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聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子材料,具有较优良的成膜性能,已应用于医疗化工、包装、印刷、纺织等领域。但由于PVA的强亲水性造成了机械性能差等不足,限制了它在高阻隔包装材料方面的应用。凹凸棒黏土(APT)是一种富镁铝层链状结构的硅酸盐矿物,具有特殊纳米纤维状晶体结构,在聚合物复合材料的改性研究中得到广泛应用。本论文用凹凸棒黏土对聚乙烯醇膜进行了改性,其主要研究结果如下:
1.利用溶液-流延成膜法,制备了系列不同APT含量的PVA/APT纳米复合膜。采用XRD、FTIR和SEM对复合膜的结构进行了表征,测试了复合膜的热性能、力学性能和耐水性能。结果表明,APT可均匀分散在PVA幕体中,APT的加入并未改变PVA的晶型。APT与PVA通过氢键作用改善了复合膜的热稳定性、力学性能和耐水性。当APT含量为4%时,纳米复合膜有最优的性能。
2.对PVA进行磷酸酯化得到一系列不同取代度的磷酸酯化聚乙烯醇(P-PVA),选择具有最优性能的P-PVA与APT复合制备了系列不同APT含量的P-PVA/APT纳米复合膜。采用FTIR对膜的结构进行表征,同时测试了膜的力学性能及耐水性能,当APT含量为1%时,纳米复合膜的性能最优。
3.分别制备了不同压力处理、对辊次数、冷冻时间和酸处理APT的PVA/APT纳米复合膜,研究了APT的处理方式对纳米复合膜的性能影响,得到了不同处理方式APT制备纳米复合膜的最优条件。