羧基改性聚乙烯醇的制備及水溶性研究

江龍　楊同祿　淡宜

摘要：通過丙烯酸（AA）與乙酸乙烯酯（VAc）共聚進而醇解的方法合成出具有高醇解度、低結晶度的丙烯酸改性聚乙烯醇。通過FT-IR和1H-NMR對聚合物的化學結構進行了表征；通過XRD、UV-Vis、剪切流變測試等手段研究了丙烯酸結構單元含量對改性PVA的結晶性能、水溶性能和溶液表觀黏度的影響。結果顯示，通過引入適量丙烯酸結構單元，可降低PVA結晶度，提高PVA水溶性，增強PVA水溶液表觀黏度的剪切穩定性。

關鍵詞：羧基改性聚乙烯醇；水溶性；表觀黏度

1 前言

聚乙烯醇（PVA）具有良好的化學穩定性、成膜性、韌性和粘接性能，作為膠粘劑在紙品粘接（如商標膠）、木材加工、建筑裝飾等領域有著廣泛應用[1]。聚合物通常被預先溶解、配置成溶液，并以溶液的形式貯存、銷售，因此對聚合物的溶解速度、聚合物溶液的貯存穩定性有著很高的要求。盡管聚乙烯醇性能優良，但針對其在粘接領域的應用，仍存在如下問題[2]：（1）溶解速率慢。高醇解度（>99%）聚乙烯醇鏈段側基由-H和-OH構成，體積小，結構規整，易形成結晶結構。同時羥基之間易形成強的分子間/分子內氫鍵，使水分子很難進入聚乙烯醇大分子之間，水溶速率不高。（2）聚乙烯醇水溶液貯存穩定性較差。由于氫鍵作用，聚乙烯醇水溶液黏度會隨貯存時間延長而增大，甚至會出現凝膠化。隨著貯存溫度的下降，聚乙烯醇水溶液凝膠更快，穩定性更差。如何獲得高醇解度、低結晶度，即高水溶性的聚乙烯醇，一直是科學界和工業界關注的熱點[3]。