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聚乙烯醇

目录第一章文献综述 (1)1.1 聚乙烯醇的性能 (1)1.1.1 聚乙烯醇的基本信息 (2)1.1.2 聚乙烯醇的性状 (2)1.2 聚乙烯醇的毒性 (2)1.3 聚乙烯醇的常用数据 (2)1.4 聚乙烯醇的水溶性 (3)1.5 聚乙烯醇成膜性及粘接力 (3)1.6 聚乙烯醇的热塑加工性能 (4)第二章应用及前景 (5)2.1 聚乙烯醇的应用 (5)2.1.1 在化纤工业中的应用 (5)(1) 无捻毛巾 (5)(2) 织袜 (5)(3) 渔网 (6)2.1.2 在造纸工业中的应用 (6)2.1.3 在建筑业中的应用 (6)2.1.4 在食品中的应用 (6)2.1.5 在医疗中的应用 (6)2.1.6 其它 (7)2.2 聚乙烯醇市场前景 (7)2.1.1 国外市场前景 (7)2.2.2 国内市场前景 (8)第三章聚乙烯醇的制备 (9)3.1 聚乙烯醇的制备方法 (9)3.1.1 原料路线 (9)(1) 乙烯直接合成法 (9)(2) 电石乙炔合成法 (9)(3) 天然气乙炔合成法 (9)3.1.2 醇解法 (10)3.2 不同种类聚乙烯醇的制备 (13)3.2.1 聚乙烯醇水溶液的制备 (13)3.2.2 低聚合度聚乙烯醇的制备 (13)3.2.3 高聚合度聚乙烯醇的制备 (13)3.2.4 高相对分子量聚乙烯醇的制备 (14)3.2.5 聚乙烯醇水凝胶的制备 (14)第四章结束语 (15)4.1 (15)4.2 (15)4.3 (15)4.4 (15)4.5 (15)参考文献 (16)致谢 (17)摘要本文从性状、毒性、常用数据以及水溶性等方面介绍了聚乙烯醇的性能,详细描述了聚乙烯醇在食品、医药、造纸、化纤、纺织、建筑、农业等行业中的重要作用,并对其国内外的发展前景进行了分析。

聚乙烯醇的制备有三种来源,分别是乙烯直接合成法、乙炔直接合成法、天然气乙炔合成法三种制备方法,工业上多采用聚乙烯酯醇解或水解来制备。

最后,对不同种类的PVA制备做了大致介绍。

聚乙烯醇的市场前景广阔,其附加值和新用途受到了人们的青睐。

关键词:聚乙烯醇,性能,应用,制备AbstractThis article from character, toxicity, common data and water-soluble also introduced in terms of pva, the properties of polyvinyl alcohol (pva) are described in detail in food, medicine, papermaking, chemical fiber and textile, architecture, the important role of agricultural industries, and the prospects of the development of both at home and abroad are analyzed. There are three kinds of pva preparation source, respectively is ethylene direct synthesis, acetylene direct synthesis, gas acetylene synthesis three kinds of preparation methods and industrial use more polyethylene ester alcohol to reassure hydrolysis to preparation. Finally, the different kinds of PVA preparation made a brief introduction. Pva wide prospect of market, its added value and new use by the favour of people.Keywords:PV A, Performance, Application ,Preparation第一章文献综述聚乙烯醇(简称PVA)是目前已发现的唯一具有水溶性且无毒的高聚物,别名为PVA,Poval。

它是近三十年来发展起来的高分子化合物,由于合成技术的不断提高和价格的不断下降,其用途日益广泛,发展速度很快。

其性能介于橡胶和塑料之间,按用途可分为纤维和非纤维两大用途。

1.1 聚乙烯醇的性能聚乙烯醇是一种无色塑胶,由聚乙烯酯(通常为聚乙酸乙烯酯)受酸或碱水解作用而得。

完全水解的聚乙烯醇,仍含约5%剩余乙酸基在内。

聚乙烯醇的物理性质、抗水性及与韧化剂的混合性等与其水解程度有关,即与其在最终制品中的乙酸基与氢氧基之比例有关。

聚乙烯醇对于有机溶剂及气体皆为不透性,亦不能与之混和。

除多元醇类、氨醇类以外,对能与水混合的多数溶剂皆能抗耐。

完全水解的聚乙烯醇能溶于热水。

水解程度愈低,对水的抗力愈大,加入各种添加物亦能增加其抗水性。

聚合物粘度可通过调节其最初所用聚乙烯乙酸酯的粘度进行控制。

1.1.1 聚乙烯醇的基本信息中文名称:聚乙烯醇英文名称2:polyvinyl alcohol,viny alcohol polymer,poval,简称PVA 分子式:[C2H4O]n结构式:PVA干燥无塑性的聚乙烯醇为有机化合物,白色片状、絮状或粉末状固体,无味,无污染。

可在80--90℃水中溶解,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,微溶于二甲基亚砜。

聚乙烯醇是重要的化工原料,有良好的耐磨性,粘结力极强,耐油及化学药品,具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质,用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂等。

1.2 聚乙烯醇的毒性聚乙烯醇水玻璃内墙涂料无臭、无毒;聚乙烯醇外墙绦料无毒、无味;聚乙烯醇缩甲醛脏为无毒、无味、水溶性胶体,掺入水泥可增强粘结力永溶性聚乙烯醇缩甲醛涂料无毒、耐水。

1.3 聚乙烯醇的常用数据比重1.27~1.31;折光率1.49~1.53;闪点200℃;抗张强度53.779~抗张强度53.779~;伸长率l80~250%;抗扯强度高;耐油脂、有机溶剂;耐日光性优良;中毒燃烧性。

近十几年来,国际市场上PVA作为粘结剂用品种发展很快,而国内这方面的发展较慢,仍以纤维使用为主。

在这方面存在如下问题:国内生产的纤维级PVA 聚合度很高(1700),醇解度大于99%,由于其侧基—H和—OH的体积小,可进入结晶点中而不造成应力,故PVA大分子中的羟基之间会以氢键形式相互缔合在一起,大分子之间排列整齐(定向度高),水分子难以进入PVA的大分子之间,而使溶剂化作用困难,水溶性变差。

聚乙烯醇的水溶性随其醇解度的高低有很大差别。

醇解度为87%~89%的产品水溶性最好,不管在冷水还是在热水中它都能很快地溶解,表现出最大的溶解度。

醇解度在89%~90%以上的产品,为了完全溶解,一般需加热到60~70℃。

醇解度为99%以上的聚乙烯醇只溶于95℃的热水中,而醇解度在75%~80%的产品只能溶于冷水,不溶于热水。

PVA醇解度降低,溶解性提高,是由于-OCOCH3的增多,进一步削弱了氢键的缔合,破坏了PVA大分子的定向性,从而使水分子容易进入PVA 大分子之间,提高了溶剂化作用。

但-OCOCH3是疏水性的,它的含量过高会使PVA 的水溶性下降,所以当醇解度在66%以下时,水溶性下降,直到醇解度降到50%以下,聚乙烯醇即不再溶于水。

因此,从水溶性要求来说,以醇解度为85%~88%的PVA为好。

另外,随着聚合度的增加,PVA分子链增长,分子之间的作用力增强、缠结增多,使它的水溶性也逐渐降低,溶液黏度增大。

1.5 成膜性及粘接力聚乙烯醇(PVA)作为一种水溶性合成粘结剂,它的粘接机理是加热时溶剂挥发,PVA分子紧密接触依靠分子间的吸附作用形成具有一定机械性能的膜,从而发挥黏结剂的性能。

因此,PVA碳链的长短及醇解度的大小直接影响着膜的物理机械性能。

一般聚合度高,强度大,但目前使用的聚合度1700的PVA有些过高,在实际使用过程中,易起浆皮。

另外,PVA的醇解度,因影响着分子中疏水基团含量和分子间氢键的作用大小,所以醇解度的降低,同样会引起膜机械性能的降低。

但疏水基团含量的改变,根据“相似相容”原理,它对被粘物的粘接力有所改变。

1.6 热塑加工性能聚乙烯醇(PVA)含有大量的羟基,能形成大量的分子内和分子间氢键,其熔融温度与分解温度,非常接近,难以热塑加工。

目前市售的PVA膜大多采用流延法生产,但流延法生产周期长、效率低、质量不稳定,工人操作劳动强度大、成本高,从而限制了PVA膜的应用。

如果能实现PVA的熔融加工,无疑将在PVA的生产行业带来根本性的突破,虽然已有相关研究报道,但问题仍未解决。

第二章应用及前景聚乙烯醇是一种用途很广泛的水溶性高分子聚合物。

由于其性能介于塑料和橡胶之间,具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性,且无毒无害,因此除了作纤维原料外,还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品,应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。

2.1聚乙烯醇的应用2.1.1在化纤工业中的应用聚乙烯纤维在化纤行业中又称为维纶,维纶纤维是一种很有价值的功能性差别化纤维,水溶性维纶纤维有长丝和短纤两大类。

水溶性维纶长丝是理想的水溶性纤维,是维纶的特色品种,可有O~100℃水溶温度,供各种用途使用。

它具有理想的水溶温度和强伸度,良好的耐酸、耐碱、耐干热性能,溶予水后无味、无毒,水溶液呈无色透明状,在较短时间内能自然生物降解。

其主要应用有以下几种:(1) 无捻毛巾用水溶性维纶长丝生产的无捻绒毛毛巾具有手感丰满、柔和、高吸水性等特点。

这种毛巾具有不割绒但微微发光的特点,目测和手感象丝绒毛巾一样,十分高档。

(2) 织袜水溶性维纶长丝可在无任何化学助剂的纯热。

水中很容易地溶解掉,并具有优秀的编织稳定性,广泛用于织袜。

将水溶性维纶长丝代替普通纱织进两个要分离的短袜之间,如代替棉纱或藻酸盐类纤维。

所有遗留在短袜中的水溶性长丝在染色或水洗过程中会完全溶解。

水溶性长丝采用S.X 型,溶解温度50℃,操作中可将温度提高到60℃。

取消自动分离机或剪子分离短袜的工序。

(3) 渔网用水溶性长丝作为分离纱代替普通的牵伸纱(棉纱或尼龙)时,网体就很容易变成单片,只需将其放在足够的热水或沸水中;清除即可。

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