技术详细介绍
聚乙烯醇热塑加工新技术成果简介
聚乙烯醇（PVA）可由非石油路线工业化规模制备，综合性能优良，具有作为新型塑料的潜质。但 PVA多羟基强氢键特性使其熔点（ 226℃）与分解温度（220-250℃）接近，难以热塑加工，工业应用主要基于溶液法，仅能制备薄膜、纤维等低维制品或用作助、辅材料如粘结剂、分散剂、乳化剂等，限制了其应用。针对PVA热塑加工的世界性难题，本成果根据超分子科学原理，通过分子复合和增塑，破坏PVA自身分子内和分子间氢键，在分子水平上控制 PVA的聚集态结构，限制其结晶，降低其熔点，得到 PVA热塑加工窗口，建立了如下 PVA热塑加工新技术：熔融纺丝：通过熔融纺丝制备截面圆形或异形、结构均匀的 PVA初生纤维，经多级拉伸、干燥、热定型制备高性能PVA纤维；热塑成膜：采用新型增塑剂增塑PVA，通过吹塑成膜、双向拉伸成膜或热压成膜制备力学性能和阻隔性能优异的PVA薄膜；吹塑成型：采用中空吹塑成型获得力学性和阻隔性能优异的PVA中空容器；熔融挤出发泡、模压发泡：以水为主增塑剂兼物理发泡剂，经熔融挤出连续发泡和模压发泡制备高发泡倍率的PVA泡沫材料。
主要技术指标
熔纺PVA纤维：强度≥10cN/dtex，单纤纤度5-650dtex，模量≥300dtex；PVA吹塑薄膜：拉伸强度≥40MPa（干态）；PVA中空容器：力学性能>30MPa，对汽油阻隔性是PP、HDPE、PET的数十倍，维卡软化点>100℃，可以满足热灌装和高温消毒需要；PVA泡沫材料：具强极性，具有板材、片材、薄膜、珠粒、块体等多种形态，作为重金属粒子和有机污染物的吸附、过滤分离材料使用时具有快速吸附、易解吸附和可反复冲洗的特点。
应用领域及市场需求分析
与PVA传统湿法加工相比，PVA热塑加工具有简单、高效、经济、环保的特点，是PVA加工方法的重要突破，极大拓广了PVA引用领域。高性能PVA纤维可用作混凝土抗裂材料、水泥增强材料、轮胎帘子线、产业用布、高性能绳索、水产养殖用网以及塑料、橡胶增强材料等；PVA薄膜可用于食品保鲜膜、包装膜等；PVA中空容器可用于农药、烃类溶剂包装等；PVA泡沫可用于包装、生物医用、蓄冷保鲜、废水处理等领域。