改性PVA具有許多優(yōu)異的性能,近年來(lái),國(guó)內(nèi)外PVA生產(chǎn)廠家競(jìng)相開(kāi)展PVA的改性技術(shù)研究。
(1)端基改性技術(shù) 目前,PVA的端基改性主要是通過(guò)用含特定基團(tuán)的硫醇作鏈轉(zhuǎn)移劑,在PVA的鏈端引入特定基團(tuán)而實(shí)現(xiàn)改性的,端基改性的研究領(lǐng)域主要集中在以下幾個(gè)方面:
① 長(zhǎng)碳鏈烷基改性 通過(guò)在PVA的鏈端引入長(zhǎng)碳鏈烷基,可以顯著降低完全醇解級(jí)PVA水溶液的表面張力,一般當(dāng)長(zhǎng)碳鏈烷基碳原子數(shù)不超過(guò)12時(shí),隨著其碳原子的數(shù)增加,改性PVA的表面張力逐漸降低。
基于它的這一性質(zhì),長(zhǎng)碳鏈端基改性的完全醇解級(jí)PVA可代替部分醇解PVA用于醋酸乙烯的乳液聚合。當(dāng)它用于醋酸乙烯乳液聚合時(shí),它既可起保護(hù)膠體作用,又可充當(dāng)非離子表面活性劑的作用,因而它與常規(guī)PVA相比,具有更優(yōu)異的性能。如用十二烷基改性的完全醇解級(jí)PVA(聚合度過(guò)120,醇解度99%)作醋酸乙烯乳液聚合的保護(hù)膠體時(shí),與用PVA-0588或PVA-178g作保護(hù)膠體相比,所得的聚醋酸乙烯乳液具有粒徑更小,黏度相比更大,耐水性能更好且無(wú)絮凝物。
此外,長(zhǎng)碳鏈端基改性PVA還表現(xiàn)出與淀粉很好的相容性,與淀粉能形成穩(wěn)定、透明的水溶液,是一種性能優(yōu)良的紡織漿料。
② 含氟端基改性 眾所周知,氟代烴具有很低的表面自由能。為了更有效地降低烷基改性PVA的表面張力,可用含巰基的氟代烴代替硫醇作鏈轉(zhuǎn)移劑來(lái)進(jìn)行端基改性,制得含氟端基改性PVA。含巰基的氟代烴有:F(CF2)7CONHCH2CH2SH、H(CF2)nCH2O(CH2)3SH。
通過(guò)使用含特定基團(tuán)的鏈轉(zhuǎn)移劑,可以制得各種端基改性PVA,包括含硅烷的端基改性PVA。
(2)共聚改性技術(shù) 由于共聚改性PVA具有許多獨(dú)特的性能和廣泛的用途,近年來(lái),對(duì)共聚改性PVA的研究開(kāi)發(fā)也日益增多。通過(guò)選擇可共聚單體與醋酸乙烯單體進(jìn)行溶液共聚,制得醋酸乙烯酯共聚物,再通過(guò)在甲醇中進(jìn)行醇解、干燥,可制得共聚改性PVA。
不同的共聚單體、不同的共聚改性方法,可以制得性能差異很大的共聚改性PVA。因此,通過(guò)選擇共聚單體和共聚改性方法,可以賦予共聚改性PVA一些常規(guī)PVA所不具有的獨(dú)特性能,滿足差異化的客戶需求。
此外,由于PVA分子含有許多仲羥基,通過(guò)這些高活性的仲羥基亦可進(jìn)行許多有益的化學(xué)改性,制得許多性能優(yōu)良的新材料,從而拓寬PVA的應(yīng)用領(lǐng)域。
PVA結(jié)晶度高,熔融溫度高于分解溫度,熔融時(shí)黏度極大,難以熱塑加工成型,為此湖北大學(xué)吳雄等人用塑化改性劑、加工穩(wěn)定劑對(duì)其進(jìn)行了改性,在對(duì)PVA的改性中,添加甘油能很有效地降低PVA的熔點(diǎn),再添加少量的硬脂酸鋅能很好地降低PVA加工時(shí)的剪切黏度,滿足PVA的熱融加工。當(dāng)甘油的含量為15%,硬脂酸鋅含量為0.75%時(shí),PVA的力學(xué)性能非常好。