摘要
聚乙烯醇(PVA)薄膜具有可降解性和环境友好的特征，且无毒无害，有望代替普通塑料薄膜走进人们的生活中。目前，PVA薄膜主要应用在食品、化工产品包装等领域，优异的力学性能和抗菌能力是重要需求。 本文首先选用硼酸(BA)增强PVA薄膜。将PVA溶液和硼酸水溶液共混、流延后得到氢键物理交联的PVA/BA薄膜。PVA/BA-0.5wt％薄膜的拉伸强度增加到81.2MPa(纯PVA:48.5MPa)，断裂伸长率增加到220％（纯PVA:150％），光学透过率为91％，初始分解温度从242℃增加到了257℃，并且耐水性也有很大提升。用Gaussian模拟证实了PVA与BA之间的氢键作用。计算得到PVA与BA的氢键键能为9.61kcal/mol、PVA与PVA的氢键键能为7.64kcal/mol、PVA与H2O的氢键键能为6.72kcal/mol。PVA与BA之间的更强氢键作用是PVA/BA体系力学性能更好的基础。 进一步采用聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)赋予PVA/BA薄膜抗菌性能。将PVA水溶液和BA水溶液混合均匀，然后加入不同浓度的PHMG溶液，干燥后得到PVA/BA/PHMG抗菌薄膜。PHMG浓度超过0.01wt％时，经水洗之后的抗菌薄膜，其抑菌率依旧保持在99.99％以上。PVA/BA/PHMG-1.0wt％薄膜分别在20℃、30℃和40℃的去离子水中浸泡一周后，PHMG的溶出率仅占添加量的0.18％，0.20％，0.21％。PVA/BA/PHMG-0.1wt％薄膜的拉伸强度为75.3MPa，也比纯PVA的48.5MPa高，断裂伸长率从150％增加到208％。 PVA/BA薄膜和PVA/BA/PHMG薄膜具有优异的力学性能，PVA/BA/PHMG薄膜还具有优异的抗菌能力。本文提供了一种简便的方法制备具有高机械强度和高效抗菌能力的PVA薄膜，在食品包装和药物包装等领域具有重要的应用价值。
NETL