TiO2/PVA纳米复合材料的研究开题报告

1. 研究目的与意义

聚乙烯醇其分子链含有大量亲水性集团而使其具有良好的水溶性。

此外，聚乙烯醇还具有良好的成膜性、粘接性和乳化性， 以及卓越的耐油脂和耐溶剂性能。

聚乙烯的这些特性决定的它具有广泛的用途，近几年随着科学技术水平的不断提高，聚乙烯醇的的特性得到了众多科学工作者的重视，通过对聚乙烯醇的改性使其具有更广泛的用途。

2. 国内外研究现状分析

聚乙烯醇,简称PVA,在聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液中添加氢氧化钠皂化制得。根据皂化程度的不向,分完全皂化物(可溶于水)和部分皂化物(仅能溶胀)两种。其结构含有大量亲水性基团(羟基)。因而具有耐矿物油类、油脂、润滑剂和大多数有机溶剂的特性。 最早是由德国化学家W.O.Herrmann和W.W.Hachnel 博士于1924 年发现，1926 年实现工业化，直至 20世纪50 年代实现大规模工业化。

PVA是一种用途广泛的高分子聚合物，毒性很低，日本和美国等已批准用于医药和食品工业，由于其分子链含有大量亲水性基团而使其具有良好的水溶性。PVA 分子链结构对称规整，含有大量的极性基团羟基，具有良好的成膜性、粘结力和乳化性，有卓越的耐油脂和耐溶剂性能，具有良好的反应性，此外，经过化学交联或硬化改性处理，它的机械强度及化学稳定性会显著提高，同时还具有一定的生物降解性。由于PVA材料能进行典型的多元醇化学反应及通过不溶处理，使其变性而具有不同的功能，从而产生一系列的合成材料。但PVA 复合膜的透气性差以及耐水性差等问题制约了聚乙烯醇薄膜的大规模生产和推广应用。

3. 研究的基本内容与计划

PVA材料能进行典型的多元醇化学反应及通过不溶处理，使其变性而具有不同的功能，从而产生一系列的合成材料。但PVA复合膜的透气性差以及耐水性差等问题制约了聚乙烯醇薄膜的大规模生产和推广应用。本文第一部分介绍TiO₂的基本性质和应用和PVA材料的物理化学性能及优缺点以及PVA材料的热塑性、水溶性等改性等；第二部分实验设计，将纳米TiO₂添加到聚乙烯醇PVA溶液中，通过X-射线衍射、TGA分析、强度测试和渗透汽化分离实验研究了改性PVA材料的性能。

4. 研究创新点

聚乙烯醇(PVA)是一种含有大量羟基的聚合物。由于其侧基--H和--OH的体积较小,可进人结晶点中而不造成应力,故有高度结晶性,使PVA的透气性很小。同时由于--OH的存在,使PVA有很高的吸水性。PVA是一种性能优良,用途广泛的水溶性聚合物。由它制备的薄膜具有优异的阻氧性、阻油性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗静电性、印刷性、耐化学腐蚀性和溶剂选择性等,并在一定条件下具有水溶性和生物降解性。