O-烷基化聚乙烯醇梳状聚合物结构及性能研究

摘要

聚乙烯醇(PVA)是一种无色、无腐蚀性、无毒、可生物降解的水溶性有机高分子，在工农业以及包装领域有广泛应用。目前我国聚乙烯醇在材料领域的研究非常热门，但在聚乙烯醇接枝改性方面还做得远远不够。
　　 通过O-烷基化方法将长链溴代烷烃(溴代十四烷、溴代十六烷、溴代十八烷、溴代二十二烷和溴代二十六烷)与聚乙烯醇反应，成功制备了聚乙烯醇基梳状聚合物(PVA-Cn)，利用傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)、元素分析(EA)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、X-射线衍射分析(XRD)、等温结晶以及变温X-光等对产物结构、相变行为、热稳定性和结晶性能进行了研究。
　　 结果表明，PVA-Cn梳状聚合物是一种结构稳定的固-固相转变材料，且可以在200℃条件下使用。随着侧链烷基长度的增加，梳状聚合物的熔融温度、熔融热焓相应增加，且熔融温度的变化范围在29.6～59.3℃之间，其熔融热焓的变化范围为11.28～64.06 kJ/mol。等温结晶研究发现，随着结晶温度的提高，PVA-C18梳状聚合物的结晶速率常数k和结晶速率G急剧下降，半结晶时间和达到最大结晶速率的时间明显增大，结晶时间增长。通过X-射线衍射的方法研究了PVA-Cn系列梳状聚合物有序结构的堆积行为。结果表明，室温下PVA-C16、PVA-C18、PVA-C22以及PVA-C26样品是以六方晶的结构进行堆积排列。另外，PVA-C22和PVA-C26还出现了表征正交晶胞结构的衍射峰，这些现象表明随烷基侧链长度的增加，其有序堆积结构越来越完善。