1. 研究目的与意义
近几年随着科学技术水平的不断提高，聚乙烯醇的的特性得到了众多科学工作者的重视。聚乙烯醇其分子链含有大量亲水性基团而使其具有良好的水溶性。此外，聚乙烯醇还具有良好的成膜性、粘接性和乳化性,以及卓越的耐油脂和耐溶剂性能。聚乙烯的这些特性决定的它具有广泛的用途，但由于pva水溶性、耐水、稳定性都比较差，从而影响其应用。本文的目的就是在于如何提高聚乙烯醇的耐热性、耐水性以及其力学性能。
本文设计的方案是在对纳米tio2对pva进行改性的同时，加入柠檬酸pva进行杂化改性研究。以聚乙烯醇为主要原料，tio2无机反应剂，在tio2用凝胶溶胶法制备加入柠檬酸加入聚乙烯醇中，研究聚乙烯醇的氢键和柠檬酸的交联对杂化膜热学性能、力学性能和溶胀性能的影响规律。寻求适合杂化膜的柠檬酸的配比。通过对膜进行dsc和dta热学性能分析，力学性能分析，溶胀系数分析，还有红外和xrd表征。
希望可以通过本实验找到杂化膜的柠檬酸配比，通过对pva改性从而提高各项性能，克服pva材料在水中容易发生溶胀及结晶度较高所导致的材料力学性能和溶胀性能下降问题。
2. 国内外研究现状分析
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，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。聚乙烯醇树脂系列产品系白色固体，外型分絮状、颗粒状、粉状三种；无毒无味、无污染，可在80－90℃水中溶解。主要用于纺织行业经纱浆料、织物整理剂、维尼纶纤维原料；建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂[2]；化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂；造纸行业用作纸品粘合剂；农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇薄膜；还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面具有十分广阔的应用前景[3]。
（1）pva在纺织浆料中的应用
纺织浆料有淀粉、聚乙烯醇（pva）和丙烯酸类浆料三大类。功能性pva是目前效率最高的合成上浆剂，其具有良好的粘着性、成膜性、水溶性，是纺织浆料的主要原料。pva对纤维的抱合力大，保护力佳，可减少织造丝的断纱次数，提高织造效率，用聚乙烯醇制成的浆料，具有不需要有机溶剂、不污染环境、不腐败变色，对天然纤维和合成纤维都具有良好的粘着性，浆膜光滑柔软韧劲足，能显著提高织机效率，且退浆容易等特点，因此在纺织浆料行业，得到了广泛应用[4、5、6]。
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
4. 研究创新点
PVA作为一种用途很广泛而性能上有一定的缺陷的材料，对其改性的研究一直都是自其大规模工业生产以来的热点。目前聚乙烯醇与一些有机物的共聚改性取得了非常好的效果。此外，最近十来年纳米粒子改性技术的不断进步，聚乙烯醇和纳米粒子的复合材料已成为另一个新的研究方向。根据近年来国内外聚乙烯醇改性的各种研究及进展，对其改性方法进行了归纳。最后设计了用纳米氧化钛、柠檬酸改性聚乙烯醇的实验方案。
