一种提高聚乙烯醇膜耐水性的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料领域，具体涉及一种提高聚乙烯醇膜耐水性的方法。
【背景技术】
[0002]聚乙烯醇是一种亲水性的半晶体，具有良好的水溶性、成膜性、粘结性、乳化性以及卓越的耐热、耐磨、耐油脂、耐溶剂、耐腐烛、耐紫外辐射等性能。且无色无味、无腐蚀性、可生物降解，对皮肤无剌激性，不会引起皮肤过敏。经过几十年来的快速发展，聚乙烯醇己经成为世界上产量最大的水溶性有机高分子聚合物，目前除了用作维尼纶原料之外，还广泛应用于胶黏剂、乳化剂、分散剂、浆料、涂料、造纸、薄膜等工业领域。
[0003]聚乙烯醇在水中的溶解性及其水溶液的黏度随其聚合度的大小、醇解度的高低而变化。低聚合度聚乙烯醇溶于冷水可得20%?30%的溶液；高聚合度的聚乙稀醇只能溶于热水，制成10%?15%的溶液，但冷却后会凝结。
[0004]聚乙烯醇(PVA)是一种可完全生物降解的高分子聚合物，可以替代难以降解的聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料制品，成为优良的塑料薄膜。但纯聚乙烯醇薄膜极易溶于水，限制了聚乙烯醇的应用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，该方法工艺简单，利用该方法改性后的聚乙烯醇膜的耐水性显著提高。
[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]—种提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，包括以下步骤:
[0008]I)按质量比为1: (8?12)将聚乙烯醇加入水中，加热搅拌至聚乙烯醇溶解，得到聚乙烯醇溶液；
[0009]2)按质量比为1: (0.5?1:1)将聚乙烯醇溶液与SnCl4混合，进行改性反应，反应结束后调节反应产物的pH = 5?8，得到改性聚乙烯醇溶液；
[0010]3)将改性聚乙烯醇溶液涂在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到耐水的聚乙烯醇膜。
[0011]所述聚乙烯醇的型号为PVA-1788。
[0012]所述步骤I)中的加热温度为60?85°C。
[0013]所述步骤I)中的搅拌速度为900?1200r/min。
[0014]所述步骤2)中的改性反应是在40?70°C下反应30?120min。
[0015]所述步骤2)中用氨水调节pH值。
[0016]相对于现有技术，本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明提供的提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，先将聚乙烯醇溶解在水中制成聚乙烯醇溶液，然后将聚乙烯醇溶液与四氯化锡混合，使聚乙烯醇与四氯化锡发生反应，调节反应产物的PH值为弱酸至弱碱性，再在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到提高了耐水性的聚乙烯醇膜。该方法中通过四氯化锡对聚乙烯醇进行改性，由于锡离子具有较强的配位能力，与聚乙烯醇溶液反应生成的配合物成膜后能在水溶液中稳定存在，因此能够提高聚乙烯醇膜的耐水性。该方法制备工艺简单、生产成本低廉，适于工业化大规模生产，利用该方法改性后的聚乙烯醇膜的耐水性显著提高。
【附图说明】
[0018]图1是聚乙烯醇膜的接触角测试图，其中(a)为未改性的聚乙烯醇膜，(b)为本发明改性后的聚乙烯醇膜；
[0019]图2是聚乙烯醇膜的耐水测试结果图，其中(a)为未改性的聚乙烯醇膜，(b)为本发明改性后的聚乙烯醇膜。
【具体实施方式】
[0020]下面结合本发明较优的实施例对本发明做进一步详细说明。
[0021]实施例1:
[0022]I)按1:10的质量比将聚乙烯醇PVA-1788与水在70°C下混合，并以900r/min的速度搅拌使聚乙烯醇溶解，得到透明的聚乙烯醇溶液；
[0023]2)将聚乙烯醇溶液与SnClj$ 1:0.6的质量比混合，然后在50°C下反应30min，反应结束后用氨水调节反应产物的pH = 6，得到改性聚乙烯醇溶液；
[0024]3)将改性聚乙烯醇溶液涂在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到耐水的聚乙烯醇膜。
[0025]实施例2:
[0026]I)按1:8的质量比将聚乙烯醇PVA-1788与水在85°C下混合，并以1000r/min的速度搅拌使聚乙烯醇溶解，得到透明的聚乙烯醇溶液；
[0027]2)将聚乙烯醇溶液与SnCl^ 1:0.7的质量比混合，然后在45°C下反应60min，反应结束后用氨水调节反应产物的pH = 7，得到改性聚乙烯醇溶液；
[0028]3)将改性聚乙烯醇溶液涂在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到耐水的聚乙烯醇膜。
[0029]实施例3:
[0030]I)按1:9的质量比将聚乙烯醇PVA-1788与水在80°C下混合，并以1100r/min的速度搅拌使聚乙烯醇溶解，得到透明的聚乙烯醇溶液；
[0031]2)将聚乙烯醇溶液与SnCl^ 1:0.9的质量比混合，然后在60°C下反应120min，反应结束后用氨水调节反应产物的pH = 8，得到改性聚乙烯醇溶液；
[0032]3)将改性聚乙烯醇溶液涂在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到耐水的聚乙烯醇膜。
[0033]实施例4:
[0034]I)按1:12的质量比将聚乙烯醇PVA-1788与水在75°C下混合，并以1200r/min的速度搅拌使聚乙烯醇溶解，得到透明的聚乙烯醇溶液；
[0035]2)将聚乙烯醇溶液与SnCl^ 1: 1.0的质量比混合，然后在70°C下反应90min，反应结束后用氨水调节反应产物的pH = 6，得到改性聚乙烯醇溶液；
[0036]3)将改性聚乙烯醇溶液涂在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到耐水的聚乙烯醇膜。
[0037]实施例5:
[0038]I)按1:11的质量比将聚乙烯醇PVA-1788与水在85°C下混合，并以950r/min的速度搅拌使聚乙烯醇溶解，得到透明的聚乙烯醇溶液；
[0039]2)将聚乙烯醇溶液与SnClj$ 1:1.1的质量比混合，然后在65°C下反应60min，反应结束后用氨水调节反应产物的pH = 5，得到改性聚乙烯醇溶液；
[0040]3)将改性聚乙烯醇溶液涂在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到耐水的聚乙烯醇膜。
[0041]实施例6
[0042]I)按1:9.5的质量比将聚乙烯醇PVA-1788与水在60°C下混合，并以1050r/min的速度搅拌使聚乙烯醇溶解，得到透明的聚乙烯醇溶液；
[0043]2)将聚乙烯醇溶液与SnClj$ 1:0.5的质量比混合，然后在40°C下反应lOOmin，反应结束后用氨水调节反应产物的pH = 6.5，得到改性聚乙烯醇溶液；
[0044]3)将改性聚乙烯醇溶液涂在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到耐水的聚乙烯醇膜。
[0045]对本发明改性的聚乙烯醇膜进行性能测试:
[0046]1、利用接触角测定仪对聚乙烯醇膜的耐水性进行测定。
[0047]由图1(a)可以看出未改性的纯聚乙烯醇膜的接触角为64.0°，而由图1(b)可以看出本发明提供的SnCl4改性后的聚乙烯醇膜的接触角为89.62°。由此可以说明本发明改性后的聚乙烯醇膜的耐水性得到了明显提高。
[0048]2、通过在蒸馏水中浸泡对聚乙烯醇膜的耐水性进行测定。
[0049]图2 (a)为未改性的纯聚乙烯醇膜在水中浸泡30min后的状态，可以看出未改性的纯聚乙烯醇膜已完全溶于水，图2(b)为本发明提供的改性后的聚乙烯醇膜在水中浸泡两周后的状态，可以看出改性后的聚乙烯醇膜仍呈现膜状。由此可以说明经过本发明改性的聚乙烯醇膜的耐水性大大提高了。
【主权项】
1.一种提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)按质量比为1:(8?12)将聚乙烯醇加入水中，加热搅拌至聚乙烯醇溶解，得到聚乙烯醇溶液； 2)按质量比为1:(0.5?1:1)将聚乙烯醇溶液与SnCl4混合，进行改性反应，反应结束后调节反应产物的pH = 5?8，得到改性聚乙烯醇溶液； 3)将改性聚乙烯醇溶液涂在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到耐水的聚乙烯醇膜。2.根据权利要求1所述的提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的型号为PVA-1788。3.根据权利要求1所述的提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于，所述步骤1)中的加热温度为60?85°C。4.根据权利要求1所述的提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于，所述步骤1)中的搅拌速度为900?1200r/min。5.根据权利要求1所述的提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于，所述步骤2)中的改性反应是在40?70°C下反应30?120min。6.根据权利要求1所述的提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，其特征在于，所述步骤2)中用氨水调节pH值。
【专利摘要】本发明提供了一种提高聚乙烯醇膜耐水性的方法，先将聚乙烯醇溶解在水中制成聚乙烯醇溶液，然后将聚乙烯醇溶液与四氯化锡混合，使聚乙烯醇与四氯化锡发生反应，调节反应产物的pH值为弱酸至弱碱性，再在聚四氟乙烯板上流延成膜，得到提高了耐水性的聚乙烯醇膜。该方法中通过四氯化锡对聚乙烯醇进行改性，由于锡离子具有较强的配位能力，与聚乙烯醇溶液反应生成的配合物成膜后能在水溶液中稳定存在，因此能够提高聚乙烯醇膜的耐水性。该方法制备工艺简单、生产成本低廉，适于工业化大规模生产，利用该方法改性后的聚乙烯醇膜的耐水性显著提高。
【IPC分类】C08J5/18, C08F8/42, C08F116/06
【公开号】CN105295081
【申请号】CN201510816800
【发明人】苏秀霞, 郭雯, 崔明, 张亚男, 杨晶晶, 赵擎霄, 吕檬夷, 卜海燕
【申请人】陕西科技大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月20日