近年来随着科学技术的发展速度日益加快,几乎大部分行业需要高性能商标胶并以此作为关注点。PVA(聚乙烯醇)商标胶具有价格低廉、无毒等优势,是一种发展前景良好的啤酒商标胶;啤酒市场竞争日益激烈,啤酒瓶用于贴标胶的外包装质量的好坏不仅与啤酒的外观质量有关,而且还与贴标质量和生产效率等因素有关。然而,PVA商标胶也存在一定的不足之处,即疏水性能差且低温会出现凝胶现象,故很大程度上限制了其市场推广和应用前景。因此,研究PVA商标胶用于啤酒瓶贴标及PVA商标胶耐水性能的影响因素等,具有一定的实际意义。本论文采用环保无污染含强亲水性羟基的大分子聚合物—聚乙烯醇为基本原料,通过与无机金属离子的配位反应,将金属离子引入到PVA分子链上,制备了铝离子改性PVA胶、Al3+/Zn2+复合改性PVA胶以及用Sn4+、Al3+、Zn2+分别改性的PVA胶。采用单因素试验法系统研究探讨了各个因素对制备改性PVA胶耐水性能的影响,从中找出制备高耐水性PVA胶的最佳工艺条件。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、接触角测量仪等仪器对在最佳工艺条件下制备的产物的化学结构、微观形貌、晶态结构及热性能进行表征,探讨并研究了各种制备产物的耐水性能。主要研究工作如下:(1)PVA商标胶的改性及其耐水性能研究:以硫酸铝作为PVA商标胶的无机交联剂,PVA分子为改性主链,将铝离子引入到PVA分子链上,利用淀粉适度增稠分散制备了一种耐水性能优良的PVA商标胶,通过采用单因素试验法系统研究探讨了各个因素对制备改性PVA胶耐水性能的影响,研究出了制备改性PVA商标胶的最佳工艺条件是:PVA胶质量浓度20%,反应温度85℃,反应时间为3h,硫酸铝4g,淀粉8g。由最佳工艺条件制成的改性PVA商标胶,接触角达86.32°,耐水时间达50h,耐水性能比纯PVA胶有所提高。(2)耐水PVA商标胶的制备与性能研究:采用硫酸锌、硫酸铝作为PVA商标胶的复合改性剂,并以单因素试验法探索出制备改性PVA商标胶的最佳工艺条件。探讨改性前后及不同影响因素对PVA胶的黏度和耐水性能的影响。红外光谱分析表明PVA分子中成功引入了锌离子和铝离子,致使羟基数量大幅度减少。经过扫描电子显微镜微观形貌分析,改性PVA胶膜表面比较粗糙,说明改性后形成了交联网状结构。X射线衍射(XRD)分析结果表明PVA分子氢键作用减弱,结晶度减小。在最佳工艺条件下制备的高耐水性PVA商标胶的黏度达80Pa·s、接触角由原来的50.39°增至105.46°,耐水时间高达72 h,均得到显著改善。(3)Sn4+、Al3+、Zn2+分别改性PVA商标胶及其耐水性能研究:采用四氯化锡、硫酸锌、硫酸铝分别作为PVA商标胶的改性剂,对其产物经红外光谱分析说明,Sn4+与羟基的结合比Al3+和Zn2+更容易,而且耐水性能效果更好。SEM微观形貌分析表明,经过Sn4+改性后表面粗糙平整度较Al3+、Zn2+粗糙。金属离子对PVA商标胶的热稳定性几乎无影响;改性PVA商标胶的接触角均明显变大,且Sn4+改性商标胶的接触角高达106.64°,其耐水性效果提高最显著。