《可融熔加工聚乙烯醇的合成及結構與性能研究》是依託四川大學，由陳寧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可融熔加工聚乙烯醇的合成及結構與性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳寧
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對化學改性製備可融熔加工PVA的難題，擬通過共聚設計和調控PVA分子鏈結構，製備可融熔加工PVA。選用競聚率與醋酸乙烯酯相當的系列長鏈支化的羧酸乙烯酯為共聚單體，通過溶液聚合製備醋酸乙烯酯-長鏈支化的羧酸乙烯酯共聚物（醋酸乙烯酯共聚物）；研究鏈轉移劑、引發劑及聚合反應條件對共聚物聚合度、側鏈長度及分布的影響，最佳化聚合反應條件，製備高聚合度醋酸乙烯酯共聚物；將上述醋酸乙烯酯共聚物醇解製備改性PVA，研究催化劑、醇解工藝對PVA側鏈長度及分布的影響；研究PVA分子鏈結構如共聚單體含量及分布、側鏈長度及分布與PVA結晶性能、熱性能的關係，製備出既有優良力學性能、水溶性和阻隔性能，又具有優良可融熔加工性的新型PVA；規模合成可熔融加工的PVA樹脂，研究其流變行為和融熔加工行為，突破PVA濕法加工套用領域局限，開拓 PVA 套用新領域，具有重要的理論和實際意義。
結題摘要
聚乙烯醇是一種性能優良、用途廣泛的多羥基聚合物，其多羥基強氫鍵的結構特點使其熔點與分解溫度接近，難以熔融加工，限制了其套用，約束了PVA工業產能的進一步提高，迫切需要實現PVA熔融加工製備塑膠製品，拓廣PVA套用新領域。本項目針對共聚改性製備可熔融加工PVA的難題，利用醋酸乙烯酯(VAc)單體含有活性雙鍵基團，可以與其它含有雙鍵的功能單體發生共聚反應賦予其不同物理性質的特性，從分子設計出發，選擇具有不同長鏈側基的乙烯酯（Va）單體與VAc共聚，在PVA分子鏈中引入少量長鏈側基，通過工業化套用的溶液聚合實現長鏈支化的羧酸乙烯酯與醋酸乙烯酯共聚，調控共聚單體的組成和分布，研究了聚合反應條件對共聚單體轉化率、共聚物分子量等的影響，闡明了VAc與Va共聚反應機理；將上述共聚物醇解製備改性PVA，調控側鏈長度和分布，破壞PVA分子鏈規整性，從而調控PVA分子內、分子間氫鍵狀態，調控其結晶結構，降低其熔點，製備可熱塑加工的新型PVA，系統研究了改性PVA的結構及對PVA熱塑加工性能的影響，為突破PVA濕法加工套用領域的局限，拓寬可熔融加工PVA樹脂的套用領域提供理論和實驗基礎。通過最佳化聚合工藝，製備了熔點187.7℃，分解溫度276.4℃，玻璃化轉變溫度63.4℃，熔融指數3.86g/10min2.16kg（200℃）的可熔融加工PVA樹脂，實現其穩定擠出、常規注塑和微型注塑加工等，改性PVA標準注塑樣品的拉伸強度84.7MPa，斷裂伸長率44.3%，彎曲強度102.1MPa，衝擊強度9.27KJ/m2，具有優異的力學性能，可望用作新型工程塑膠，具有廣闊的套用前景。本項目採用工業上套用的溶液聚合方法，可在基於現有聚合、醇解工藝條件下實現可熔融加工PVA的合成，易於工業化生產。發表期刊論文2篇，學術會議論文1篇，申請中國發明專利 2 項（已獲準授權1項），培養碩士研究生2人。
