PVB樹(shù)脂與硅烷偶聯(lián)劑熔融混合的研究報(bào)告

　　交聯(lián)使用乙烯基三甲氧基硅烷對(duì)聚乙烯醇縮丁醛進(jìn)行化學(xué)改性，通過(guò)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的交聯(lián)提高了其耐有機(jī)溶劑的性能。聚乙烯醇縮丁醛(PVB)是一種無(wú)定形的隨機(jī)共聚物，包括乙烯丁醛、乙烯醇以及殘留的乙酸乙烯酯，由于其韌性、可塑性和光學(xué)清晰度而顯得很珍貴。PVB主要被用于汽車(chē)工業(yè)中的夾層安全玻璃，即在兩層玻璃板之間的PVB薄片夾層(通常包含10–35% w / w的塑化劑)。

　　然而，到目前為止，由于PVB在工業(yè)中常用的有機(jī)溶劑中的溶解度，使得其廣泛應(yīng)用受到了限制。在不犧牲其良好的性能的前提下，增加PVB的耐溶劑性是提高其利用率的關(guān)鍵。PVB的耐溶劑性可以通過(guò)增加聚合物之間的交聯(lián)鍵來(lái)提高。然而，大多數(shù)交聯(lián)PVB工藝是在溶液中進(jìn)行的，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模看來(lái)，既不具備經(jīng)濟(jì)上的吸引力也不環(huán)保。與之相反，在熔融狀態(tài)下的化學(xué)改性是有前景的，只要它可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。這方面的一個(gè)很有前景的方法是將PVB與硅烷偶聯(lián)劑熔融混合來(lái)產(chǎn)生所需的交聯(lián)。

　　我們?cè)谶@項(xiàng)工作中的主要目的是擴(kuò)大PVB的應(yīng)用，通過(guò)工業(yè)合適的交聯(lián)反應(yīng)來(lái)改善其耐溶劑。我們也希望確定保持耐溶劑PVB的彈性和韌性的最佳化學(xué)改性工藝參數(shù)。

　　最后，我們希望通過(guò)我們的研究能夠?qū)Πl(fā)生在PVB和硅烷偶聯(lián)劑之間的交聯(lián)反應(yīng)有更好的理解。 在這項(xiàng)研究中，我們使用的PVB是來(lái)自汽車(chē)行業(yè)的一種回收層壓玻璃材料。對(duì)于硅烷偶聯(lián)劑，我們選擇乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)，這在聚乙烯醇縮丁醛的化學(xué)改性中經(jīng)常使用。VTMS是一種具有一個(gè)反應(yīng)性乙烯基和一個(gè)可水解的三甲氧基硅烷(烷氧基硅烷)的雙官能團(tuán)有機(jī)硅烷。

　　我們?cè)谝粋€(gè)內(nèi)部混合器中對(duì)PVB和VTMS進(jìn)行了熔融混合，根據(jù)五個(gè)不同的混合時(shí)間(T1–T5)，我獲得了五個(gè)樣品，如圖1所示。混合后，五個(gè)樣品在溫度為180°C以及 加載10噸10分鐘的條件下，進(jìn)行壓縮成型。以乙醇為溶劑，我們對(duì)所有的樣品和純PVB進(jìn)行索氏提取。以這種方式混合，會(huì)產(chǎn)生三種反應(yīng)：接枝(VTMS與PVB分子鏈的初始反應(yīng));動(dòng)態(tài)交聯(lián)(在PBS和VTMS混合時(shí)，發(fā)生在接枝VTMS基團(tuán)之間);羥基(–OH)從PVB分子鏈上斷裂(由于溫度和剪切)。最有可能的接枝機(jī)理是一個(gè)(來(lái)自PVB)的–OH基團(tuán)和烷氧基硅烷反應(yīng)，這是由于酯交換反應(yīng)所帶來(lái)的電負(fù)性差異。然后，接枝的烷氧基硅烷又與聚合物鏈上的另一–OH基團(tuán)反應(yīng)，從而形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。

　　與發(fā)生在PVB與VTMS混合過(guò)程中的動(dòng)態(tài)交聯(lián)相比，PVB-VTMS試樣的壓縮成型會(huì)引起靜態(tài)交聯(lián)。