PVA缩醛化反应
m表=41.386gm表+样=45.565g
五、实验过程现象讨论
1.滴加甲醛时瓶底部有少量不透明固体产生。
答:不透明固体的产生主要是由于搅拌器放置位置过高,未能充分搅拌反应液,导致三颈瓶底部的PVA和甲醛过早的发生分子链间的交联,在得到的产品中有絮状的固体也是由于这个原因导致的。
2.得到的产品不是很稠,仍比较透明。
实验报告2010.10.21
化工学院材料化学系2007级
实验Hale Waihona Puke 目:聚乙烯醇的缩醛化反应审批`
一、实验目的
1.了解聚乙烯醇(PVA)的缩醛化反应的发生机制、原理。
2.熟悉PVA缩醛化的具体操作和实验方法。
二、实验原理
PVA分子中含有大量的仲羟基,是亲水性高分子,可溶于热水中。分子链上的1,3-二羟基结构还可以像小分子有机物发生醚化、酯化及缩醛化等反应,扩大其用途。PVA是水溶性高聚物,不能直接使用,缩醛化反应可改善PVA的性质,从而获得具有良好耐水性和机械性能的维尼纶,缩甲醛化产品还可应用于涂料、粘胶剂、海绵等方面,PVA与丁醛、乙醛缩合产品可用作安全玻璃夹层材料、电绝缘膜,与重氮化合物偶合可得聚合物染料。
反应溶液没有明显变化。
2.在0.5h内从冷凝管缓慢滴加36%甲醛溶液4ml,继续反应0.5h后冷却至60℃。
随着甲醛的加入,溶液仍为无色,但是液体的粘度有明显增大,搅拌变得困难。由于搅拌器放置过高,瓶底部有少量不透明固体产生。
3.用1:2氨水调节pH至8-9得到产品。
得到的产品有些浑浊,有少量絮状固体,有一些透明,粘度比较大。
答:这主要是由于反应不完全的缘故,得到的聚合物分子链不够长,导致最后交联得到的产物分子量不够大,体系粘稠度不高,外观上表现为产品不是很浑浊,而正常的产品应为浑浊的液体。
3.反应前用酸调节pH的目的?反应后用氨水调节pH的目的?
答:反应前用酸调节pH是因为酸为本反应的催化剂,反应后加氨水的目的是中和作为催化剂的酸,使得反应停止,以得到一定交联度的目标产物。
三、实验药品及仪器
PVA水溶液(10%)80ml
甲醛溶液(36%)4ml
氨水(1:2)
盐酸(10%)
三颈瓶1个
搅拌器1个
冷凝管1个
恒温水浴1个
量筒、胶头滴管、温度计
四、实验步骤及现象
实验步骤
实验现象
1.往三颈瓶中加入80ml 10%的PVA溶液,加热至80℃,在不断搅拌下用胶头滴管滴加稀盐酸(10%)调节pH至1-2。
六、思考题
PVA的缩醛化反应,为什么至多只有80%的羟基发生反应?
答:因为PVA与甲醛的缩合反应是随机的,而且只有相邻的羟基可以与甲醛缩合,导致PVA链上可能会留下单个的羟基,无法与甲醛反应。