[發明專利]一種微孔PVA復合材料及制備方法

有效

• 申請號: 202110223029.6
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113024978B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 秦舒浩;李娟;高成濤;羅珊珊;胡智
• 申請（專利權）人: 貴州省材料產業技術研究院
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08K3/36;C08K3/22;C08K5/11;C08K5/07;C08J5/18;C08J3/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 劉妮

本發明提供一種微孔PVA復合材料及制備方法。該材料包括PVA 100份、無機納米溶膠1?20份、交聯劑0.1?10份、增塑劑1?5份、表面活性劑1?5份。本發明創新的采用與水溶PVA能形成均相溶液的無機納米溶膠作為添加劑，然后PVA復合膜經拉伸形成微孔膜。本發明的目的旨在提供一種強度優異并且具有微孔結構的PVA薄膜材料。

技術領域

本發明屬于綠色PVA薄膜材料制備技術領域，尤其涉及一種拉伸致孔法制備的PVA微孔膜及其制備方法。

背景技術

聚乙烯醇(PVA)是一種水溶性聚合物，能被微生物分解為二氧化碳和水，是一類能完全納入自然界物質循環體系，對生態環境不造成危害的新一代環境友好型塑料薄膜材料，符合國家大力開發生物降解材料的發展規劃，符合提出的節能減排、低碳經濟的可持續發展戰略，是當前科技綠色環保發展的重要方向。

但是，由于PVA分子結構中大量-OH存在，具有吸濕性大，耐水性差，熔融加工難和熱穩定性低等缺點。膜在制備、儲存和應用中不可避免地受到水分、熱的作用，導致制品降解，變色和機械物理性能下降。因此，要進行改性以增加其耐水性和機械強度，以便擴展PVA的使用范圍。

傳統的微孔材料是在聚合物基體中加入與其相容性較差的有機組分或無機填料等，再加入一些添加劑和助劑通過化學方法來形成微孔提高其材料的透氣性，但這些方法對于微孔的形成很難控制，添加劑加入還會影響膜的性能，并且對工藝和要求較高，不利于大規模生產。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種微孔PVA復合材料及制備方法。

本發明采用如下技術方案：

一種微孔PVA復合材料，由100份PVA、無機納米溶膠1-20份、交聯劑0.1-10份、增塑劑1-5份、表面活性劑1-5份組成，其中無機納米溶膠為酸性的納米硅溶膠或納米鈦溶膠，粒徑為50-200nm，PVA等級為1799。

一種微孔PVA復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1.將100份PVA溶解于80-100℃去離子水中，配置成質量分數為18-25％的PVA鑄膜液，恒溫水浴攪拌30分鐘至完全溶解；

步驟2.向步驟1中的鑄膜液中緩慢通入氮氣鼓泡30min除去PVA鑄膜液中的氧氣，再緩慢加入0.1-10份交聯劑，40-120℃恒溫攪拌20分鐘，得到微交聯PVA鑄膜液；

步驟3.將5-20份無機納米溶膠(20-50nm)，增塑劑1-5份、表面活性劑1-5份，加入乙醇和水按照體積比或質量比1:1制備的溶劑中，經超聲分散10-20min混合均勻，得到分散均勻無沉淀混合液；

步驟4.將步驟3中的無沉淀混合液緩慢加入步驟2中的微交聯PVA鑄膜液中，一邊通入氮氣，一邊緩慢滴加抗凝膠劑，避免出現不可逆凝膠，60℃恒溫水浴攪拌反應4小時，得到最終流延成膜的溶液，經模頭流延到流延鋼帶上，鋼帶加熱120-150℃干燥成膜，干燥膜經90-100℃熱拉伸，收卷得到微孔PVA復合膜。

進一步的技術方案是，步驟1中的PVA為中高聚合度PVA，聚合度1700-2500，水解度為92％-100％。

進一步的技術方案是，步驟3中的無機納米溶膠為粒徑小于200納米的納米硅溶膠或納米鈦溶膠。

進一步的技術方案是，步驟2中的交聯劑為無機類、多元有機酸類、醛類化合物中的任意一種。

優選的是，交聯劑優選多元有機酸類。

進一步的技術方案是，步驟3中的表面活性劑包括聚山梨脂類(吐溫60、吐溫80)、硫酸鹽類(十二烷基苯磺酸鈉)、季銨鹽類、硬脂酸中的一種或兩種。

優選的是，聚山梨脂類為吐溫80。