PVA/PAA SIPN膜的制备及性能研究

摘要

在聚乙烯醇(PVA)中加入丙烯酸（AA）单体与之共混，以过硫酸铵(APS)为引发剂，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，采用半互穿聚合网络(SIPN)的方法合成了PVA/PAASIPN。
　　 通过FT-IR分析可知，SIPN膜中PVA的O--H和PAA的C=O向低频漂移，说明-OH(PVA)和-COOH(PAA)之间产生了强的氢键作用。由动态热机械分析表明，SIPN膜在测试温度范围内只检测到一个峰，且对应峰值处于PVA和PAA两组分的Tg之间。同时由透射电镜分析，PVA与PAA形成了互穿聚合物网络形态。结合红外光谱、动态热机械分析以及透射电镜结果，认为PVA和PAA两者存在强的氢键作用，具有良好的相容性。
　　 讨论了互穿聚合物中PVA/AA组成、交联剂用量等因素对PVA/PAA SIPN膜性能的影响。研究表明，当PVA/AA组成比为80:20或70:30，交联剂用量为单体用量的0.3mol％或0.5mol％或0.7mol％，引发剂用量为单体用量的0.5wt％时，PVA/PAA共混液具有较好的成膜性，且将其涂在PET薄膜上，得到的PET涂覆膜表面光滑平整；同时还发现对所制备的PVA/PAA SIPN膜的透光率较好；
　　 在所考察的范围内，SIPN膜的水静态接触角均低于30°。且当PVA/AA组成比为70:30，交联剂用量为单体用量的1.0mol％，引发剂用量为单体用量的0.5wt％时，水静态接触角可达到23°。PVA/PAA SIPN膜具有良好的亲水性，且将其涂在PET薄膜得到的涂覆膜也具有良好的亲水性；PVA/PAA SIPN膜的溶解率和溶胀度较PVA膜及PAA膜都有较大的下降；对于PVA与AA组成比为70:30，交联剂用量为单体用量的0.7mol％，引发剂用量为单体用量的0.5wt％时制备的SIPN膜在25～55℃下浸泡30d以上，仍保持完整且未出现发粘现象，具有良好的耐水性。而PET涂覆膜随着交联剂含量的增加、热处理温度的升高以及热处理时间的增长，涂层不易起皱脱落，涂覆膜的耐水性逐渐变好。

目录

文摘

英文文摘

学位论文数据集

第1章 文献综述

1.1 互穿聚合物网络

1.1.1 互穿聚合物网络的定义

1.1.2 互穿聚合物网络的分类

1.1.3 互穿聚合物网络的结构

1.1.4 互穿聚合物网络的性能

1.1.5 互穿聚合物网络的表征手段

1.2 亲水性高分子

1.2.1 聚丙烯酰胺

1.2.2 聚乙烯吡咯烷酮

1.2.3 聚乙烯醇

1.2.4 聚丙烯酸

1.2.5 聚乙烯醇/聚丙烯酸

1.3 互穿聚合物网络的应用领域

1.3.1 功能膜材料

1.3.2 敏感性凝胶

1.3.3 两亲IPN

1.3.4 导电材料

1.3.5 药物控释体系

1.3.6 医用高分子材料

1.3.7 其它功能材料

第2章 实验方案

2.1 原料选择

2.2 共混方法

2.3 实验方案

第3章 实验部分

3.1 实验原料

3.2 主要仪器

3.3 实验步骤

3.4 性能表征

3.5 实验原理

第4章 结果与讨论

4.1 PVA/PAA SIPN的制备

4.1.1 FT-IR分析

4.1.2 微观形态

4.1.3 动态热机械分析

4.2 PVA/PAA SIPN的性能

4.2.1 共混液的成膜性能

4.2.2 共混液的涂覆性能

4.2.3 光学性能

4.2.4 亲水性能

4.2.5 耐水性能

第5章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

导师和作者简介

北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书