可降解聚乙烯醇阻隔涂布膜可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)
2024-09-02 07:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 代PVDC 膜，如火腿腸就有5萬(wàn)噸的市場(chǎng)。PVA薄膜以其優(yōu)異的性能和可降解性受到人們的青睞，我國(guó)是PVA生產(chǎn)大國(guó)，具有豐富的原料來(lái)源，而且，隨著中國(guó)加入世貿(mào)組織和北京2008年奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦以及上海世博會(huì)的臨近，可生物降解膜越來(lái)越受到重視和應(yīng)用。因此，今后我國(guó)PVA包裝膜具有巨大的開(kāi)發(fā)潛力、廣闊的市場(chǎng)前景。目前關(guān)于這類改性PVA產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用較少。因此，目前發(fā)展方向是采用新技術(shù)、新材料、新工藝，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)產(chǎn)品，提高產(chǎn)品水平、產(chǎn)品質(zhì)量和工藝裝備水平。所研發(fā)的主要內(nèi)容及任務(wù)分解1. 改性聚乙烯醇(PVA)涂布液的制備及其涂布膜的交聯(lián)固化 方法一：將二異氰酸酯與聚乙二醇(PEG)(分子量為數(shù)百至數(shù)千)按摩爾比2：1進(jìn)行充分反應(yīng)，制得端基為異氰酸酯的水性PEG預(yù)聚物，然后用苯酚將該預(yù)聚物的端異氰酸酯封端。將適量封端的PEG預(yù)聚物溶于PVA水溶液中，再加入其他助劑配制成改性PVA涂布液。將PVA涂布液通過(guò)涂布機(jī)均勻涂布在基材薄膜表面后，在130oC140 oC下烘烤以將涂層中的水分烘干，當(dāng)涂層水分揮發(fā)殆盡后，涂層中PEG預(yù)聚物兩端的封端小分子開(kāi)始揮發(fā)出來(lái)，重新釋放出異氰酸酯基團(tuán)，含有端異氰酸酯的PEG預(yù)聚物可以與PVA的羥基反應(yīng)，使得PVA涂層發(fā)生一定程度的交聯(lián)，降低PVA的氫鍵作用，大大改善其耐水性能。方法二：利用樹(shù)枝狀聚合物和超支化聚合物具有眾多可反應(yīng)端基官能團(tuán)(如羧基和氨基等)的特點(diǎn)，如圖1所示，將適量樹(shù)枝狀聚合物或超支化聚合物以及縮合催化劑溶于PVA水性涂布液中，然后將改性PVA涂布液通過(guò)涂布機(jī)均勻涂布在基材薄膜表面后，在130oC140 oC下烘烤，當(dāng)涂層水分揮發(fā)殆盡后，樹(shù)枝狀聚合物或超支化聚合物的端羧基或端氨基在縮合催化劑的作用下與PVA上的羥基發(fā)生縮合反應(yīng)，使得涂層發(fā)生一定程度的交聯(lián)，同時(shí)降低了PVA的氫鍵作用，大大改善其耐水性能。 (a) (b)圖1 (a) 樹(shù)枝狀聚合物PAMAM結(jié)構(gòu)示意圖；(b)超支化聚合物H20結(jié)構(gòu)示意圖，其端羥基可改性為羧基或氨基該部分的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是借助傅立葉紅外光譜（FTIR）、核磁共振(NMR)和化學(xué)滴定法分析改性劑的結(jié)構(gòu)和活性官能團(tuán)，表征改性劑結(jié)構(gòu)和涂層性能之間的關(guān)系，研究反應(yīng)物配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等制備工藝對(duì)涂層性能的影響，確定優(yōu)化的反應(yīng)工藝。2. 涂布工藝的確定在實(shí)際涂布生產(chǎn)中，一般所涂布的基材有BOPP、BOPET、BOPA、PTE和PE等，不同材料的表面極性各不相同，為了獲得更好的涂布效果和涂層粘附力，除對(duì)基材表面進(jìn)行電暈處理外，改變PVA涂布液中縮合劑的用量和官能團(tuán)種類也可以明顯改善涂布效果和提高涂層粘附力。另外，縮合劑的加入會(huì)在一定程度上增大涂布液的表觀粘度，這會(huì)影響涂布的均勻度和涂布速度，需要加入一定的稀釋劑來(lái)改善。該部分的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是需要在涂布工藝上反復(fù)摸索，調(diào)整加工性能，調(diào)整阻隔性，確定涂布厚度與阻隔性的關(guān)系。其次，應(yīng)進(jìn)行批量涂布實(shí)驗(yàn)，取得第一手資料，并嚴(yán)格進(jìn)行品質(zhì)跟蹤、檢測(cè)，逐步擴(kuò)大使用范圍。改性PVA涂布液形成系列化、專業(yè)化、市場(chǎng)化，在工藝方面還需做更多細(xì)致深入的工作。 (三) 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)及要解決的主要技術(shù)難點(diǎn)和問(wèn)題，技術(shù)方案和項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)水平（如系新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目還應(yīng)說(shuō)明用途，產(chǎn)品水平及市場(chǎng)預(yù)測(cè)）項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)及要解決的主要技術(shù)難點(diǎn)和問(wèn)題(PEG)(分子量為數(shù)百至數(shù)千)按摩爾比2：1進(jìn)行充分反應(yīng)，制得端基為異氰酸酯的水性PEG預(yù)聚物，然后用苯酚將該預(yù)聚物的端異氰酸酯封端。，然后將改性PVA涂布液通過(guò)涂布機(jī)均勻涂布在基材薄膜表面后，在130oC140 oC下烘烤，當(dāng)涂層水分揮發(fā)殆盡后，樹(shù)枝狀聚合物或超支化聚合物的端羧基或端氨基在縮合催化劑的作用下與PVA上的羥基發(fā)生縮合反應(yīng)，使得涂層發(fā)生一定程度的交聯(lián)。技術(shù)方案和項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)1. 用封端劑將含有端異氰酸酯的PEG預(yù)聚物封端，將該預(yù)聚物溶于PVA涂布液中，當(dāng)該涂布液在基材表面形成涂
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