聚乙烯醇薄膜的性能和用途

聚乙烯醇薄膜的性能和用途聚乙烯醇薄膜的性能和用途1概述聚乙烯醇（PVA）是一种水溶性聚合物，特点是致密性好、结晶度高，粘接力强、制成的薄膜柔韧平滑、耐油、耐溶剂、耐磨耗、气体阻透性好，以及经特殊处理具有的耐水性，用途广泛。聚乙烯醇对人体无毒、无味、无害，与自然环境具有良好的亲和性，不累积，无污染。聚乙烯醇薄膜是以聚乙烯醇为主体，加入改性剂等助剂，经过特殊工艺加工、可以被土壤中的微生物完全降解的绿色环保功能性材料。它可在短时间内降解为二氧化碳和水，并有改良土地的作用。聚乙烯醇薄膜最大的优点是水溶性，最大的缺点是耐水性差。之所以耐水性差，是由于其分子中带有亲水性的羟基（-OH）。如果能将羟基适当封闭，接上耐水性基团，就可提高PVA薄膜的耐水性。PVA含有羟基，可发生多元醇的一切典型反应，选用适当的缩聚物，在添加量不大的情况下，就能与PVA中的羟基适度交朕，使PVA形成一种强韧的三维结构，稳定了PVA在湿态条件下的气密性，提高了耐水能力。实际应用中，可以通过调整原料、配方和工艺来控制聚乙烯醇薄膜的水溶性和吸潮性，以此来满足不同使用目的的需要。2分类聚乙烯醇薄膜按照溶解特性分为以下几类：常温溶薄膜（NT型，又称快溶薄膜、冷溶薄膜）：溶解温度25℃中温溶薄膜（IT型，又称中溶薄膜、热熔薄膜）：溶解温度65℃高温溶薄膜（HT型，又称难溶薄膜、耐溶薄膜）：溶解温度85℃特种薄膜：可以根据具体用途设计配方和工艺，达到特殊使用的要求。3性能3.1环保性PVA薄膜产品属于绿色环保材料。有关部门测得PVA生物耗氧量（BOD）比淀粉小得多，美国空气产品公司把Airvol公司的PVA产品进行生物降解5天后，测得的BOD量低于最初BOD总量的1%。经过生物试验证明PVA既无毒。就降解机理而言，PVA材料具有水和生物两种降解属性，首先溶于水形成胶液渗入土壤中，可增加土壤的团粘化、透气性和保水性，特别适合于沙土改造。在土壤中的PVA材料可被土壤中的细菌分解，最终可降解为CO2和H2O。3.2水溶性PVA的溶剂是水，但对水的溶解性很大程度上受聚合度的影响，特别是受醇解度的支配。醇解度在88％以下时，在20℃常温的常温水中几乎完全溶解。随着醇解度的上升溶解度大幅度下降，完全醇解的PVA在水中的溶解极微。PVA薄膜的水溶性与薄膜的厚度和水的温度有关，相关数据表如下：溶解水温开始溶解时间（分钟）完全溶解时间（分钟）常温溶薄膜25℃0.515中温溶薄膜65℃0.510高温熔薄膜40℃以下完全不溶，85℃以上完全溶解0.510注：1、薄膜厚度：20μm，2、在动荡水中。3.3强度和耐候性PVA薄膜韧性好，拉伸强度大，抗撕裂强度居各类薄膜之首，其双向拉伸强度优越，耐候性好，使用寿命长。各种薄膜强度性能如下表：PVA膜PT膜（玻璃纸）PE膜PP膜PVC膜拉伸强度（MPa）44.1~63.754.9~131.417.3~19.145.1~53.920.6~17.6延伸率（%）150~40015~2550~600200~6005~253.4脱模性和金属镀性PVA薄膜对疏水性极强的塑料亲和力低，对极性小的各种有机材料的脱膜（剥离）性能好。PVA薄膜可以在1.33×10~266×10Pa的真空下镀铝，其制品在30℃水中浸24小时，镀层不会剥离。3.5透明性和光泽性PVA薄膜的透明度、光泽度均优于其它薄膜。PVA膜PT膜（玻璃纸）PVC膜PET膜透过率%90.160.550.457.8反射率%81.560.579.5223.6透湿性PVA膜的透湿性和玻璃纸相似，是一种透湿度极高的薄膜，包装热、湿物品时不会产生雾滴。按照JIS-Z1503测定的数据如下表：PVA膜PT膜（玻璃纸）PVC膜PET膜透湿度1500~20001300~2000120~18035~1803.7阻隔性PVA薄膜在干燥条件下有优异的阻氧性能，它的透氧系数是各种树脂薄膜中最低的。PVA的分子链上存在大量羟基（-OH），处于潮湿环境中这些羟基易和水分子形成氢键，导致PVA聚集态结构发生变化，使PVA的阻隔性大大下降。随着相对湿度的上升，其氧气透过量明显上升。PVA薄膜对水分及氨气具有较强的透过性，但对氧气、氮气、氢气、氦气、氩气及二氧化碳等具有优越的阻隔性，常压环境下对氧气的阻隔率约为常用聚乙烯薄膜的1000倍，聚丙烯膜的300倍。使用PVA薄膜可以完好地保持被包装产品的成分及本身的气味。用Salame法测试得出不同塑料的透气率表：塑料品种Parmachor值透气率（cc.20μ/m2•24h•1atm）Salame法测试值实测值N2O2CO2PVA1600.020.060.210.2PVCD970.63.6122PET68218031040PVC611002001000300HDPE398002000120002500PP3116005400200003000PS272400800026000LDPE2632001000036000100003.8防静电性很多塑料薄膜都有很强的带电性，而PVA薄膜几乎不带静电。使用PVA薄膜包装产品的过程中，不会因为静电而引起其可塑性降低或静电附尘。PVA膜PT膜（玻璃纸）PVC膜PE膜PET膜静电压1.2V1.3V40.5V98.6V120.6V3.9印刷性能PVA膜具有优良的水色和油墨印刷性，这是现有塑料薄膜只能用油墨印刷不可比拟的优点，可用于水转移印刷，如：玻璃、陶瓷、电器外壳、汽车部件等等不规则表面的彩色印刷。同时PVA薄膜极性强，印刷时可不用电火花处理，目前也广泛地应用在特种印刷行业上，如水转印膜衬底。3.10热封性水溶性包装薄膜具有良好的热封性，适合于电阻热封及高频热封，热封强度与温湿度、压力、时间等条件有关，一般大于200g/cm2。3.11耐油性及耐溶剂性PVA薄膜具有极好的耐油性（植物油、动物油、矿物油）、耐有机溶剂和碳水化合物等。但强碱、强酸、氯自由基及其它可与PVA发生化学反应的物质（如硼砂、硼酸、某些染料等），这类物质不适合采用PVA薄膜包装。A油脂吸收量表油品测试条件PVAPETOPPPEOPS汽油20℃,10天01.11.14.7柴油40℃,30天03.25.23.52.8色拉油40℃,30天01.83.14.61.5B溶剂吸收量表溶剂PVAEVALCPPOPPPET甲苯312037406120670异丙醇8034406004301070乙酸乙酯10240295037001520甲乙酮7500207027901560总量100430093601304048203.12保香性及防止升华性PVA薄膜的保香性及防止包装物升华的性能极佳，采用PVA薄膜包装，不仅能很好地保持包装物的香味，而且也可防止包装物受到外界异味的影响。保香性测试表内装物玫瑰香精（1ml）柠檬香精（1ml）苹果香精（1ml）风油精（1ml）酱油（2ml）茶叶（3g）香烟（3g）PP（25μm）1小时1小时1小时1小时3小时1天1天PP/PE（65μm）3小时1天1天1小时1周1周1周PVA/PP（32μm）1周1周1周2天4周以上4周以上4周以上4应用4.1快溶薄膜农药、化工产品内包装衬袋，可避免手触摸农药及化工产品，没有残留农药在塑料袋中。水泥添加剂包装袋，避免粉尘飞扬危害环境。刺绣衬底、假发等织物载体。衬托载体，便于清理。人造大理石脱模膜，在型膜内垫上水溶膜，可快速脱模。水转移印刷，在该薄膜上印刷后可转印到曲面上。种子袋，把种子按固定间隔包装起来再埋入地下，节省贵重种子，可省去间苗的繁忙。医院洗涤包装袋，无需接触污染的衣服将包装袋直接投入洗衣机。垃圾袋。4.2中溶薄膜食品、化妆品包装袋，超市购物袋。食品包装复合膜、高级纺织品、胶袋包装袋、包装缓冲气垫。用玻璃纸型印刷油墨便可得到美观的印刷效果。动物油、植物油、矿物油的包装和油脂食品的包装。用于茶叶、咖啡、咖喱粉、辣椒粉、胡椒粉等香料的包装封存。可用于小杂粮、油料、海鲜干发、名贵中药材、烟草等包装，与除氧剂或抽真空配合使用，其防霉、防虫蛀、防退色的保质保鲜。电子产品防静电包装。4.3难溶薄膜服装、鞋帽、皮革及皮革制品、工艺美术、文稿、档案的封存，与除氧剂配套使用，有防霉、防虫蛀、防氧化变色的功效。用玻璃纸型印刷油墨便可得到美观的印刷效果。醇类、醚类、酮类、酯类、化工原料及中间体的包装。日用品、医药、玩具包装。用于无线电元器件及整机、精密机械、军械、雷达、弹药的封存，有独到的防氧化锈蚀的功能。光学仪器、镜片及零配件采用综合封存，可防止发霉和起雾。4.4特种薄膜聚乙烯醇薄膜还可以用于偏振模、汽车贴膜、挡风玻璃夹层、卫生材料制造等特殊领域。