然后通过挤出吹塑法制备了热塑性聚乙烯醇(TPVA)薄膜,并考察了乙二醇用量对PVA性能的影响。结果表明,随乙二醇用量的增加,TPVA的熔点和结晶度逐渐降低,熔体流动速率逐渐增大,起增塑作用的乙二醇含量不超过10.0%,且2.5%的乙二醇即可达到5.0%水的增塑效果。当乙二醇含量为10.0%时,PVA薄膜的阻隔性能优异,其氧气透过量为47.82 cm^(3)/(m^(2)·d·0.1MPa),吸油率为0.215%。

海岛纤维用增塑改性聚乙烯醇的制备及其性能

为解决海岛纤维碱减量带来的环境污染问题,以双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225为复配增塑剂,对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性,通过熔融加工制备了高热分解温度的改性PVA。通过研究三者的添加量及熔融加工温度对PVA性能的影响,优化PVA的增塑改性工艺。对PVA与复配增塑剂之间的氢键作用、改性PVA的断面形貌、结晶结构进行了表征和分析。结果表明:当双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225的质量占比分别为15、3和1,熔融加工温度为200℃时,复配增塑剂与PVA之间的氢键作用较强,PVA结晶度降低,熔点降低到178.2℃,热分解温度提高到301.3℃,提供了123.1℃的加工窗口;改性PVA水溶性良好,在25℃下也能完全溶解。研究结果为实现以PVA为海组分的绿色环保海岛纤维的制备提供参考和技术支持。