改性PVA具有許多優(yōu)異的性能,近年來,國內外PVA生產廠家競相開展PVA的改性技術研究。
(1)端基改性技術 目前,PVA的端基改性主要是通過用含特定基團的硫醇作鏈轉移劑,在PVA的鏈端引入特定基團而實現(xiàn)改性的,端基改性的研究領域主要集中在以下幾個方面:
① 長碳鏈烷基改性 通過在PVA的鏈端引入長碳鏈烷基,可以顯著降低完全醇解級PVA水溶液的表面張力,一般當長碳鏈烷基碳原子數(shù)不超過12時,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,長碳鏈端基改性的完全醇解級PVA可代替部分醇解PVA用于醋酸乙烯的乳液聚合。當它用于醋酸乙烯乳液聚合時,它既可起保護膠體作用,又可充當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PVA(聚合度過120,醇解度99%)作醋酸乙烯乳液聚合的保護膠體時,與用PVA-0588或PVA-178g作保護膠體相比,所得的聚醋酸乙烯乳液具有粒徑更小,黏度相比更大,耐水性能更好且無絮凝物。
此外,長碳鏈端基改性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移劑來進行端基改性,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。
通過使用含特定基團的鏈轉移劑,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 由于共聚改性PVA具有許多獨特的性能和廣泛的用途,近年來,對共聚改性PVA的研究開發(fā)也日益增多。通過選擇可共聚單體與醋酸乙烯單體進行溶液共聚,制得醋酸乙烯酯共聚物,再通過在甲醇中進行醇解、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,通過這些高活性的仲羥基亦可進行許多有益的化學改性,制得許多性能優(yōu)良的新材料,從而拓寬PVA的應用領域。
PVA結晶度高,熔融溫度高于分解溫度,熔融時黏度極大,難以熱塑加工成型,為此湖北大學吳雄等人用塑化改性劑、加工穩(wěn)定劑對其進行了改性,在對PVA的改性中,添加甘油能很有效地降低PVA的熔點,再添加少量的硬脂酸鋅能很好地降低PVA加工時的剪切黏度,滿足PVA的熱融加工。當甘油的含量為15%,硬脂酸鋅含量為0.75%時,PVA的力學性能非常好。