甲醛交联工业碱木质素-聚乙烯醇薄膜的力学性能

摘要：

以工业碱木质素和聚乙烯醇为原料，以甲醛为交联剂，利用流延法制备了碱木质素-聚乙烯醇交联反应膜。通过单因素实验探索了碱木质素含量、甲醛含量、反应温度、交联时间、溶液pH值对碱木质素-PVA反应膜力学性能的影响。经甲醛交联反应，交联反应薄膜液的黏度大于共混薄膜液的黏度。结果表明，制备最佳力学性能薄膜的条件为碱木质素和聚乙烯醇的质量比为2∶8、甲醛占干物质量为8.8%、交联时间为40 min、反应温度为90℃、pH值为9。在保持薄膜仍然具有较好力学性能的前提下，碱木质素的加入量可达到20%。在最佳力学性能条件下，纯聚乙烯醇薄膜和碱木质素-聚乙烯醇交联薄膜的断裂伸长率分别是205%和236%，拉伸强度分别是52和46 MPa。与纯聚乙烯醇薄膜相比，反应薄膜的断裂伸长率得到了提高，而拉伸强度降低。适当量的交联剂和较高的溶液温度有利于薄膜力学性能的提高。由于木质素在碱性条件下溶解，溶液pH值对薄膜的力学性影响较大。红外衰减全反射分析证明碱木质素和聚乙烯醇之间发生了交联反应。与纯聚乙烯醇薄膜相比，由于碱木质素的加入使聚乙烯醇分子间的距离增大，使薄膜内分子流动性增大，碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜的能量损耗和玻璃化转变温度降低。该研究为制备具有良好力学性能的薄膜提供了详细的数据。

关键词：薄膜、甲醛、聚乙烯醇、交联、拉伸性能、碱木质素

分类号：TQ337+.1;TQ351

资助基金：FoundationSpecial Fund for Forestry Industry Research in the Public Interest20120480306;The 12th Five-year Plan of Science and Technology subject2012BAD24B04

在线出版日期：2015-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：281-288