聚乙烯醇/聚丙烯酸系高吸水性高分子

    聚乙烯醇/聚丙烯酸系高吸水性高分子 : 聚乙烯醇(PVA) 分子链中含有大量的羟基,因而有良好的水 溶性,并且具有成膜性、粘结性和乳化性及 卓越的耐油脂和耐溶剂性,因此广泛地用于 胶粘剂、涂料、纺织、造纸等工业。尤其是 PVA无毒,对皮肤无刺激,具有不能生物降 解的特性,被美国药典管理协会允许用作不 直接食用的添加物,使其在生物医学方面有 着特殊的用途。
PVA用作高吸水性材料则是一个新的 研究领域,它不同于其他类型的高吸水性聚 合物,其特点如下: (1) 吸水凝胶具有一定 的强度,在快速和一定温度搅拌下不易碎,是 一种较硬的凝胶,在某些方面具有工业应用 价值;(2)操作工艺简单,溶剂可以回收、无 污染,得到的产品呈颗粒状; (3) 不易被微 生物降解而腐败,可较长时间保存。
PVA一般是通过酯化或与丙烯酸系接 枝共聚制得高吸水性树脂。到目前为止,国 内外对这一领域的研究较少,只有日本才有 些相应的产品,如日本Kuraray公司开发了 用PVA与粉状酸酐(如顺酐等)反应制备改 性PVA系列高吸水性树脂的方法,顺酐溶 解在有机溶剂中,然后加入PVA粉末,加热 搅拌,进行非均相反应,一方面使PVA上的 部分羟基酯化引入羧基,然后用碱处理得到 高吸水的改性PVA树脂; 住友化学公司推 出一种由醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚体的碱化 物所组成的高吸水性树脂(スミカゲル),该 树脂不使用交联剂,据分析,皂化后共聚物 转化为乙烯醇相和丙烯酸盐相嵌段共聚物复 合结构,乙烯醇相制备中部分结晶化,结晶 区域起交联作用; 日本合成化学公司出售一 种由醋酸乙烯-顺丁烯二酸酯共聚物皂化物 所组成的高吸水性树脂GP。
聚乙烯醇与丙烯酸及盐共聚形成高吸水 性树脂,其吸水机理是在聚乙烯醇-丙烯酸盐 嵌段共聚物中形成“海-岛”结构,聚丙烯酸 盐就像无数的 “小岛”分布在聚乙烯醇的 “大海”中,聚乙烯醇使聚丙烯酸盐不再溶于 水,当聚丙烯酸盐吸水溶胀时,分子伸展,使 吸水凝胶有高的强度,而当聚丙烯酸盐失水 时,聚乙烯醇又对失水起阻挡作用。
PVA经丙烯酸及其盐共聚改性后形成 吸水率高、吸水速度快、保水性好高吸水性 树脂,而且工艺简单,操作方便,有着广阔 的发展前途。
目前国外生产聚乙烯醇系列厂家只有日 本可丽乐公司(聚乙烯醇-环状酸酐接枝物)、 住友的スミカゲル。而中国的研制单位只有 湖北省化学研究所的聚乙烯醇和交联型聚丙 烯酸盐共聚物。