一、PVA分子链松弛与取向结构变化
- 在常温下，PVA分子链拉伸形成取向结构，从而具有良好的偏光性能。然而，当温度升高时，分子链的热运动加剧，分子间的范德华力等作用力减弱，原本拉伸取向的分子链会逐渐松弛到无规状态，导致偏光片发生收缩。
- 有研究表明，在 100℃-150℃下，PVA 薄膜中水分挥发，PVA 分子链排列取向形成片晶，无定形区域减少或消失，这也会使PVA膜发生收缩。
二、水分变化的影响
- PVA分子链上存在大量亲水羟基，在高温条件下，PVA 膜内的自由水分受热挥发。一方面，水分的流失会导致 PVA 分子链上的羟基发生分子内脱水生成碳碳双键，还可能形成环化反应，生成五元环或六元环；另一方面，晶区 PVA 分子链上的羟基会发生分子间脱水生成链间醚键，这些反应都会引起 PVA 分子链结构的变化，从而导致偏光片收缩。
- 若偏光片处于高温高湿环境，PVA 分子链上的羟基易与水分子形成氢键，过多的水蒸气会使高分子聚集态结构发生改变，PVA分子链排列松散，自由体积变大。当温度升高后，水分挥发，PVA 分子链重新排列紧密，也会引起偏光片的收缩。
三、与碘或染料分子的相互作用变化
- 为了获得高偏振性能，PVA 膜通常会经过碘或二色性染料的处理。在高温条件下，PVA 分子链与碘原子或染料分子之间的相互作用会发生改变。例如，碘或染料分子与 PVA 分子链上的羟基形成的氢键、范德华力等会减弱，导致碘或染料分子从 PVA 膜中逸出挥发或迁移，使得PVA膜的结构变得不稳定，进而引起偏光片的收缩。
四、内应力的作用
- 在偏光片的制造过程中，如拉伸、涂布等工序，会在 PVA 膜及其复合膜中产生内应力。当偏光片处于高温环境时，材料的力学性能发生变化，内应力会重新分布和释放，这种内应力的调整也会导致偏光片发生收缩变形。
五、保护膜的影响
- 偏光片一般会有 TAC 等保护膜，在高温条件下，TAC 膜等保护膜的性能也会发生变化，如尺寸稳定性变差、吸水率和失水率改变等。当保护膜的收缩率与 PVA 膜的收缩率不一致时，会产生应力差异，从而导致偏光片整体发生收缩、翘曲等现象。
评论