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聚乙烯醇(PVA)是一种常用的水溶性高分子,由于其优良的性能和在各个行业的广泛应用,其改性工作日益受到国内外的重视,为了进一步提高聚乙烯醇的性能,拓宽其应用范围,前人做了大量相关的改性工作。PVA的化学改性主要是利用醋酸乙烯的双键、酯基及醇解后羟基的化学活泼性,改变侧链基团或结构,引入其他单体成为以PVA为主的共聚物或引入其它官能团,改变PVA大分子的化学结构。本研究以水为溶剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,将4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠(AGES)与聚乙烯醇(PVA)进行自由基接枝反应。通过正交实验和单因素实验,对反应物配比、反应温度、引发剂用量和反应时间等反应条件进行了优化,并探讨了影响反应接枝率的因素。研究结果表明:在试验研究的条件范围内,随着引发剂浓度变大、AGES用量提高、反应时间延长及反应温度的升高,AGES对PVA接枝率增大。利用IR、XRD、DTA和TG表征了接枝产物AGES-g-PVA的结构与热稳定性,并推测了AGES接枝PVA的主反应机理。引发剂分解产生的自由基引发AGES单体自由基和在PVA分子链主链上形成大分子自由基,这两种自由基进行偶合终止反应,实现AGES对PVA的接枝反应。由于PVA主链上接有羟基的碳原子上的C-H键键能较主链上其他位置的小,因此其更容易形成活性点,接枝反应更容易进行,接枝到PVA主链上的AGES也主要在这些位置。通过对AGES-g-PVA接枝产物水溶性的测试,发现AGES的引入能够明显改善PVA的溶解性能。随着AGES用量增加、引发剂浓度变大,改性产物的溶解温度呈先降后升的趋势。推测其原因,可能是由于在反应过程中,同时存在AGES对PVA的接枝反应和PVA分子间的交联反应,它们对AGES-g-PVA接枝产物水溶性贡献为竞争关系。AGES除了起改善PVA溶解性能的作用外,还有部分起到了交联剂的作用,促使PVA的分子间部分交联,提高了PVA的交联度,降低了AGES对PVA的增溶作用。在试验合成的系列AGES-g-PVA接枝产物中,发现少部分产物不溶于水,并且具有较高的吸水性,在水中呈凝胶状。这个现象很好地说明了在本实验的反应中,接枝反应和交联反应是并存的,同时也从另一个角度证实了前文对反应机理的推断。AGES-g-PVA接枝产物的热稳定性能较纯PVA都有所提高,熔融温度也有所降低。通过对比实验,发现反应温度和AGES的用量是影响改性产物热性能的主要因素,降低反应温度和增加AGES用量都能提高改性产物的热稳定性能;引发剂浓度的变化对其影响不大。