KH-560/柠檬酸/SiO2/PVA杂化膜的研究开题报告

1. 研究目的与意义

聚乙烯醇具有严格的线性结，化学性质比较稳定，分子链中含有大量的侧羟基，因而具有良好的亲水性能，同时还具有好的力学性能、耐热性、耐有机溶剂、抗有机物污染和良好的成膜性能。正是由于这些优良的性能，尽管聚乙烯醇材料已经有了相当程度的工业化应用，但是其潜在的优点和应用性仍然受到研究者的青睐和关注。如聚乙烯醇具有抗有机物污染和耐氯的性能，而这两个性能是目前商业包装材料所面临的最大挑战，同时聚乙烯醇材料的力学性能和溶胀性能较差，限制了其大规模应用，所以提高PVA力学性能和溶胀性能是近年来的一个新方向。本次论文为了解决聚乙烯醇的缺点，提高其性能，通过使用纳米二氧化硅对聚乙烯醇改性并且同时加入柠檬酸和KH-550，通过研究KH-550和柠檬酸的不同配比，用一些实验进行表征，希望得到比较适宜的配比来提高聚乙烯醇杂化膜的性能，得到高性能的聚乙烯醇杂化膜。

2. 国内外研究现状分析

聚乙烯醇含有大量的羟基，导致与水形成氢键降低反应能力需要对其改性，为了提高其性能，很多研究者对有机聚合物进行功能化，引入基团硅烷偶联剂，随后进行溶胶-凝胶反应而成膜，不过由于聚合物链中引入的硅烷偶联剂基团的数目有限，（一般为2-4个）。因此材料内内无机相含量低，交联不充分，材料的稳定性不足。为加强交联，还可以使用醛类、羧酸内进行改性，目前应用较多的改性方法为交联、接枝、共混、杂化和取代。

（1）交联改性交联改性的pva材料广泛地用于造纸加工、粘合剂、涂料行业。das等，peng等，shang等，rhim等，monarcho等以及lin等都做了羧酸类化合物交联。

（2）接枝改性接枝改性主要用于提高材料的耐水性和力学性能。广泛的用于生物降解材料，薄膜的制备，纺织材料等。alleghenies等用丙烯腈单体接枝pva，制备了pva-g-an均质膜。

3. 研究的基本内容与计划

一.研究内容

用kh-550做为偶联剂，改善纳米二氧化硅的表面物理化学性能，增强与聚乙烯醇聚合物的相容性，并且用柠檬酸对其进行交联改性，考察kh-550的添加和柠檬酸的交联对杂化膜的热性能、溶胀性能和力学性能的影响规律。

1.制备二氧化硅溶胶

4. 研究创新点

虽然前人已经有了用溶胶凝胶法制备二氧化硅/聚乙烯醇杂化膜，但是本次实验通过在此基础上加入KH-550和柠檬酸进行交联，通过其不同配比来讨论适宜的浓度配比，而且此次使用控制变量的方法来简化实验方案，也是此次的一种特色