静电纺丝.docx

1、静电纺丝摘 要纳米纤维由于具有极小的直径以及极大比表面积和表面积体积比的结构特点，其表面能和活性增大，从而在化学、物理（热、光、电磁等）等许多性能方面表现出特异性，可用于高性能吸附、过滤、防护、生物医用等材料。聚合物纳米纤维的制备方法有静电纺丝法、复合纺丝法、分子喷丝板法、生物合成法、化学合成法等，静电纺丝是一种高效低耗的聚合物纳米纤维制备方法，是目前研究的热点，而且具有较大的发展前景。 静电纺丝是基于高压静电场下导电流体产生高速喷射的原理发展而来，其基本过程是：聚合物溶液或熔体在几千至几万伏的高压静电场下克服表面张力而产生带电喷射流，溶液或熔体射流在喷射过程中干燥，并保持一定电荷量，最终落在

2、接收极上形成纤维。静电纺丝制得的纤维直径一般在数十纳米到数微米之间。静电纺的纤维制品主要呈无纺布状纤维毡的形式，静电纺纤维毡具有很高的比表面积和表面积体积比，以及良好的力学性能，在生物医学、过滤材料和复合材料等方面有广阔的应用前景。聚乙烯醇(PVA)纤维大分子中含有大量的羟基，OH中的氧原子含有孤对电子，可以进入金属离子空的价电子轨道，金属离子与PVA配位体通过杂化轨道形成配位键，进而形成金属配合纤维。本文选用静电纺丝法制备的PVA纳米纤维毡为基体，与金属铜离子发生配位反应，制备PVA基金属配合纳米纤维实验中通过静电纺丝法制备不同浓度的PVA纳米纤维膜，采用扫描电子显微镜(SEM)观察电纺纤维

3、的微观形貌，利用旋转式粘度仪、数显电导率仪与液滴性状分析仪对PVA纺丝液的流变性能进行研究，采用原子吸收光谱分析仪研究PVA纳米纤维膜吸附的金属离子含量，采用红外光谱(FT-IR)分析了PVA与金属离子的配合作用。同时也测定了PVA及其金属离子配合纤维的动态接触角和力学性能，以研究金属配合对纳米纤维导电性、亲水性和力学性能的影响。实验结果表明，PVA浓度为10%的静电纺纳米纤维最佳；PVA纳米纤维与金属离子配合的能力较常规PVA纤维有显著提高。PVA与金属离子发生配位反应后能提高了PVA纳米纤维膜的电绝缘性，同时，PVA纳米纤维的亲水性和力学性能略有降低。关键词：纳米纤维；静电纺丝；聚乙烯醇；

4、金属离子；金属配合；引言纳米纤维由于具有极小的直径以及极大比表面积和表面积体积比的结构特点，其表面能和活性增大，从而在化学、物理（热、光、电磁等）等许多性能方面表现出特异性，可用于高性能吸附、过滤、防护、生物医用等材料。聚合物纳米纤维的制备方法有静电纺丝法、复合纺丝法、分子喷丝板法、生物合成法、化学合成法等，静电纺丝是一种高效低耗的聚合物纳米纤维制备方法，是目前研究的热点，而且具有较大的发展前景。以高分子化合物作为配体与金属离子形成的高分子金属配合物 ,将高分子材料的性能和金 属离子的性能有机地结合起来 ,在催化、电学、光学等方面表现出了特殊的性能 ,因而受到了极大的关注。静电纺丝即聚合物喷射

5、静电拉伸纺丝法，是一种制备超细纤维的重要方法。静电放丝目前是得到聚合纳米纤维最重要的就基本方法。这一技术的核心是使带电荷的高分子溶液或熔体在静电场中流动与变形，然后经溶剂蒸发或熔体冷却而固化，于是得到纤维状物质，因而这一过程又称为静电纺丝。基本原理为：在高压电场的作用下，悬于毛细管出口的集合物溶液或熔体的液滴变形为泰勒锥。随着电场强度的进一步提高，当液滴表面由于所带电荷形成的静电排斥力超过其本身的表面张力时，在泰勒锥的顶端形成液体细流，带有电荷的液体细流在电场中流动，进一步受到拉伸作用，同时溶剂蒸发（或熔体冷却），成为超细纤维并沉积在接收装置上，形成纤维毡或其他形状的纤维结构物。 目前的研究发

6、现，多种纺织纤维分子中含有能给出孤对电子的一定数量的离子或分子，能够与具有能接受孤对电子的适当空轨道的离子或原子(一般为金属离子)发生配位反应，形成金属配合纤维。已发现的配合物品种远较其他无机化合物为多，配合物及配合物化学的应用也极为广泛。在某些金属的湿法冶炼过程中，在浮游选矿过程中，在应用配位催化来生产一些重要有机化工产品的过程中，以及在地质科学、分析化学、环境保护、水的软化、电镀工艺、照相技术、造纸工业、食品工业、制革工业、植物的生长、除锈剂的使用、洗涤剂的生产、某些染料的染色、某些疾病的治疗等方面，甚至对探索生命过程的奥秘，配合物和配合物化学都起重要的作用。因此，学习和研究配合物化学不仅

7、有重大的理论意义，而且有重大的实践意义。 聚乙烯醇 ( PVA) 聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯酯水解而成的一种水溶性聚合物，有良好的化学稳定性和生物相容性，对水有较好的渗透性，并且有很好的可纺性及成膜性。且PVA是一种无色、无毒、无腐蚀性、可生物降解的水溶性有机高分子聚合物 ,具有热塑性 ,易工成各种形状的材料 ,广泛应用于纺织、 印染、 化纤、 涂料和薄膜等工业领域中。PVA分子中含有大量的羟基 ,其氧上的孤对电子可与过渡金属离子 d或 f空轨道形成配位键 ,得 PVA2 过渡金属配合物。目前，聚乙烯醇纤维及其改性物与金属离子的配位反应主要应用用于贵重金属提取、重金属回收，有利于环保；及为酶固定制

8、备理想的载体；在生物学方面有潜在的研究价值。第1章 绪 论 纳米纤维的定义 纳米是一个长度单位，1nm =10-9m。纳米量级一般是指 1100nm的尺度范围。纳米材料是指在三维空间内至少有一维处于纳米量级的材料。在纳米量级的范围内，限域效应使物质产生许多新的特性，纳米材料的研制与生产正是对这种纳米效应的开发和应用。纳米材料大致可分为纳米颗粒（零维）、纳米线（一维）、纳米膜（二维）、纳米块体（三维）、纳米复合材料、纳米结构等六类。 纳米纤维的性能及应用领域Matsui指出，当纤维纤度细到0.3dtex左右时，便会出现微纤效应，在性能方面出现飞跃。具有极大比表面积结构的纳米纤维的特点是表面能和活

9、性的增大,从而在化学、物理(热、光、电磁等) 性质方面表现出特异性，纳米纤维具有极大的比表面积、极大的表面积/体积比，它在成型的网毡上有很多微孔，因此有很强的吸附力以及良好的过滤性、阻隔性、粘合性和保温性。利用纳米纤维的这些特性可用它制作吸附材料和过滤材料，应用于亚微米微粒的过滤等方面，能有效地用于原子工业、无菌室、精密工业、涂饰行业等。其过滤效率较之常规过滤材料效率大大提高。利用纳米材料的阻隔性做阻隔材料时，由于能阻挡微粒和某种离子的迁移，可用作微型蓄电池正负极之间的隔膜。利用纳米纤维的这些特性，还可做成复合增强材料和轻薄保温材料等。纳米纤维的效果 纳米纤维有以下4大效果：尺寸效果，由于比表

10、面积增大、体积减少，使反应性和选择性明显提高，使超低消耗等能得以具体化；超分子排列效果，由于分子规整排列，可实现自我组织化，从而可现显统一的功能；认识细胞生体材料的效果，结合细胞的认识而制成特异结构的纳米纤维；阶层结构效果，即由于纳米聚合物链水平的纳米阶层结构而出现的新效果。在这些效果中，作为工业制造的纳米纤维所具有的效果，尺寸效果最为有效。纳米纤维的发展趋势聚合物纳米纤维由美国政府出资研究近20年以来，Akron（阿克伦城）大学的DarryReneker做了许多早期的工作。美国陆军和Natick Solider Center正在寻找改进防护服的方法，Natick发现只要在熔喷布上面用少量的纳

11、米纤维就可以减少与水的接触角，其它方面正在开发之中。由于纳米纤维具有很大的比表面积，面密度在101000g/之间。纳米纤维的应用包括复合增强、生物医学、过滤媒体、防护服。但纳米纤维网强力太低，一般需要熔喷、纺粘、针织布来支撑，Doshi J。研究发现，夹入纳米纤维于熔喷与纺粘织物之间做成的过滤材料比传统的商业过滤器更能有效地排除超细微粒。甚至以纳米纤维为夹层的过滤材料高表面积低质量，仅仅用1/15的这种复合过滤材料就能达到很好的过滤性能。目前报道最多的是纳米纤维网在空气过滤中的应用，许多空气过滤器用610nm的纳米纤维网制成，过滤效率明显提高。根据制备方法的不同，可将纳米纤维的制备技术分为两种

12、：一种是用分子技术制备无机纳米纤维，如碳纳米管纤维的制备，以及在此基础上发展起来的运用金属、半导体、合金等材料制备纳米纤维；另一种是用纺丝、直接聚合等方法制备有机纳米纤维，去直径一般在101000nm之间。制备纳米纤维的方法很多，有静电纺丝法、复合纺丝法、分子喷丝板法、分子喷丝板法(包括：蜘蛛丝、细菌纤维素) 化学合成法(包括：碳纳米管、锰钡矿型MnO2纳米纤维、SiC纤维)等方法。静电纺丝是一种高效低耗的纳米纤维制备方法，简单、方便、廉价且对环境无污染，是一种比较有效的纺丝技术。近些年来，由于对纳米科技研究的迅速升温，使静电纺丝这种可制备纳米尺寸纤维的纺丝技术激起静电纺纳米纤了人们对其进行深

13、入研究的浓厚兴趣。静电纺丝制备纳米纤维的原理及其过程研究静电纺丝法即聚合物喷射静电拉伸纺丝法，是一种制备直径10 nm-10 mm的超细纤维的重要方法静电纺丝是在电场作用下的纺丝技术，与传统的纺丝方法截然不同。大多数情况下采用聚合物溶液纺丝，也有少量采用熔融纺丝。静电纺技术是在喷丝口与收集装置之间加上高压电场，使喷出的液流在电场中瞬时强烈拉伸形成无纺材料，在收集装置上形成非织造聚集材料。静电纺丝技术的核心， 是使带电的高分子溶液或熔体在电场中流动与变形，然后经溶剂的蒸发或熔体冷却而固化，得到纤维状物质。静电纺丝的原理可以参照图1-1进行说明，在静电纺丝过程中，将从高压静电发生器导出的阳极插入聚

14、合物溶液或熔融液中，另外一个接地的电极与接收装置相连。当没有外加电压时，聚合物流体因表面张力作用贮积在毛细管内不外流电场开启时，由于电场力作用，纺丝液中不同的离子或分子中具有极性的部分将向不同的方向聚集。由于阳极连在纺丝液中，纺丝液的表面应该是布满受到阳极排斥作用的阳离子或分子中的缺电子部分，所以纺丝液表面的分子受到了方向指向阴极的电场力。而纺丝液的表面张力与纺丝液表面分子受到的电场力的方向相反，当外加的电压所产生电场力较小时，电场力不足以使纺丝液喷出，这时注射器针尖部原为球形的液滴被拉伸变长。继续加大电压，在外界其它条件一定的情况下，当电压超过某一临界值时，该部的液滴变为锥形(Taylor锥

15、)，带电的纺丝液克服其表面张力从端部喷出，形成一股带电的射流。射流由于受到静电排斥和拉伸作用，加上溶剂挥发，形成的纤维直径变得很细，最后纤维固化以无序状排列于收集装置上，形成类似非织造布的纤维毡。图11 静电纺丝示意图，这一带电的锥体称为 Taylor 锥静电纺丝能使纤维变成纳米级的原因是：在强电场作用下，流体进而可以从 Taylor 锥中被顶出，形成射流，直径变小。由电流体动力学分析可知，注入流体的表面电荷可能发生衰减，表面电荷与电场的偶合力可以导致出现切向电应力，这是使带电液流加速和直径减小的主要推动力，与之抗衡的主要是粘性应力。另一方面，与法向电应力平衡的是表面张力和相之间的压力差。在理

16、论研究中首先应建立牛顿流体电纺的数学模型，写出这种细长状射流的电流体动力学的完整方程组，主要包括流体的粘度、电导率、电荷密度等参数根据这种射流细化模型的理论分析，可以预示出射流横切剖面和表面电荷分布随射流位置而改变。静电纺丝过程的深入理论分析，涉及到数学、物理学、化学等，主要包括静电学、电流体动力学、流变学、空气动力学、固液表面的电荷输运、质量输运和热量传递等，十分复杂。1 静电纺丝过程中的影响因素在静电纺丝中，影响纤维的形貌、直径大小的因素有很多，主要包括体系参数、环境参数和过程参数。静电纺丝过程中涉及的物质主要是静电射流的流体，主要包括聚合物的分子量、分子量的分布、分子链的结构(支链、直链

17、等)以及聚合物溶液的粘度、电导率、表面张力、比热容、热导率及相变热(例如溶剂的蒸发热或熔体的结晶热)等体系本身的性质。过程参数主要包括施加的电场强度(当纺丝机构型固定时，它与施加的静电电压成正比)、电纺流体的流动速率(简称流速，当喷丝头孔径固定时，射流平均速度与之成正比)以及针头与接收装置的距离。同时，射流周围的环境也对纺丝过程有一定的影响，如真空、空气或其他气氛，温度、湿度、气体流通速率等外界因素。通过协调、控制各个影响因素可以使聚合物溶液(或熔体)更有利于静电纺丝，并且可以改变纤维的尺寸、结构，从而得到我们所需要的形态。1 静电纺丝技术的发展现状 国外电纺丝技术发展迅速。杜邦公司研制的混合

18、膜材由常规非织造布与多孔膜制得，其中膜组分使用的电纺长丝网的单纤直径为1001000 nm，该产品作为滤材可以捕集亚微米粒子。Nanostatic公司开发了幅宽为12 m 的电纺丝设备，它的运行速度达到100mmin。美国Donaldson（唐纳森）公司以PA 为原料，在幅宽650 mm 的电纺丝设备上成功纺制出纤维直径为2001000nm 的纤维网。该公司还声称能纺制直径为50nm 的产品。德国亚琛工业大学（RWTH Aachen）纺织技术研究所以PCL（聚己内酯）为原料，用电纺丝装置制备纳米级PCL纤维。捷克Elmarco 公司与Liberec技术大学合作开发的Nanospider 生产线

19、，采用强电场纺制纳米纤维。用Nanospider 技术生产的无纺布，单丝纤度为50500nm，比重仅为0. 110gm3。目前， Elmarco 公司研究开发的全球第一条电纺丝法制纳米纤维生产线已投放市场，并已向日本、美国等国家出售了近12套。Nanospider 技术将开辟超薄非织造布产品的应用新领域。我国国内的中科院长春应用化学所利用电纺丝法将PLGA （聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物） 制成了纳米纤维网；苏州大学采用电纺丝工艺，成功纺制出了再生丝素与PVA 的共混纳米纤维；东华大学以PAN 和纤维素醋酸酯为原料，DMF 为溶剂，通过电纺丝工艺制得了多孔PAN 纳米纤维。电纺丝早期的研究主要针对

20、有针电纺丝，但现在研究的方向逐渐趋向于无针电纺丝，这主要是因为有针电纺的设备维护较困难，喷丝针头凝固后会阻塞，而且收集电纺纤维也较困难。而无针电纺丝技术不仅维护方便，而且纺丝效率大大提高，将是以后的研究热点。这些电纺丝得到的纳米纤维层可以用于过滤、电池隔膜、制备特殊复合材料、具有极低时间常数的传感器、医学用防护服以及其他领域用途等。静电纺丝技术存在的问题 现在，静电纺丝仍处于实验室阶段，其工艺没有固定的模式，主要存在以下几方面的问题：（1）电纺丝技术产量极低，其典型的制备能力为1mg/h1g/h，对其技术的生产应用仍很难满足。（2）电纺丝所得的纤维结构单一，现有的工艺只能得到一些无序或排列不好

21、的纤维，而无法得到彼此分离的纳米纤维，不能很好的使纤维排列一致。（3）由于纺丝工艺没有拉伸过程，高聚物大分子趋向发展不完善，所得的纤维不经热定型等后处理时强度极低。（4）目前，对电纺丝工艺还没有明确的理论指导，使得电纺丝过程很难有重复性，而且工艺流程及所用设备没有规范标准。（5）电纺丝过程中，纤维的沉积过程目前还很难控制，所收集到的纤维一般为自控状态，随意性极强。1.3.5静电纺纳米纤维的应用用静电纺丝法制得的纤维比传统纺丝法制得的纤维细得多，直径一般在几十纳米至几微米之间第一，由于其直径小，这种纤维形成的非织造布在力学性能、导电性、吸附性等方面表现出优良的性质，适合纳米级非织造材料的独特性能

22、。第二， 具有高比表面积: 纤维直径减小1-2个数量级，比表面积增大几个数量级，高比表面积使静电纺纤维的应用得到更大的拓展。第三，具有高吸附性: 静电纺非织造材料纤维具有高比表面积决定了其高吸附性，有很多无毒、吸附性好的高聚物制成纳米级纤维非织造布，用作生物医用材料，作为细胞培养基体。因静电纺纤维具有诸多优越的性能，有关科研人员提出了以下几个主要的应用研究领域:复合增强材料、过滤、分离膜、生物医学应用(包括组织工程、人造器官、药物控释、创伤包扎)和防护服以及燃料电池等领域。（1）复合增强材料领域由于纳米纤维比同材质的微米尺寸的纤维除了更好的机械性能外，还具有更多独特的优异性能。例如，若复合材料

23、中基体聚合物和纤维折光指数不同，由于光散射会引起复合材料不透明，但当纤维直径小于可见光波长时，就不会出现这种现象。静电纺聚合物纳米纤维在复合材料中主要是作为增强材料。例如Kim等研究了PBI 静电纺纳米纤维在环氧树脂基体和橡胶基体中的增强效果。Bergshoef等 将尼龙-4，6的甲酸溶液用静电纺丝的方法制备得到直径为30200nm的纳米纤维，除了使环氧树脂复合材料的硬度和拉伸性能大幅度增强，还保持了环氧树脂复合材料的透明度。（2）阻隔过滤材料静电纺丝纤维具有直径小，比表面积大，吸附能力强，纤维之间孔尺寸小，分布广等优点。静电纺丝法纺成的纤维因具有很强的吸附力以及良好的过滤性、阻隔性、粘合性和

24、保温性等特性可制作吸附材料和过滤材料，应用于亚微米微粒的过滤等方面，可用于原子工业、无菌室、精密工业、生物化纤防护等，其过滤效率较之常规过滤材料效率大大提高。如同样克重的纳米纤维过滤毡与常规维纶纤维过滤毡的过滤效率相比，前者为85%，后者仅为15%。Emig等人申请了一项关于空气过滤袋的专利，过滤袋由支撑层和纳米纤维层复合而成。静电纺丝纤维还能用于防护服，制得的防护服能允许蒸汽扩散，又能挡风和过滤微细颗粒，还可以阻挡有害气体、生化有毒物质等。利用纳米材料的阻隔性做阻隔材料时，由于能阻挡微粒和某种离子的迁移，可用作微型蓄电池正负极之间的隔膜。（3）生物医用材料目前，对静电纺丝聚合物纳米纤维的主要

25、应用之一集中在生物工程方面从仿生学的角度，大多数人的组织和器官是以纳米纤维的形式和结构堆积起来的，静电纺丝能够制备纳米级的仿生纤维。人造血管的多孔性和顺应性能影响组织反应，多孔的人造血管有利于宿主组织的长入，使其内壁能更好地内膜化。Dubson用聚氨酯、聚四氟乙烯等原料静电纺丝获得的复层人造血管柔顺性好，孔隙率高，力学性能优良。由于纳米纤维的尺寸小于细胞，可以模拟天然的细胞外基质的结构和生物功能，从而提供一个细胞种植、繁殖、生长的理想模板。组织工程中细胞支架是对细胞外基质结构的模仿，进而起到细胞外基质的作用。静电纺丝纤维支架与细胞外基质在形态结构上相似，同时静电纺丝纤维支架的比表面积大，孔隙多

26、，易于细胞的附着和生长。Li等人将骨髓基质细胞(MSC)接种在聚己内脂(PCL)纳米纤维支架上，MSC表现为型生长转换因子，培养后发现MSC很好的附着在支架上，并生长出由II型胶原质、软骨质蛋白组成的细胞外基质。基于药物和相对应的载体的表面积越大，药物的溶解速度越大的原理，纳米纤维可以作为药物释放的载体。Ignatious 等研究了含药物聚合物静电纺纳米纤维，设计了能够提供快速、直接、延迟或者改性的溶解的持续或者间断释放的药物释放控制体系。有学者研究了四环素在静电纺聚乳酸纤维及聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物纤维及它们的混合物纤维基体中的药物释放情况。静电纺纳米纤维还可以被用作皮肤清洁、皮肤护理或者其

27、他治疗医用性能的面膜。纳米纤维面膜由于小的空隙及大的表面积可以把面膜中的添加成分迅速地转移到皮肤，使添加的活性成分得到充分利用并且具有很好的透气性。（4）防护服 美国ASSC Natick开发中心的Gibson一直致力于利用静电纺丝技术开发保护性服用材料。Gibson发现用静电纺丝法制备的纳米级非织造膜对以气溶胶形式存在的生物化学制剂具有很好防护作用。目前聚氨酯( PU)和膨体聚四氟乙烯( ePTFE)微孔膜被广泛地用于防护服材料，它具有高的水汽透过率，可以快速驱散人体产生的热量，较低的透气性以阻止空气穿透以及良好的细菌阻隔性，是防护服理想的候选材料。（5）电子及光学方面的应用 传感器的灵敏度

28、与每单位质量膜的表面积成正比，而静电纺丝纳米纤维的比表面积比通用膜的大得多(约为103m2/g)，用在传感器方面可以大大提高其灵敏度。Ding Bin等将可交联的聚丙烯酸( PAA)与聚乙烯醇( PVA)混合，静电纺在石英晶体微平衡器(QCM)表面上制得对NH3敏感的气体传感器。 (6)航空航天类美国的航空领域为了防止SARS和恐怖袭击，引进了纳米纤维制品。设计的纳米过滤网可以滤除大小如SARS病毒和炭疽热等以空气为媒介的病原菌。新的纳米材料能有效地过滤以上的化学或生物污染颗粒物质。现在安装在飞机上的HEPA过滤系统不能满足过滤亚微米级的颗粒以保护公众不受SARS或其它病毒袭击的需要。另据报道

29、，在航天领域中，已经利用纳米纤维成功研制了质量轻的光学镜片。总结纳米纤维以其优异的特性，在传统产业和高科技领域已有了广泛的应用并具有潜在的开发前景。静电纺丝作为一种简便有效的可生产纳米纤维的新型加工技术，将在功能材料领域里大有作为，特别是在生物医用材料领域，已经引起人们广泛的关注。然而，静电纺丝制备纳米纤维领域还有很多急待解决问题。首先，由于目前静电纺丝机的纤维产量很低以及静电纺纳米纤维强度较低等缺点，使得静电纺丝的规模化生产还存在一定技术问题；其次，具有一定排列取向的纳米纤维将是未来的研究方向，在该问题上国内外学者已经做了大量研究，取得了一定进展。相信随着静电纺丝技术不断走向成熟，静电纺丝将

30、成为功能材料领域中最重要的加工方法之一，而静电纺丝纳米纤维材料将得到更加广泛的应用。1.4 PVA及PVA与金属离子配合反应纤维改性即以普通纤维或高聚物为原料 ,通过物理或化学方法 ,改进纤维原有缺点 ,赋予普通纤维一系列特殊性能 如吸湿、抗静电、抗菌、荧光、阻燃等 。纤维改性是制备功能纤维的重要方法之一。现有的纤维改性技术多采用添加功能性粒子、表面涂层等方法来实现 ,但这种方法易造成纺丝困难或产品的特殊性能不够保持持久等缺点。以高分子化合物作为配体与金属离子形成的高分子金属配合物 ,将高分子材料的性能和金属离的性能有机地结合起来 ,在催化、电学、光学等方面表现出了特殊的性能 ,因而受到了极大

31、的关注。聚乙烯醇 ( PVA)是一种无色、无毒、无腐蚀性、可生物降解的水溶性有机高分子聚合物 ,具有热塑性加工成各种形状的材料 。广泛应用于纺织、印染、化纤、涂料和薄膜等工业领域中。 聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯水解而得的白色、粉末状树脂，其英文为Polyvinyl alcohol，简写为PVA。PVA的化学结构主要有两种，一是1,3乙二醇结构(头尾结构)，二是1,2乙二醇结构(头头结构)。PVA为无味、无臭、白色或微带黄色粉末或粒状，相对密度为1.27-1.31。玻璃化温度一般为75-85。热稳定性：在空气中加热至100以上慢慢变色、脆化；加热至160-170脱水醚化，失去溶解性，加热到200 开

32、始分解；超过250变成含有共轭双键的聚合物，颜色很深，不溶解。折射率：1.49-1.52。热导率：02w/(m10cm）。PVA由聚醋酸乙烯酯经水解而得，溶于水，但几乎不溶于有机溶剂。PVA的溶解性随醇解度和聚合度的变化而变化。部分醇解和低聚合度的PVA溶解极快，而完全醇解和高聚合度PVA则溶解较慢。一般规律，对PVA溶解性的影响，醇解度大于聚合度。PVA溶解过程是分阶段进行的，即：亲和润湿溶胀无限溶胀溶解。根据醇解度的不同，PVA分为完全醇解PVA和不完全醇解PVA。PVA是一种人们广泛使用的水溶性高分子聚合物。它具有良好的生物相容性、化学稳定性，良好的成纤性和成膜性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。PVA是生产维纶的原材料，其溶液也可用作静电纺丝。PVA具有强韧性，且平滑性、渗透性和储存性好，是纤维不可缺少的浆料。PVA也是一种功能性高分子材料，如包埋酵母菌用于酱油发酵，长期浸泡仍保持良好的机械强度，对酵母无毒害，酱油质量明显提高。