论文总字数：16421字

摘 要

聚乙烯醇（PVA）是一种重要的水溶性高分子化合物，可以运用的领域非常多，如：化纤织物浆料、涂料、胶粘剂、乳化剂、造纸加工助剂等。PVA具有良好的耐溶剂性和优良的成膜性能，且PVA膜具有良好的透明度和光泽性、较大的拉伸强度和撕裂强度、良好的气体阻隔性、生物可降解性等优点，是一种新型绿色环保材料。本文主要探究改性PVA膜的制备及其表征，针对拉伸强度、水溶性、断裂伸长率、膜厚等。最后实验证明，经过交联改性之后的PVA膜，相比于普通PVA膜，具有更好的拉伸强度，抗水溶性，因此具有更加宽广的应用前景。本文主要工作有：

1.设计了一条合理的路线用于制备改性PVA膜。

2.以戊二醛、无水甲醇、冰乙酸、浓硫酸配制交联剂。

3.对改性PVA膜拉伸强度、水溶性和透光率进行了表征。

关键词：聚乙烯醇 交联剂 表征

Preparation and Characterization of Modified PVA Film

Abstract

Polyvinyl alcohol (PVA) is a kind of important water-soluble polymer compounds, can be used in many kinds of fields, such as, chemical fiber fabric paste, paint, adhesives, emulsifier, paper processing AIDS and so on. PVA has good solvent resistance and excellent film performance and PVA membrane has good transparency and gloss, the larger tensile strength and tear strength, good gas barrier property, biodegradable, etc. It is a new type of green environmental protection material.This article mainly to explore the preparation and characterization of modified PVA membrane, for tenacity, elongation at break, tensile strength, water soluble film thickness, etc.Finally experiments show that after crosslinking modification of PVA membrane, compared with the ordinary PVA membrane, has better tensile strength, resistance to water soluble, so it has more broad application prospects. Main work of this article is:

1. To design a reasonable route for the preparation of modified PVA membrane.
2. With glutaraldehyde, anhydrous methanol, ice acetic acid, sulfuric acid preparation crosslinking agent.
3. The tensile strength of modified PVA membrane, had been used to characterize the water solubility and light transmittance.

Key words:Poly (vinyl alcohol);Crosslinking agent;Characterization

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 PVA的性质及应用 1

1.2 PVA膜的性质..........................................................................................................1

1.3 PVA膜的应用 2

1.4 PVA膜的常用改性方法 2

1.4.1 交联法 2

1.4.2 接枝法 3

1.4.3 共混法 3

1.4.4 杂化法 4

1.4.3 取代法 4

1.5 课题设计 5

第二章 改性PVA膜的制备与表征 6

2.1 制备路线的设计 7

2.2 实验条件 7

2.2.1 主要试剂 7

2.2.2 主要仪器 8

2.3 实验部分 8

2.3.1 PVAc的制备 8

2.3.3 PVA的制备 9

2.3.3 PVA膜的制备 11

2.3.4 改性PVA膜的制备 11

2.3.5 PVA膜与改性PVA膜的表征 12

第三章 结果与讨论 15

参考文献 16

致 谢 18

第一章 文献综述

聚乙烯醇（PVA）是一种重要的水溶性高分子化合物，可以运用的领域非常多，如：化纤织物浆料、涂料、胶粘剂、乳化剂、造纸加工助剂等。PVA具有良好的耐溶剂性和优良的成膜性能，且PVA膜具有良好的透明度和光泽性、较大的拉伸强度和撕裂强度、良好的气体阻隔性、生物可降解性等优点^[1]，尤其是在当今“白色污染”日益严重的今天，PVA膜作为一种新型绿色环保材料，具有非常广阔的市场前景。

1.1 PVA的性质及应用

聚乙烯（PVA）是一种水溶性高分子聚合物。它是白色的，粉末状树脂，分子链上含有大量的羟基，其结构是严格的线型结构，所以它的化学性质稳定,分子之间存在氢键，使其具有足够的热稳定性，同时它具有良好的成膜性，粘结力和乳化性，有卓越的耐油脂和耐溶剂性能^[2]，一般分为纤维用和非纤维用两大类。近年来，PVA的用途不断扩大，在作为传统的民用纤维的同时，非纤维用途迅速增加。它的可降解性使它具有良好的环境性能，符合人们日益关注的环境保护要求；它与皮肤的接触完全无毒无害，使PVA可以用于化妆品、医药和食品等领域；PVA的水溶性能可用来开发生物降解膜等各种改性的高性能产品，并可与其它物质结合改善产品质量。因此，近年来PVA的性能得到很高的评价，应用前景十分广阔^[3-5]。

1.2 PVA膜的性质

由于PVA的亲水性、高度耐污染性使其成为制作超薄致密层的优良材料。这不仅可使PVA在RO膜、UF膜、MF膜表面形成一层不溶性凝胶层，而且也可与其它材料混合达到膜表面改性，以提高膜的亲水性和耐污染性。另外，很多研究已表明除了膜表面的亲／疏水性外，膜表面结构的粗糙度也影响膜的污染速率和程度，同时还影响清洗的进行。表面越粗糙，越易于被污染物质所吸附，且越难于清洗^[6]。而PVA水凝胶层以提供光滑、亲水的表面，其对蛋白质的吸附低，而且牛血清蛋白在PVA水凝胶层表面的不可逆吸附可以忽略

^[7]。但PVA易溶于水，其未改性膜对水和溶质同时具有高透过性，甚至对盐无截留性，所以需要进行改性以提高耐水性。

1.3 PVA膜的应用

PVA 常用的改性方法有交联、接枝、共混、杂化和取代，改性后可用于渗透汽化、纳滤、超滤及燃料电池等过程。交联改性后膜的亲水性下降，导致通量较小，研究一种以不损失膜的亲水性为前提的交联方法，可以促进 PVA 膜在反渗透、纳滤及渗透汽化等方面的大规模应用。PVA 经接枝、共混、杂化和取代改性，用于渗透汽化脱水，具有良好的分离性能，特别是取代改性制备的聚电解质络合物膜，保持高通量的同时，分离选择性也很高，有非常好的研究前景。Wang等^[8]采用静电纺丝技术制备纳米复合纤维支架，然后经戊二醛交联制备了 PVA 超滤膜，用来分离油水乳状液，水通量有 130 L/(m²·h)，大于商

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