聚乙烯醇/氯化钠混合体系的结构性能研究

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本实验的研究目的是通过在聚乙烯醇(PVA)溶液中加入NaCl,使游离在溶液中的盐离子可以干扰PVA分子间和分子内氢键,减少大分子的缠结,从而有利于提高后面的热拉伸倍数,继而提高PVA材料的力学性能。本文作者提出了盐离子是水分子与PVA分子形成氢键的“催化剂”的新想法,即盐离子对PVA自身氢键的弱化是通过盐离子化的水分子与PVA分子链上—OH形成氢键来实现的。本实验从三个方面来着手: 最初测试了不同NaCl含量的PVA/NaCl溶液(溶剂为:H2O/DMSO=60/40;体积比)的粘度,结果表明,NaCl含量为3wt%时,PVA溶液具有较大的表观粘度;同时发现,H2O/DMSO溶剂中DMSO比例越大,溶液的表观粘度也越大。 然后通过光学显微镜、DSC热分析仪、FT-IR、拉曼光谱仪分析了NaCl含量对PVA/NaCl膜结构尤其是大分子间氢键的影响,测试表明,NaCl含量为3wt%时PVA/NaCl膜表面的均匀性较好,且膜的熔融温度较低;随NaCl含量的增加结晶度先增加后降低。同时发现当NaCl含量相同时,以H2O/DMSO作溶剂制得的PVA膜表面的均匀性较以纯水作溶剂制得的膜表面的好。 最后测试了不同含量NaCl的PVA/NaCl纤维的强度和模量。测试表明,在相同的拉伸倍数下,3wt%NaCl的PVA/NaCl纤维具有较高的强度。
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