KH-550含量对KH-550/PVA复合膜性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义

PVA具有严格的线性结构，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，早期对PVA的研究非常广泛。在日益注重环保的今天，PVA是一种完全绿色环保的材料，PVA薄膜材料在包装领域也具有举足轻重的地位。但是，其结构上含有大量的羟基,容易形成分子内结晶，耐水性差，使PVA在湿度大的环境下阻隔性急剧下降；同时因为有大量的侧羟基使PVA有很高的吸水性;高度的结晶使PVA的熔融温度基本达到分解温度。PVA作为一种用途很广泛而性能上有一定的缺陷的材料，对其改性的研究一直都是自其大规模工业生产以来的热点。所以必须对其改性才能满足工业上的要求。

设计一种通过KH-550对PVA进行交联改性的实验方案：以聚乙烯醇为主要原料，加入KH-550到聚乙烯醇中，研究KH-550对杂化膜热学性能、力学性能和溶胀性能的影响规律。通过对膜进行DSC和DTA热学性能分析、力学性能分析、溶胀系数分析、还有红外表征，寻求适合复合膜的KH-550含量。

2. 国内外研究现状分析

1982年，德国GFT公司率先成功开发出亲水性的PVA膜、板框式组件及分离工艺，并应用于无水乙醇的生产，从而奠定了PVA在渗透汽化膜分离中的工业应用基础。20世纪90年代，日本NittiDenko公司的Linder等开发了两种商业PVA反渗透膜，将PVA膜应用于反渗透脱盐工业领域。21世纪，研究人员又利用PVA材料的良好溶胀性制备了质子交换膜，应用在直接甲醇燃料电池中，开拓了PVA膜的应用新领域。

早期对PVA的研究非常广泛。在日益注重环保的今天，PVA是一种完全绿色环保的材料，PVA薄膜材料在包装领域也具有举足轻重的地位。但是，其结构上含有大量的羟基,容易形成分子内结晶，耐水性差，使PVA在湿度大的环境下阻隔性急剧下降；同时因为有大量的侧羟基使PVA有很高的吸水性;高度的结晶使PVA的熔融温度基本达到分解温度。PVA作为一种用途很广泛而性能上有一定的缺陷的材料，对其改性的研究一直都是自其大规模工业生产以来的热点。所以必须对其改性才能满足工业上的要求。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容

1、pva水溶液的制备

2、kh-550醇溶液的制备

4. 研究创新点

kh-550硅烷偶联剂分子中含有两种不同性质的基团，其中一种基团可与增强材料发生化学或物理的作用，另一种基团可与基体发生物理或化学作用。

通过偶联剂的偶联作用，使机体与增强材料实现良好的界面结合，从而显著提高复合材料的性能。

以聚乙烯醇为主要原料，加入kh-550到聚乙烯醇中,能在一定条件下与聚乙烯醇上的羟基发生酯化反应，使材料内部形成交联，改善薄膜的耐水性和力学性能，从而提高薄膜的热稳定性。