PVA/PP的共混物的制備及性能表征

禇國紅，王芳，陳桂敏，張書香

（1.濟南大學化學化工學院，山東 濟南 250022；

2.濟南大學生物科學與技術學院，山東 濟南 250022）

PVA/PP的共混物的制備及性能表征

Preparation and characterization of PVA / PP blends

禇國紅1，王芳2，陳桂敏1，張書香1

（1.濟南大學化學化工學院，山東 濟南 250022；

2.濟南大學生物科學與技術學院，山東 濟南 250022）

主要是對PVA進行共混改性的工藝條件的研究，根據分子科學原理，經過分子復合和增塑后， PVA分子間的氫鍵被破壞，從而可形成新的分子間復合，在分子水平上控制PVA的聚集態結構，限制其結晶，降低其熔點，解決多羥基強氫鍵PVA因熔點與分解溫度接近難以熱塑加工的難題。向PVA中加入PP，PP可起到增塑作用，使PVA熔點與分解溫度分開。通過設計不同配比的PVA和PP，運用雙螺桿擠出進行熔融共混，得到PVA和PP不同配比的粒料，對其進行性能表征。

聚乙烯醇；聚丙烯；共混

聚乙烯醇因其特殊的特性可用于土壤改良劑部門、纖維、涂料、油田、功能高分子材料、膠黏劑、膜材料等。

近年來，人們利用其單體開發出一系列新的產品，其附加值和新的用途倍受業內人士關注[1~5]。本文通過聚乙烯醇和聚丙烯的共混，聚丙烯可起到增加聚乙烯醇分子間距離，從而會破壞其氫鍵，使PVA進行熔融紡絲成為可能，具有一定的理論和實際意義。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

雙螺桿擠出機組（南京創博機械設備有限公司）；FDY/POY紡絲機（淄博市臨淄方辰母料廠）；電子天平（德國塞多利斯）；差示掃描量熱儀（PerkinElmer Pyris DSC）（美國PerkinElmer公司）；差熱—熱重分析儀（美國PerkinElmer公司）。

1.2 主要原料

聚乙烯醇（PVA）（山西三維集團股份有限公司）；聚丙烯（PP）（中國石油化工股份有限公司濟南分公司）。

1.3 實驗方法

（1）原料的預處理。將PVA和PP取出于大燒杯中，體積約2/3，置于烘箱中，設定溫度30 ℃，干燥5~10 h取出備用。將聚乙烯醇（PVA）和聚丙烯（PP）配制成質量比為PVA∶PP=90∶10和PVA∶PP=85∶15。

（2）擠出造粒。將按照一定比例混合好的原料組分，加入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，加工條件如表1所示。

表1 的比例時雙螺桿擠出機各區溫度調試

（3）PVA/PP共混物粒料熱失重測試。將稱量好的樣品放入熱重/差熱分析儀中進行測試，升溫速率10 ℃/min。

（4）共混物粒料DSC測試。DSC：切碎樣品8.00 mg左右（誤差不超過±0.15 mg），普通氮氣作保護介質，溫度范圍為20~270 ℃，升溫速率10 ℃/min。

2 結果與討論

2.1 PVA/PP共混物粒料TGA分析

PP在200 ℃以下重量沒有發生變化，到220 ℃左右PP重量開始減少，即開始分解，250~400 ℃溫度范圍內， PP分解劇烈，到420 ℃左右PP重量降為0，即完全分解。PVA在溫度較低時就有輕微的分解，在250 ℃左右時，PVA開始分解加快，在300 ℃左右時分解速率達到最大，在500 ℃時PVA幾乎分解完全。

PVA/PP=85/15比例的共混粒料在200 ℃之前重量損失很小在250 ℃左右時，共混物開始分解加快，在300 ℃左右時分解速率達到最大，在500 ℃時重量為0，說明共混物已經分解完全。

PVA/PP=90/10比例的共混物從250 ℃共混物已經開始分解， 300 ℃分解速率達到最大，在500 ℃時重量為0，說明共混物已經分解完全。

2.2 共混物DSC分析

圖1 PP、 PVA、85/15及90/10的TG曲線

圖2 PVA/PP混料85/15和90/10比例的DSC曲線

由圖2觀察發現85/15和90/10不同比例的PVA/ PP混料在升溫時吸收峰幾乎重合，均在225 ℃左右，其降溫放熱峰也幾乎是重合的，均在200 ℃左右。所以，可以得出結論，向PVA中加入PP對其改性，PP的量的對共混物的熔體流動性及熔點影響并不大。

3 結論

（1）在PVA和PP共混時，對溫度的要求非常精準，溫度高稍高或稍低，兩相都不能很好的相容，擠出粗糙不可拉伸的混合物。

（2）PP對PVA的熱穩定性影響并不大，比例為85/15和90/10時共混物熔融后的熱分解狀況相似。

（3）擠出過程中PP的含量對PVA的熔體流動性影響較小。

[1] 周霖. 聚乙烯醇纖維在混凝土中的應用[J]. 四川紡織科技，2003(3)：27~29.

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[5] 汪福粼，蘇文瑞. 聚乙烯醇及其纖維工業的現狀與發展前景[J]. 福建輕紡，2001，10(11)： 38~45.

(P-03)

TQ325

1009-797X (2015) 24-0019-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.005

褚國紅（1978-），女，畢業于濟南大學，研究生，研究方向為含氟材料的加工及表面改性。

2015-11-08

感謝山東省自然科學基金（ZR2013EML005）、濟南大學科研基金（XKY1213）山東省高等學校科技計劃項目（J13LM53）、濟南大學校博士基金（XBS1329）對本課題的支持。