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聚乙烯醇的性能及应用你知道多少

来源于凯茵化工国产原材料网

2022.08.29

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  聚乙烯醇是一种有机化合物,化学式为[C2H4O]n,外观是白色片状、絮状或粉末状固体,无味。溶于水(95℃以上),微溶于二甲基亚砜,不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。聚乙烯醇是重要的化工原料,用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等。

  性质

  溶解性PVA溶于水,水温越高则溶解度越大,但几乎不溶于有机溶剂。PVA溶解性随醇解度和聚合度而变化。部分醇解和低聚合度的PVA溶解极快,而完全醇解和高聚合度PVA则溶解较慢。一般规律,对PVA溶解性的影响,醇解度大于聚合度。PVA溶解过程是分阶段进行的,即:亲和润湿一溶胀一无限溶胀一溶解。

  化学性质

  聚乙烯醇主链大分子上有大量仲羟基,在化学性质方面有许多与纤维素相似之处。聚乙烯醇可与多种酸、酸酐、酰氯等作用,生成相应的聚乙烯醇的酯。但其反应能力低于一般低分子醇类。聚乙烯醇的醚化反应较酯化反应容易进行。醚化反应后,聚乙烯醇分子间作用力有所减弱,制品的强度、软化点和亲水性等都有所降低。在聚乙烯醇水溶液中加入少量硼酸,其粘度将明显增大,这种变化与介质的pH值关系密切。当介质的pH值偏于碱性时,硼酸与聚乙烯醇发生分子间反应,使溶液粘度剧增,以致形成凝胶。聚乙烯醇水溶液与氢氧化钠反应,其粘度增加的速度较之添加硼酸更快。因此,可以利用氢氧化钠水溶液作为聚乙烯醇纺丝的凝固剂。在酸性催化剂作用下,聚乙烯醇可与醛发生缩醛化反应。缩醛化反应既可在均相中进行,也可在非均相中进行。不过均相反应所得产物的缩醛化基团分布均匀,其缩醛化物的强度、弹性模量以及耐热性等都有所降低。当进行非均相反应时,在控制适当的条件下,由于缩醛化基团分布不均匀,并主要发生在非晶区,故对生成物的力学性能影响不大,而耐热性还有所提高。

  热性能

  聚乙烯醇受热后发生软化(210~215℃),但在一般情况下,它在熔融前便分解。聚乙烯醇在加热到140℃以下时不发生明显的变化,加热至180C以上时,由碱法醇解得到的聚乙烯醇开始发生变化,大分子发生脱水,在长链上形成共轭双键,并使其色泽逐渐变深。这时其物理性能也有变化,如原有的水溶性消失,弹性模量显著增大,并逐步变得硬而脆。

  物理性质

  聚乙烯醇(PVA)其充填密度约0.20~0.48g/cm3,折射率为1.51~1.53。聚乙烯醇的熔点难于直接测定,因为它在空气中的分解温度低于熔融温度。用间接法测得其熔点在230℃左右。不同立规程度的聚乙烯醇具有不同的熔点,其中S—PVA(间规)熔点最高,A—PVA(无规)次之,I—PVA(等规)最低。聚乙烯醇的玻璃化温度约80℃。玻璃化温度除与测定条件有关外,也与其结构有关。例如,随聚乙烯醇间规度的提高,玻璃化温度略有提高。聚乙烯醇中残存醋酸根量和含水量增加时,玻璃化温度都将随之降低。

  应用性能

  聚乙烯醇(PVA)是一种高分子聚合物,由醋酸乙烯(VAC)经聚合、醇解而制成,具有较好的粘接性、成膜性、耐油性、胶体保护性,还具备高分子材料中少有的无污染、可降解特性。PVA及其衍生产品与其它化工产品相比,发展空间十分广阔,且新用途和新品种还在不断的开发中。

  PVA产品传统应用领域,除作合成维尼纶纤维的原料之外,主要应用在粘合剂、纺织浆料、造纸等方面,随着新技术、新工艺、新用途的不断应用和发掘,在薄膜、土壤改良剂、食品包装、建材、医药、制革、造纸、电子、环保等行业也有着广泛的应用前景。

  生产方法

  通过聚醋酸乙烯酯部分或全部水解制取。具体过程为聚醋酸乙烯酯在房 作用下与甲醇反应制得

  我国聚乙烯醇主要用于生产聚合助剂、织物浆料、维纶纤维及粘合剂等,随着我国经济的发展,高支高密高档纺织品内需和出口增加,高档造纸业、石油开采业发展速度加快,汽车工业蓬勃发展,汽车、建筑用安全玻璃需求快速上升,这些行业对聚乙烯醇新产品的开发提供了广阔的发展空间。同时,国内大量基础设施建设为粘合剂市场提供发展机遇,电子、造纸、医药、精细化工行业的稳步发展,也进一步推动聚乙烯醇需求的上升。


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