聚乙烯醇吹塑加工及制品性能研究

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聚乙烯醇(PVA)具有优异的耐油、耐溶剂及气体阻隔性,是有机溶剂的理想包装材料,在烃类溶剂、农药等包装运输领域具有独特优势。但PVA的熔点与分解温度接近,难以热塑加工,工业应用均基于湿法,限制了其应用。实现PVA热塑加工,获得PVA阻隔容器是PVA应用领域的重要突破,具有十分重要的科学意义和实用价值。本文在分子复合实现聚乙烯醇吹塑成膜和熔融纺丝基础上,进一步研究了不同改性PVA体系熔体流变性能、挤出胀大及不稳定流动行为,优化挤出吹塑加工工艺,成功实现了PVA熔融挤出吹塑成型,获得均匀透明、阻隔性好的PVA中空容器,系统研究了组分、吹胀比、热处理温度和时间对改性PVA管坯力学性能的影响。实验结果表明:在测试剪切速率和温度范围内,改性PVA熔体为假塑性流体,熔体粘度在吹塑级范围内,适合挤出吹塑成型;改性PVA熔体表观粘度随改性剂含量增加而减小;与水相比,Ac对熔体剪切敏感性影响更大;粘流活化能随剪切速率和水含量增加而减小;增加Ac含量,可减小改性PVA熔体的挤出弹性,从而降低其挤出胀大性;Ac的加入可改善PVA熔体挤出过程中的不稳定流动现象,使制品表面光滑,提高制品的尺寸稳定性;热处理可完善PVA管坯结晶,提高其结晶度,进而提高其拉伸强度,且热处理温度越高,拉伸强度越大;一定的吹胀比,利于管坯结晶取向,提高其拉伸强度。实验证明,通过熔融挤出吹塑,可制备力学性能和阻隔性能优异的PVA中空容器,拓宽了PVA的应用领域。
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