C-P-014-改性聚乙烯醇结晶结构及影响因素的研究-李莉
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C-P-014
改性聚乙烯醇结晶结构及影响因素的研究
李 莉，陈 宁，王 琪
高分子材料工程国家重点实验室（四川大学），四川大学高分子研究所，成都610065
关键词：聚乙烯醇，熔融结晶，冷却速率
结晶性聚合物的物理和力学性能很大程度上取决于其结晶结构，聚合物的结
晶通常在变化的温度场下进行，研究聚合物结晶过程及影响因素，可为合适配方
的选择和加工成型条件优化等提供必要的科学依据。
聚乙烯醇（PVA）是一种性能优良、用途广泛的通用高分子材料，具有优良的
抗静电性、阻隔性、耐磨性、耐气候性、耐溶剂性、力学性能及生物相容性，在
国民经济和高科技领域占有重要地位。但PVA的多羟基强氢键特性使其熔点与分解
温度（220-240℃）接近，难以热塑加工，不仅限制了其应用，还限制了其熔融结
晶行为的研究。目前仅通过溶液成膜法观察到PVA的球晶结构[1, 2]，其熔融结晶行
为和结晶结构研究还鲜有报道。
我们根据超分子科学原理，采用分子复合和增塑，抑制PVA结晶，降低其熔
点，实现了PVA热塑加工。在此基础上，本文采用熔融冷却结晶方式，观察到PVA
的正球晶结构，并研究了组分、冷却速度等对PVA熔融结晶行为的影响。结果表
明在水增塑PVA基础上，加入Ac可进一步抑制PVA的结晶，使其结晶速度减慢，
结晶温度降低（Figure 1），偏光显微镜观察到PVA球晶数量明显减少，球晶尺寸
减小（Figure 2）；冷却速率的改变对PVA成核和结晶方式影响不大，但影响PVA
的结晶度、结晶速度，冷却速度增加，PVA结晶温度降低，过冷度增大，结晶速
度增大，结晶度增加，但球晶尺寸降低（Figure 3），表明增加冷却速率可加快PVA
球晶成核速率，增加成核点，使球晶增长受限，从而减小球晶尺寸。通过调控组
分和冷却速度可以控制PVA的结晶行为，为获得高性能PVA制品和PVA共混复
合材料提供结构基础。
参考文献
[1] A. Packter, M. S. Nerurkar, Polym. Lett., 1969, 7, 761
[2] R. Endo, S. Amiya, J. Macromol. Sci.: Part B, Phys., 2003, B42 (3&4), 793
国家自然科学基金面上项目资助（50673068）
140150160170180190200210220
b
a
Temperature (oC)
T
h
e
r
m
a
l
E
n
d
o
Figure 1 DSC curves of PVA/W (a) and PVA/W/Ac (b) cooled from the melt at 10oC/min
a b
Figure 2 Polarizing optical micrographs of PVA/W (a) and PVA/W/Ac (b) crystallized from the melt
(×400)
a b
Figure 3 Polarizing optical micrographs of PVA/W/Ac crystallized from the melt to 180 oC with the
cooling rate of 10
oC /min (a) and 30 o
C /min (b) (×1000)
Study on Crystal Structure of Modified Polyvinyl Alcohol
Li Li Ning Chen Qi Wang
State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering (Sichuan University)
Polymer Research Institute of Sichuan University, Chengdu 610065, China
Abstract: Realization of thermal processing of PVA makes the studies on its
melt-crystallization behavior become possible. In this paper, effects of component and
cooling rate on melt-crystallization behavior of PVA were studied. The results show that
the addition of Ac into PVA/W system can further inhabit the crystallization of PVA;
component and cooling rate have little effect on the nucleation and crystallization way
of PVA, but affect the crystallinity, crystallization rate and spherical crystal of PVA,
indicating that the crystallization behavior of PVA can be controlled by adjusting the
cooling rate and component. It provides the structure base for obtaining high
performance PVA products.
Key Words: Polyvinyl alcohol, melting crystallization, cooling rate
