甲醛交联工业碱木质素-聚乙烯醇薄膜的力学性能（英文）

以工业碱木质素和聚乙烯醇为原料,以甲醛为交联剂,利用流延法制备了碱木质素-聚乙烯醇交联反应膜。通过单因素实验探索了碱木质素含量、甲醛含量、反应温度、交联时间、溶液p H值对碱木质素-PVA反应膜力学性能的影响。经甲醛交联反应,交联反应薄膜液的黏度大于共混薄膜液的黏度。结果表明,制备最佳力学性能薄膜的条件为碱木质素和聚乙烯醇的质量比为2∶8、甲醛占干物质量为8.8%、交联时间为40 min、反应温度为90℃、p H值为9。在保持薄膜仍然具有较好力学性能的前提下,碱木质素的加入量可达到20%。在最佳力学性能条件下,纯聚乙烯醇薄膜和碱木质素-聚乙烯醇交联薄膜的断裂伸长率分别是205%和236%,拉伸强度分别是52和46 MPa。与纯聚乙烯醇薄膜相比,反应薄膜的断裂伸长率得到了提高,而拉伸强度降低。适当量的交联剂和较高的溶液温度有利于薄膜力学性能的提高。由于木质素在碱性条件下溶解,溶液p H值对薄膜的力学性影响较大。红外衰减全反射分析证明碱木质素和聚乙烯醇之间发生了交联反应。与纯聚乙烯醇薄膜相比,由于碱木质素的加入使聚乙烯醇分子间的距离增大,使薄膜内分子流动性增大,碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜的能量损耗和玻璃化转变温度降低。该研究为制备具有良好力学性能的薄膜提供了详细的数据。