高分解温度PVA制备及性能研究

论文摘要

聚乙烯醇（Poly（vinyl alcohol））作为一种水溶性的高分子材料,具有卓越的透明性,生物相容性和气体阻隔性能,在医学、食品等包装材料领域应用广泛。但因PVA分子中存在大量羟基,易形成分子内跟分子间的氢键,使得PVA熔点（约230℃）跟分解温度（230250℃）接近,难以进行热塑性加工。本文将PVA与少量离子液体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）进行共混,制备了一种高分解温度的PVA复合物并对其机理进行了探究,研究内容如下:1.在添加微量（小于2%wt）DMC后,PVA的热稳定性能得到了显著增强,在熔融温度基本保持不变的情况下,分解温度由258℃上升到311℃。采用微分法、基辛格方程法跟弗林方程法对于PVA和PVA/DMC复合材料热降解动力学进行了研究,结果表明DMC的加入一定程度上抑制了PVA的热降解。热裂解气相色谱质谱联用仪（PY-GC-MS）结果表明DMC的加入抑制了PVA第一步热降解,提高了其分解温度和分解活化能。PVA在第一阶段低温区域的热降解会被抑制,这主要是因为DMC能够通过电子转移或者自由基加成,捕获热作用下PVA分子链生成的烷基自由基跟羟基自由基等,抑制PVA的解拉链式降解。2.由力学分析可知,纯PVA拉伸强度为17.3 MPa,断裂伸长率为106.8%;随着DMC的含量逐渐增加,共混物的拉伸强度会逐渐降低,断裂伸长率则逐渐增加。当添加DMC含量分别为1.0 wt%时,仍保持拉伸强度15.1 MPa以及断裂伸长率104.3%优异力学性能。3.由透明性分析可知,DMC的加入对于PVA的透明性基本无影响,当添加DMC含量分别为1.0 wt%时,仍保持87%的透过率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
•   1.1 引言
•   1.2 聚乙烯醇概述
•     1.2.1 聚乙烯醇结构与性能
•     1.2.2 聚乙烯醇应用
•     1.2.3 聚乙烯醇热降解研究
•     1.2.4 聚乙烯醇热塑性研究
•   1.3 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）概述
•   1.4 课题的提出、设计及研究内容
• 第二章 实验制备
•   2.1 引言
•   2.2 实验试剂及仪器
•     2.2.1 实验原料
•     2.2.2 实验设备
•   2.3 实验内容
•     2.3.1 原料选取
•     2.3.2 实验流程
•   2.4 测试方法
• 第三章 PVA性能研究
•   3.1 红外分析
•   3.2 热重分析
•   3.3 DSC分析
•   3.4 XRD分析
•   3.5 力学性能
•   3.6 透光性
•   3.7 流变性能
•   3.8 本章小结
• 第四章 PVA热分解机理及动力学探讨
•   4.1 PVA及共混物热降解动力学研究
•     4.1.1 微分法
•     4.1.2 基辛格方程动力学模型
•     4.1.3 弗林方程法动力学模型
•   4.2 裂解气相色谱质谱分析
•   4.3 PVA热降解机理
•   4.4 PVA/CTAB 共混物DSC和TG分析
•   4.5 本章总结
• 第五章 总结与展望
•   5.1 总结
•   5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 金狲森

导师: 钟明强,范萍

关键词: 聚乙烯醇,热塑加工,离子液体

来源: 浙江工业大学

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 浙江工业大学

分类号: TQ325.9

总页数: 64

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