第33卷第5期 2017年5月
高分子材料科学与工程
POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING
聚乙烯醇在阶段性热处理下的结构变化
李荣，张军华
（高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所，四川成都610065）
Vol.33,No.5 May 2017
摘要：聚乙烯醇(PVA)在热处理作用下会逆渐发生侧基脱除、断链、环化等复杂的副反应。通过阶段性热处理方法，可望在减少副反应的同时在分子主链上生成双键，从而得到类似聚乙块的共聚合物。文中以PVA1799为原料，通过阶段性加热法，利用在线红外技术，研究了PVA在氮气气氛下不网温度热处理后的结构变化。热处理温度范为30～330 C，在150C，180℃，210C，240，270C，300C和330C每个温度点停留30min。研究发现，PVA的熔点为210C，在240C开始发生结构变化，并在分予主链生成双键和炭基。当温度超过300C，有少量二氧化碳(CO)放出，开始出现更为复杂的副反应。
关键调：聚乙烯醇；阶段性热处理；温度依赖性红外；移动窗口二维红外光谱
中图分类号：TQ325.9
文献标识码：A
文章编号：1000-7555(2017)05-0042-05
共钜聚合物是一类主链上带有多个共轭双键的高分子材料，如聚乙炔、聚丙烯睛、聚吡咯、聚噻盼等，在光学，电学，磁学方面具有突出的性能1]。共轭聚合物的制备方法主要有传统的有机化学合成法和电化学合成法[2]。然而，这些制备方法存在固有缺点，限制了共轭聚合物的产业化和广泛应用，例如反应单体和催化剂昂贵、有毒性、产物环境稳定性差、难于纯化等。因此，探索其他有效的制备方法便受到了关注。据文献报道[3,4],通过高分子主链脱除卤化氢或者脱水反应，可在大分子主链引人共轭多烯序列，从而制备共轭聚合物。受此启发，一些带有易脱去侧基基团的聚合物，如聚氯乙烯（PVC)、聚乙烯醇(PVA)等便引起了笔者的兴趣。已有文献报道了用PVC制备共轭聚合物的方法[5,6]。但这些方法在制备过程中会有腐蚀性气体氯化氢(HCI)放出，反应条件苛刻，对设备要求较高。由此，笔者认为用PVA制备共轭聚合物更具可行性。因为完全醇解的PVA侧基为羟基，在适当的热处理条件下可以脱除羟基而在主链上留下双键结构，且反应条件相对温和，没有腐蚀性小分子放出，对设备要求不高。但是，根据已有报道，PVA在热处理过程中，除了羟基脱除，还会发生断链、环化等复杂副反应，因此获得尽可能完美的双键结构是一个很大的挑战。笔
doi: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2017.05.007 收稿日期：2016-12-30
者设想对PVA在不同温度平台进行热处理，期望发现最优的热处理温度，使主链上尽可能地多形成共轭双键结构，从而获得一种新的共轭聚合物制备方法。
本文以PVA1799为研究对象，通过阶段性热处理使降解反应充分发生，并通过红外，移动窗口二维红外研究了PVA在阶段性热处理过程中的结构变化。
1实验部分 1.1原料
聚乙烯醇（PVA)：聚合度1700，醇解度99%，中国石化集团四川维尼纶厂；甲醇：分析纯，成都科龙化工
试剂厂；去离子水：分析纯，自制。 1.2样品制备
纯化：将PVA于索氏提取器中以甲醇为溶剂，在油浴120C抽提24h，然后60℃真空干燥24h备用。溶解：取适量PVA溶解于一定去离子水中，90C水浴加热，机械搅拌溶解6h，得到1%PVA溶液。成膜：将1%PVA溶液通过流延成膜涂布于洁净玻璃板上，室温干燥，得到厚度约为10μm的PVA薄膜。退火：将PVA薄膜于烘箱中120℃处理6h，以消除内应力。
1.3测试与表征
1.3.1热失重测试：采用德国NETZSCHTG209F1
基金项目：高分子材料工程国家重点实验室自主课题（sklpme2015-2-01）
通讯联系人：张军华，主要从事高分子隔声材料的制备及性能研究，E-mail：zhangih@scu.edu.cn 万方数据