聚乙烯醇胶黏剂的耐水性研究文献综述
2020-04-15 21:02:10
聚乙烯醇是一种水溶性高分子化合物,无毒性,无味道,产品一般为白色粉末、絮状或片状固体。根据醇解度的不同,聚乙烯醇可分为完全醇解和部分醇解,一般认为醇解度99%-100%为完全醇解,98%以下为部分醇解。聚乙烯醇具有较好的水溶性,易制备成膜,粘结性能较强,几乎不溶于任何有机溶剂,同时还具有无毒的特性。
聚乙烯醇因为其多种特性而具有多方面的应用。可降解材料:聚乙烯醇的分子量、结晶度对其生物降解性具有决定性作用,通过共混、共聚改性后的聚乙烯醇被用于制备可降解材料;纤维材料:近年来,通过对聚乙烯醇进行大量改性研究,开发出了各种性能的纤维产品,如水溶性纤维、高强度模纤维和阻燃纤维,进一步拓展了聚乙烯醇在纤维工业中的应用;医学材料:通过将聚乙烯醇与交联剂进行化学交联,然后快速冷凝制备了具有化学交联网络结构的聚乙烯醇水凝胶,其具有与人体自然组织相近的含水量、弹性模量、低摩擦系数及高机械强度、丰富的孔洞网络结构、良好的生物相容性等特点,被广泛应用于人工软骨材料、药物缓释系统、抗凝血材料等生物医学工程领域;膜材料:聚乙烯醇具有无色、无毒、无腐蚀性、可生物降解,耐腐蚀性强等特点被广泛应用于膜材料,例如食品包装、中药材包装、水处理复合超滤膜;涂料:聚乙烯醇在涂料领域也被大量应用,如聚乙烯醇经部分缩醛化制得的胶料可以作为水性仿瓷涂料的基料。聚乙烯醇缩丁醛树脂对非极性的汽油和煤油有很大的抗性,可以被用于耐油材料。除此以外,改性聚乙烯醇材料还被广泛应用于功能性高分子材料、防水剂、胶粘剂等众多领域。
但聚乙烯醇也存在缺点,如:耐水、耐油、耐溶剂性差及蠕变大等,其耐水性差的缺陷对聚乙烯醇在纺织、薄膜、涂料、胶粘剂等领域的应用受到极大的限制,改善聚乙烯醇耐水性的方法主要是掩蔽分子链上的羟基,或者通过化学反应与其他化合物生成难溶于水的物质,从而达到提高其耐水性能的目的。目前国内外改善其耐水性的方法总结如下。
国外,改性聚乙烯醇的方法是先将水溶液进行氧化处理,使部分分子链断裂而导入端羧基或醛基,并在分子链中引入酮基;第二步用甲醛或乙二醛使聚乙烯醇分子中含氧基团能形成氢键的第一电离常数≥10-5的多官能有机酸, 第三步是减少 聚乙烯醇分子中的游离羟基。总之,这三步改性方法都是从不同角度减少聚乙烯醇分子中的游离羟基,产生增粘性基团,在聚乙烯醇分子间以及聚乙烯醇分子与基面间形成不同程度交联,从而提高聚乙烯醇粘接强度和防水性,防止凝胶化,提高贮存稳定性。国内改性聚乙烯醇方法不一,例如:在聚乙烯醇水溶液中加入碱金属硅酸盐改性, 引入聚醋酸乙烯乳液改性;引用能与聚乙烯醇发生交联反应的无机或有机物进行改性;以含氨基的化合物进行改性聚乙烯醇缩醛胶;与丙烯酸乳液共混, 改性聚乙烯醇缩醛胶;用硅溶胶和聚醋酸乙烯乳液进行改性等方法。这些方法存在着一定问题,有的方法工艺程序繁多, 可操作性差, 引入原材料品种多, 成本高。
乙酸是一种有机酸,其来源广泛,成本低廉,作为改性剂改善聚乙烯醇的耐水性,则实验操作会更为简单,且对环境不会产生污染。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}基本内容:
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