禇國(guó)紅，王芳，陳桂敏，張書(shū)香

（1.濟(jì)南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東 濟(jì)南 250022；

2.濟(jì)南大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 濟(jì)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(guó)紅1，王芳2，陳桂敏1，張書(shū)香1

（1.濟(jì)南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東 濟(jì)南 250022；

2.濟(jì)南大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250022）

主要是對(duì)PVA進(jìn)行共混改性的工藝條件的研究，根據(jù)分子科學(xué)原理，經(jīng)過(guò)分子復(fù)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(fù)合，在分子水平上控制PVA的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，限制其結(jié)晶，降低其熔點(diǎn)，解決多羥基強(qiáng)氫鍵PVA因熔點(diǎn)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(diǎn)與分解溫度分開(kāi)。通過(guò)設(shè)計(jì)不同配比的PVA和PP，運(yùn)用雙螺桿擠出進(jìn)行熔融共混，得到PVA和PP不同配比的粒料，對(duì)其進(jìn)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(lái)，人們利用其單體開(kāi)發(fā)出一系列新的產(chǎn)品，其附加值和新的用途倍受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注[1~5]。本文通過(guò)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(huì)破壞其氫鍵，使PVA進(jìn)行熔融紡絲成為可能，具有一定的理論和實(shí)際意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

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

1.2 主要原料

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

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

（1）原料的預(yù)處理。將PVA和PP取出于大燒杯中，體積約2/3，置于烘箱中，設(shè)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(zhì)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(jī)中擠出造粒，加工條件如表1所示。

表1 的比例時(shí)雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度調(diào)試

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

（4）共混物粒料DSC測(cè)試。DSC：切碎樣品8.00 mg左右（誤差不超過(guò)±0.15 mg），普通氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)介質(zhì)，溫度范圍為20~270 ℃，升溫速率10 ℃/min。

2 結(jié)果與討論

2.1 PVA/PP共混物粒料TGA分析

PP在200 ℃以下重量沒(méi)有發(fā)生變化，到220 ℃左右PP重量開(kāi)始減少，即開(kāi)始分解，250~400 ℃溫度范圍內(nèi)， 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(shí)就有輕微的分解，在250 ℃左右時(shí)，PVA開(kāi)始分解加快，在300 ℃左右時(shí)分解速率達(dá)到最大，在500 ℃時(shí)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(shí)，共混物開(kāi)始分解加快，在300 ℃左右時(shí)分解速率達(dá)到最大，在500 ℃時(shí)重量為0，說(shuō)明共混物已經(jīng)分解完全。

PVA/PP=90/10比例的共混物從250 ℃共混物已經(jīng)開(kāi)始分解， 300 ℃分解速率達(dá)到最大，在500 ℃時(shí)重量為0，說(shuō)明共混物已經(jīng)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(fā)現(xiàn)85/15和90/10不同比例的PVA/ PP混料在升溫時(shí)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(jié)論，向PVA中加入PP對(duì)其改性，PP的量的對(duì)共混物的熔體流動(dòng)性及熔點(diǎn)影響并不大。

3 結(jié)論

（1）在PVA和PP共混時(shí)，對(duì)溫度的要求非常精準(zhǔn)，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(duì)PVA的熱穩(wěn)定性影響并不大，比例為85/15和90/10時(shí)共混物熔融后的熱分解狀況相似。

（3）擠出過(guò)程中PP的含量對(duì)PVA的熔體流動(dòng)性影響較小。

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10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.005

褚國(guó)紅（1978-），女，畢業(yè)于濟(jì)南大學(xué)，研究生，研究方向?yàn)楹牧系募庸ぜ氨砻娓男浴?/p>

2015-11-08

感謝山東省自然科學(xué)基金（ZR2013EML005）、濟(jì)南大學(xué)科研基金（XKY1213）山東省高等學(xué)?？萍加?jì)劃項(xiàng)目（J13LM53）、濟(jì)南大學(xué)校博士基金（XBS1329）對(duì)本課題的支持。