1. 研究目的与意义
聚乙烯醇(PVA)对生物活性物质无刺激性,价廉易得,是一种可应用于医药工业、农业生产、食品工业、环境保护等众多领域且具有发展潜力的环保型高分子材料。PVA薄膜材料具有100%的生物降解性,可谓完全属于绿色包装材料。利用PVA膜替代PE膜生产制造成水果套袋,既可以解决环保问题和水果品质差等问题,又可以降低成本,适应市场的需要。通过加入纳米TiO2,提高PVA的阻隔性能、力学性能、热稳定性能。通过偶联剂KH550对纳米TiO2改性,改善纳米TiO2与PVA的界面结合及提高相互作用力,进一步提高了复合材料的综合性能。
2. 国内外研究现状分析
近年来,世界聚乙烯醇的生产能力稳步增长。2005年世界聚乙烯醇的总生产能力为138.0万吨,2010年增长到158.5万吨,同比增长约6.73%,其中北美地区的生产能力为19.5万吨/年,约占世界总生产能力的12.30%;西欧地区的生产能力为13.5万吨/年,约占世界总生产能力的8.52%;亚太地区的生产能力为125.2万吨/年,约占世界总生产能力的78.99%;世界其他国家和地区的生产能力为0.3万吨/年、,约占世界总生产能力的0.19%,中国大陆是世界上最大的聚乙烯醇生产国家,生产能力为78.1万吨/年,约占世界总生产能力的49.27%;其次是日本,生产能力为28.3万吨/年,约占世界总生产能力的17.85%;再次是美国,生产能力为19.5万吨/年,约占世界总生产能力的12.30%。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1、sol-gel法制备纳米二氧化钛溶胶;2、制备PVA水溶液;3、制备纳米TiO2/PVA水溶液;4、制备KH-550/TiO2/PVA杂化膜;5、KH-550/TiO2/PVA杂化膜的表征及性能测试。
研究计划:1、2012.11-2013.03整理资料,研究合成改性方法,准备原料;2、2013.03-2013.04制成纳米TiO2粒子;3、2013.04-2013.05合成PVA/TiO2杂化膜;利用KH-550改性PVA/TiO2杂化膜;4、2013.05-2013.06结构、性能研究以及表征;5、2013.06-2013.07完成论文,准备答辩。
4. 研究创新点
由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性,因此除了作纤维原料外,还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品。由于PVA的熔融温度与分解温度非常接近,难以热塑加工。因此,对PVA进行改性,使PVA的熔点低于其分解温度,实现PVA的热塑加工成膜,具有巨大的经济效益和社会效益。聚乙烯醇具有良好的使用性能和环境友好性,积极开展相关研究具有重要的理论和实际意义。对聚乙烯醇的改性不但可以保持聚乙烯醇原有的可生物降解的性质,而且可以降低熔融加工温度以提高其市场潜力。
