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聚乙烯醇缩丁醛的生产及应用前景_晓铭

聚乙烯醇缩丁醛的生产及应用前景_晓铭
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聚乙烯醇缩丁醛(PolyvinylButyral,简称PVB)是由聚醋酸乙烯酯(PVAC)或者聚乙烯醇(PVA)与丁醛在强酸催化作用下反应得到的缩合产物。PVB分子含有较长支链,具有良好的柔顺性,优良的透明度,极强的黏合力,很好的耐光、耐热、耐寒、耐水性、成膜性、溶解性、混溶性,高抗张强度和耐冲击性能等。它含有的官能团可以进行乙酰基的皂化反应,与玻璃、金属(尤其是铝)等材料有很高的黏接力。因此,在制造夹层安全玻璃、涂料、黏合剂、陶瓷薄膜花纸、真空铝箔纸、电器材料、玻璃钢制品、织物处理剂以及工程塑料等领域具有广泛的应用,是一种开发利用前景广阔的合成树脂材料材料。

一、PVB树脂的理化性质[1-2]

PVB树脂外观为白色或微黄色固体颗粒或粉末,无毒、无嗅、无腐蚀性。粒径40~200μm,具有流动性,密度为1.107~1.110g/cm3。属于热塑性材料,20℃的折光系数为1.48,软化温度为60~75℃,玻璃化温度为70~78℃,成型温度为120~170℃,比热容为1.6672~2.0934J/(g·℃)。

PVB树脂具有一定的化学稳定性,但在酸性或碱性(尤其是酸性)介质中能发生分解;加热到100℃以后发生热分解,在200℃ ̄240℃时几乎分解完全;可以进行乙醛皂化反应、羟基的脂化反应、醛基与羟胺的反应。在稀酸中可发生水解脱醛作用,这时能发生分子间的交联,在链上形成少量的双键,同时醋酸脂基也会进一步水解。在浓酸中加热形成透明溶液,同时分解出醛。在1%以下的稀碱中共同加热可中和其中的游离酸,提高树脂的热稳定性。在稍浓(3%,质量分数,下同)的碱中共沸会使醋酸脂基进一步水解,但缩醛度变化不大。在缩醛化过程中,少量盐的存在起催化剂的作用,过多则有害。

PVB树脂不溶于水和油类,可溶于醇类、酯类、苯类、酮类等多种有机溶剂;可与如邻苯二甲酸酯类、磷酸脂类、脂肪酸脂类等多种增塑剂相混溶;还与如酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、硝化纤维素、天然树脂等多种树脂有很好的配伍性和相容性,通过适当比例的混合,可以改善和提高这些树脂的物理、化学性能以及降低产品的成本。

PVB树脂的物理化学性质如溶解性、相溶性、溶液黏度、力学性能以及同其它树脂的反应能力等,均与其所含的丁醛基、乙酰氧基和羟基三个基团组成有关。随着原料、生产工艺等的不同,三者的比值及其分布也不一样,导致产品在性能有较大的差异。羟基值增加,水溶性增加;乙酰氧基值增加则耐水性增大;丁醛基值增加则可溶性、相溶性、耐水性都增加。虽然PVB树脂是热塑性,但由于分子含有仲羟基,它仍可与其它热固性树脂,如酚醛、脲醛、蜜胺、环氧等树脂以及二异氰酸酯等产生架桥反应以提升产品的耐化学药品性及涂膜硬度等性能,并且赋予涂膜相当良好的撕裂强度、耐磨强度、弹性、可挠性、光泽等特性,对玻璃、金属、陶瓷、塑料、皮革及木材等皆有很强的粘接性能。

聚乙烯醇缩丁醛依其组成不同,物理性质和化学性质不同,且随聚合度的变化,机械性质和溶液性质有所改变。当缩醛度相同时,PVB树脂的性质与制备方法密切相关,采用不同的工艺,利用不同的PVA可生产一系列不同性质的PVB树脂,树脂的密度、颗粒结构、溶剂和增塑剂的吸收比率,甚至透明度都能通过调节工艺条件加以控制。此外,各官能基在链中的分布特性(均匀度的大小,它既决定于原化合物,也决定于缩醛的制备方法)及其物理多相性,也都有一定的作用。

二、PVB树脂生产技术及进展

1生产技术

聚乙烯醇缩丁醛的生产及应用前景

北京晓铭

摘要:介绍了聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB树脂)的理化性质、制备方法及其进展,并概述了其在安全玻璃夹层材料、特种涂料、黏合剂、陶瓷印花纸以及铝箔纸等方面的广泛用途。

关键词:聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂聚乙烯醇生产应用前景

根据所用初始原料的不同,目前PVB树脂的工业化生产方法可以分为两大类,即使用聚醋酸乙烯酯(PVAC)及一般乙烯酯聚合物为原料的一步法和使用聚乙烯醇(PVA)为原料的二步法[2-3]。

1.1一步法

聚醋酸乙烯酯的水解和生成PVB的缩醛反应同步进行的一种生产工艺。加速水解的催化剂同样也能促进缩醛反应。反应可以在亲水性溶液中进行也可以在憎水性溶液中进行。从反应后期溶液的相态考虑,又可分为溶解法和沉淀法两种工艺。

(1)一步溶解法

醋酸乙烯经过本体聚合形成聚醋酸乙烯的甲醇溶液,加盐酸进行醇解。醇解生成的PVA悬浮于乙醇和醋酸乙酯的混合溶剂中,并加入丁醛和盐酸进行缩醛反应。在回流温度下,反应8~10h,随着反应的进行,PVA完全溶解,最终形成均一的PVB溶液。然后加碱,调节pH值为6,再向溶液中加入水,即可生成PVB的沉淀,经过水洗、中和、干燥即可得到PVB成品。

(2)一步沉淀法

醋酸乙烯本体聚合生成聚醋酸乙烯,加盐酸混合进行水解,当水解接近结束时,加入丁醛,在酸催化和强烈搅拌下缩醛反应迅速进行,生成的PVB从反应液中沉淀析出,经过水洗、中和、干燥即可获得PVB成品。

1.2二步法

以PVA作为初始原料,在适当的酸催化剂存在下,PVA溶液加醛反应以制备PVB树脂。根据所用溶剂的不同,反应可在均相介质中进行,也可以在非均相介质中进行,同样可分为溶解法和沉淀法两种工艺。

(1)二步溶解法

将PVA制成甲醇的悬浮液,加入盐酸和丁醛,在反应温度为60℃的条件下进行缩醛反应。随着反应的进行,PVA逐渐溶解,形成均一的溶液,而后加入水,使PVB析出,经过水洗、中和、干燥即可获得PVB成品。

(2)二步沉淀法

在8%~10%的PVA水溶液中,加入盐酸和丁醛,其比例为PVA∶HCl∶醛=100∶8∶57。反应达到一定程度后,反应由均相变成非均相,PVB沉淀析出。继续在70℃反应,反应完成后,将沉淀物水洗、中和、干燥后即可得到PVB成品。为了得到细粉状的树脂,PVA和丁醛进行缩合反应的温度较低,范围较窄,并且随着PVB不同的规格而改变,因此,缩合反应是个关键的工序。需要精确控制温度、时间和浓度,否则便会析出难溶的成块的树脂状产物。

溶解法反应在均相中进行,反应平稳,完全,生成的PVB颗粒均匀,是达到较高缩醛度的理想方法,可以生产出丁醛基含量为65%~80%的PVB树脂。该方法很少形成分子间的缩醛,无交联,而且缩醛基分布很均匀,但产物与溶剂的分离纯化困难,PVB颗粒中容易夹带溶剂,使产物易着色,热稳定性差,溶剂回收复杂,设备投资昂贵,另外,甲醇溶剂使用量较大,成本较高。

沉淀法的优势在于使用水做溶剂,反应后期存在相变,产品回收,水洗容易,可制得高纯度PVB树脂。另外,该方法不需要昂贵的溶剂和溶剂回收装置,生产成本较低。缺点在于缩醛化不均匀,容易发生分子间的交联反应,增加了生成物对溶剂的不溶性。沉淀法工艺中,PVB沉淀时会将丁醛包藏在颗粒中,PVB的缩醛反应程度不均匀,容易交联和团聚。生产的PVB树脂丁醛基含量较低,只有约55%。此外,为去除残余的分散剂和丁醛,需要用大量的水洗涤,水资源消耗较大。

2生产技术进展

2.1使用表面活性剂

目前,PVB树脂的生产多采用二步沉淀法生产,反应时间长,需要冷设备,能耗大,而且丁醛分散不均匀,缩醛反应不均,PVB微粒容易碰撞结块。加入适量的表面活性剂,可以使反应物和产物更好地分散,防止结块,使缩醛化均匀,甚至可以提高缩醛度。李国东等[4]采用双十六烷基二苯醚二磺酸钠和抗静电剂SN作为乳化剂,制备的PVB树脂不仅光学性能、力学性能优异,而且具有优良的抗静电性能。

R·狄盖尔等[5]开发出一种聚乙烯醇水溶液和丁醛反应制备改性聚乙烯醇缩丁醛的工艺方法。在反应工序中采用乳化剂为十六烷基磺基琥珀酸钠与其它烷基磺基琥珀酸钠或辛基苯基聚氧乙烯醚的混合物。所得聚乙烯醇缩丁醛经增塑后制成的聚乙烯醇缩丁醛薄膜与玻璃的黏合力强并具有良好的抗冲击性能和较高的透明度,特别适于作为各种安全层压玻璃的中间层。

2.2使用新型催化剂

由于现有的PVB树脂生产工艺,使用的催化剂为无机酸(一般为盐酸),在制备反应完成后,必须经过中和、水洗等工序,除去催化剂及由此生成的盐类

物质,操作繁琐,消耗大量的时间和纯水。如果催化剂能够很容易从反应体系除去,生成的PVB就可以不经过中和水洗,直接应用。胡巧玲等[6]将PVA100份、正丁醛33~45份、溶解500~700份纯水中,形成混合溶液;向混合溶液中加入共混复合增强型的催化剂1~5份后混合均匀,得到pH=1~3的水性混合物;将水性混合物放入温度为4℃~100℃容器中搅拌30~300min,加入氢氧化钠溶液直至混合液pH调至10~12为止,再添加表面张力改性剂,得到粉浆状悬浮液;将粉浆状悬浮液用纯水洗涤、冷却,即制得缩醛度为75%~85%,羟基值为约15~25的呈流动性的粉末状微粒的PVB树脂粉粒。该发方法作简单,能耗少,不粘结,原料利用率高。

2.3使用混合溶剂

溶解法生产加入5%~20%的水共存于反应体系中,可有效地改善PVB的分散体系,并防止产品着色。用异丙醇-水共沸组成物(异丙醇∶水=88∶12)作为溶解法的溶剂,缩醛化度几乎保持不变。且从溶剂的回收和再使用看,对工业有利。PVA和丁醛在醇-酯混合溶剂中可制得高醛化度、高均匀度,且完全溶于丁醇(50℃时30%)的PVB。

李晶晶等[7]利用有机溶剂N-甲基吡咯烷酮能溶解任何缩醛度PVB树脂的性质,完成一个从PVA树脂的非均相溶胀悬浮液到PVB树脂的均相溶液的反应过程,有效地减少了树脂生成过程发生的交联,PVB树脂的缩醛度得到了很好地控制,缩醛度分布均匀、易于控制且缩醛度高,能够满足各种用途PVB树脂的要求。

马倩等[8]采用乙醇和水作为混合溶剂,合成出了具有高缩醛度的PVB树脂。当水和乙醇质量比为10∶1,丁醛与PVA质量比为65∶100,催化剂用量与PVA质量比为10∶100,起始温度为15~50℃,升温速度为20min/10℃时,缩丁醛基含量可以达到80.1%,并且产物粒径分布均匀。

2.4改进工艺

宋倩茜等[9]以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,采用悬浮法生产PVB树脂。结果表明:当反应时间为10h、m(浓HCl)∶m(聚乙烯醇)=0.25∶1.0、丁醛滴加时间为40min和反应温度为70℃时,PVB的综合性能良好。此时,PVB树脂与增塑剂相容性良好,其缩醛基分布均匀、丁醛利用率超过94%、黏度为62.705mPa·s且雾度降至0.3%,完全满足安全玻璃的使用要求。

丁丽等[10]利用醇作为溶剂,采用均相醇法生产

PVB树脂。其中聚乙烯醇与溶剂的最佳配比为m(聚乙烯醇)∶m(丙醇)∶m(水)=2∶3∶5,催化剂用量m(硫酸)∶m(聚乙烯醇)=0.1∶1.0,丁醛用量n(丁醛)∶n(羟基)=1.2∶2.0,反应温度55℃,反应时间90min。此工艺条件下生产的PVB缩醛基分布均匀,缩醛基含量可达到83%。

刘仁刚等[11]以聚乙烯醇和正丁醛为原料,利用高压均质技术进行预分散,沉淀法制备PVB树脂粉体,缩丁醛基的质量分数可达77.11%,产物过160目筛通过率达80%以上。PVB粉末由粒径为3~7μm的椭球状初始颗粒团聚而成,过筛后的粉末平均粒径和中值粒径(d50)分别为35.28、29.29μm。缩醛反应较适宜的工艺条件为:pH=2,低温加料、梯度升温10℃/h,最终反应温度70℃,反应总时间6h,分散剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)用量为1.83g/L,正丁醛加入量为PVA羟基完全反应所需量的90%。产物用m(H2O)∶m(PVB)=2∶1的水洗涤15次或用m(H2O)∶m(PVB)=20∶1的水洗涤4次,洗液的表面张力值基本与纯水相同,分散剂基本除尽。

胡安宁等[12]开发出一种以聚醋酸乙烯酯为原料制备PVB树脂的方法。以聚醋酸乙烯酯和正丁醛为原料,以盐酸为催化剂,在溶剂存在下首先于45~55℃反应3.5~4.5h,然后升温至60~65℃继续反应1.5~2.5h,反应结束后洗涤并干燥得到缩醛化度在77w%~85w%的PVB树脂。该方法可有效提高PVB树脂的缩醛化度,并降低了反应的控制难度。

三、PVB树脂的应用

PVB树脂的分子结构,决定了它具有较高的拉伸强度、抗冲击性能、透明度和弹性等综合性能,而这些性能是其他聚合物无法比拟的,PVB主要应用于安全玻璃夹层材料,此外还广泛用于特种涂料、黏合剂、陶瓷印花纸以及铝箔纸等方面[1-3]。

1用作安全玻璃中间膜

PVB树脂具有优良的光学清晰度和耐候性,能在较大的温度范围内保持不变形;具有与柔顺性相结合的坚挺性和优异的抗冲击性能;与各种玻璃的表面有极好的粘合效率,因而将高分子量的PVB树脂加入30% ̄40%增塑剂后,挤压成薄膜,可作为安全玻璃的夹层材料。这是PVB树脂最主要的用途。目前,世界上80%以上的PVB树脂用于安全玻璃的夹层材料。

PVB中间膜具有柔软且强韧的性质,具有良好

的低温冲击强度、挠曲性、透光性及耐光、耐候性、隔音、防紫外线等性能。其拉伸弹性模量约为玻璃的1/2000,而断裂伸长率却为玻璃的3000倍以上,中间膜的断裂能比不透钢及高强度纤维大。加入PVB膜片的安全玻璃具有极强的耐冲击性,透明度高、耐水、耐老化的特性,并能在零下60℃的环境里使用。当受到外来物体冲击时,由PVB制成的安全玻璃只在撞击点形成不规则的成辐射状裂纹,玻璃碎片仍牢固地粘在中间膜上不飞散、脱落、使人致伤,而且在一定时间内不影响视线的情况下,可以继续使用,安全性能好。加入不同助剂后,还可以控制光线强度、能量和声音传递,因此广泛应用于汽车的挡风玻璃,飞机、高层建筑门窗的玻璃以及特殊防护玻璃,如银行和商店的贵重物品陈列柜玻璃、高级仪器仪表的防护玻璃、动物园中水族馆的水槽玻璃以及航海等方面。此外还可以代替用有机玻璃用作透明材料产品。

2在涂料行业中的应用

由于PVB树脂具有粘接强度高,耐寒性、耐油性、耐磨性、防腐性好等特点,被广泛应用于木材涂料、金属涂料、金属底漆、金属用油墨、金属箔的涂料、真空蒸镀用涂料、混凝土涂料。

PVB树脂与其它树脂(如酚醛、环氧、蜜胺、异氰酸酯等)相结合,可用作金属表面涂层,促使涂层均匀,提高黏接力,还可增强涂层的韧性、挠性、抗化学性及后处理性。可以改善涂膜的均一性,提高黏接强度以及弹性等,并最低限度地降低涂膜起层。PVB树脂用作金属保护涂层的蚀洗底漆或金属调节剂,同其它防腐材料相比,其防腐更为有效,可用作钢、铝、镀锌、铁、铜等金属材料的底漆,广泛应用于如贮槽、船舶等各种金属构件;在金属箔(主要是铝箔)上涂以PVB树脂溶液能提高箔的强度和防潮性,并且只用热封就能进行完全包箔,用于包装巧克力、饼干等食品及医药、照相零件等自动包装;PVB树脂用作木材制品用的蚀洗涂料和密封胶,可使木材制品不变形,涂层内黏力强、防潮、弹性好、刚度强、冲击、不掉色。还可用作木材精加工中色浆和密封剂的组成,防止木材基体脱色,防止松木节疤渗油的屏蔽涂料等;用于纺织涂层,可以改善织物的防水性、着色性和黏着性能,使涂层具有良好的黏接性、透明性、手感、外观及功能性;用PVB树脂制成的地面涂料不仅黏结力强、成膜性好,涂层柔韧,并且具有耐磨、耐水、耐晒、耐酸、耐碱等特点,适合于公共建筑和民

用住宅的地面装饰;PVB树脂可以和各种热固性树脂进行交联反应,显著地促进固化涂料韧性层的柔软性和黏着性;PVB树脂可用作胶合板的表面处理剂及硬板、绝缘板的底层涂料;与其它天然树脂、合成树脂、干性油混合使用,可提高热固性树脂的耐冲击性,可挠性和密着性;PVB树脂的酒精溶液能很好的黏着于塑料面、纸张金属面上,可用作真空蒸镀,如真空镀铝用的粘合剂及其加工面的涂料;PVB树脂溶液作底层涂料时,可以提高水乳漆膜的耐久性;作为布料的防水漆,添加PVB树脂后可得到良好的效果,可用来制作帐篷、外套、食品袋、雨衣以及雨披等;PVB薄膜在常温下显示很强的伸长性,在低温下也能保持这一特性,因此可以用来制备柔软性和弹性的皮膜;PVB树脂很容易模塑,而且光泽好,又耐磨蚀,与廉价的可溶性溶剂一起可做纸张和编织物涂料或耐油涂料,广泛应用于热敏纸、贮存纸以及复写纸等;PVB树脂可用于制造粉末涂料,应用静电技术,通过喷涂或流化床将粉末涂料涂在金属表面上。还可用于电路保护涂层、可剥离保护涂膜、光固化涂料、磁带与磁盘用磁性涂料以及防污涂料、交联型金属涂料以及在电气工业中用作包线的绝缘漆等。

3在黏合剂行业中的应用

PVB树脂中含有羟基、乙酰基和醛基,是一个优良的热熔胶基质,与其它组份混合后,PVB树脂提供韧性、弹性和高黏接力,可用于制成多种黏合剂。PVB树脂与酚醛树脂混合后用于金属制品的粘接,取代了传统的联接金属制品用铆钉的方法,使制品联接处受力更大,同时还减轻了制品的重量;把PVB树脂溶液涂在线圈上,加热后即可把线圈粘合;PVB与天然树脂、合成树脂及增塑剂混合,可用于布与布或其它材料的加热粘合;PVB作为瓷器“转印商标”的黏合剂,不仅节省了工序,而且提高了产品质量,烧出的陶瓷色泽鲜艳、质地光洁;PVB树脂可用作玻璃纸胶黏带、聚乙烯胶黏带等压敏型胶粘带的黏合剂原料;作为无纺布的黏合剂,静电植绒用黏合剂以及皮革用黏合剂的原料;由中黏度、低羟基含量PVB树脂制成的胶黏剂,可用于粘接陶瓷集成电路开关、修补陶瓷、陶瓷印花、粘接存贮器的磁头、磁盘、磁鼓以及印刷电路陶瓷多层板的粘接;PVB树脂对磁粉末具有良好分散性,可以用作高级磁带黏合剂;PVB树脂还可用于环氧树脂用微胶囊型潜伏性固化剂的囊膜,浇铸层型材料的粘合剂,无

机玻璃用热稳定性胶黏剂,粘接聚氨酯-金属用初黏性好、耐水性优良的黏粘接剂,膜状及阻燃性膜状胶黏剂,耐溶剂、接着性、密着性、耐热性、机械强度优良的可光固化或热固化的胶黏剂等。

4静电复印、墨水以及染料

用PVB树脂作锌钡白的黏结剂,施于纸上,可形成均匀的介电绝缘层用于静电复印;PVB树脂作为照相凹版印刷、活版印刷及橡胶凸版印刷用墨水,可以改善墨水的柔性、黏着性、韧性和耐磨性。此外,它们的溶解度特性允许使用快干溶剂,从而适用于高速印刷;用于纺织品染色的染料制备中可提高染色率,用于金属或玻璃板的标记墨及标记笔用成膜墨及校正笔用墨,书写自如流畅;PVB还可用于生产富有染色性或耐火性的纤维及仿皮材料,提高环氧树脂和聚酯的模塑化合物的韧性,制造半渗透膜和高分子交换膜,防水、防油、防擦伤保护膜及经济有效用于各种吸水材料的海绵制品等。

5其他方面

由PVB树脂制成的可燃弹壳,壳体重量轻、经济,可提高火焰速度,又可减少对枪械的腐蚀;由PVB树脂加上丁基橡胶、羧基改性聚烯烃和硫粒状橡胶,可制减振鸣材料;PVB树脂可用于制造抑制升华性物质升华的保护膜;PVB树脂可用于制造防水纤维和用作生物酶载体;在医学上,PVB可以用于牙齿修复物、包扎伤口、伤口缝合等;将加有增塑剂的PVB溶液涂覆在各种纺织品上,可使其具有防水性、防污染性等,并且不破坏纺织品的原有手感和风格;含增塑剂的PVB水分散液,可用作棉织物处理剂、防缩剂、耐磨剂以及硬挺剂,不仅印染效果良好,耐洗不褪色,还可以提高织物的耐磨性和柔耐性;PVB与合成橡胶如丁二烯橡胶、氯丁橡胶等相混,可塑成具有高冲击性和高强性模具的机电部件及软管、硬管以及棒材等;此外,PVB树脂可用于网球拍球拍夹,可以替代EVA作为太阳能电池的封装材料,在环保领域用于制备废水处理用超滤膜,在生物医药工程领域,利用其良好的生物相容性用于生物传感器,细胞担载和培养以及诊断和药物释放等方面。

四、结束语

聚乙烯醇缩丁醛应用广泛,制备原料聚乙烯醇来源丰富,今后应该加快技术开发和新产品的应用,以促进相关行业快速发展。

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四川美丰集团美青氰胺有限责任公司主要生产经营化肥原料,每年综合能源消耗量达到76万吨标准煤。而合成氨的工艺冷却水,其耗能在整个生产过程中是最大的,通过将水泵进行了节能改造,改造后工艺冷却水系统节电率近30%。

工业循环水系统节能改造工程技术施工方便,节能效果显著,系统运行中无振动、噪音低、维护检修方便,维修工作量少,而且可以不停产进行维修。按照石化行业循环水系统的用电量占整个电耗的8%~10%,使用优化技术后节能30%计算,通过循环水系统的节能优化至少可以为整个石油化工行业带来增长2.4%~3%的直接经济效益。(汪家铭)

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PVB,聚乙烯醇缩丁醛

营口天元化工研究所股份有限公司 聚乙烯醇缩丁醛 执行标准:Q/TYG001-2014 英文名:Polyvinyl Butyral(PVB) CAS RN:63148-65-2 1、产品简述: 聚乙烯醇缩丁醛是一种白色固体颗粒,产品形成的涂膜 具有高透明性、弹性、韧性、耐碱性强、耐油性和低温耐冲 击性等优越的特性,同时,对玻璃、金属、陶瓷粉、塑胶、 皮革等木材都有优良的粘接力,此外对颜料与染料有良好的 分散性,与其他树脂也具有不错的相容性。 1.1 结构式: 2、技术指标 项目TB-5 TB-6 TB-8 TB-12 TB-14 TB-16 TB-17 TB-20 外观白色粉末或颗粒 粒度(20 目)筛下(m/m),% 100.0 挥发份(m/m),% ≤3.00 粘度(20℃±0.2℃,10%乙醇溶 5-6 6-8 8-15 15-30 30-50 50-80 80-160 160-240 液),s 粘度(20℃±0.2℃,10%乙醇溶 50-70 70-100 100-20 200-400 400-750 750-1200 1200-2800 2800-3800 液),(mPa.s)0 游离酸(以 HCl 计)(m/m),% ≤0.05 乙烯醇缩丁醛基(m/m),% 68.0-80.0 430nm ≥80 透明度 660nm ≥90 3、用途:产品主要应用与汽车与建筑物的安全玻璃中间膜、防锈底漆、考漆、木器漆、印刷油墨、电子陶瓷及覆铜板粘接剂,还可作为金属与金属、金属与塑胶间的粘接剂、热熔胶的改质剂、纺织品防水加工等。 4、包装:外层为塑料编织袋,内衬薄膜袋,每袋净重 12.5 kg。

聚乙烯醇缩丁醛PVB纳米纤维的制备方法

聚乙烯醇缩丁醛纳米纤维的制备 一、背景 聚乙烯醇缩丁醛(PVB)是在酸催化作用下,经正丁醛与聚乙烯醇(PVA)水溶液进行缩合反应而得到的合成树脂,它是由缩丁醛基、醇羟基、乙酰氧基(醋酸根基)组成的三元共聚体,其物理化学性能均与以上三个基团的组成有关。PVB不溶于水,可溶于醇类、酮类等多种有机溶剂中。PVB具有较高的拉伸强度、抗冲击性能、粘结力和弹性等综合性能,目前被应用于制造夹层安全玻璃、特种涂料、黏合剂等方面。 聚乙烯醇缩丁醛纳米纤维的应用领域非常广泛,主要应用于纺丝材料、滤材等领域。Wu等通过平行金属板收集聚乙烯丁缩醛(PVB)的静电纺丝纳米纤维膜,得到的纤维膜表现出与竹叶十分相似的亲水特性[1]。东华大学丁斌等采用PVB作为模板聚合物,SnCl2作为锡源,通过共混纺丝制备出复合纳米纤维,经过热处理制备出SnO2@C复合纳米纤维,这种材料有望作为高效柔性电极应用在锂离子电池负极材料领域[2]。 二、纳米纤维的制备 2.1仪器和试剂 仪器:静电纺丝装置(ET-2535H);磁力搅拌器;电子天平;扫描电镜。 试剂:聚乙烯醇缩丁醛(PVB108);无水乙醇(市售,分析纯); 2.2聚乙烯醇缩丁醛纳米纤维膜的制备 使用静电纺丝装置制备纳米纤维膜。先称取一定质量的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)粉末,然后缓缓加入无水乙醇配制成7%的纺丝液,并密封好;然后放在磁力搅拌器上充分搅拌,使粉末完全溶解,便制得所需PVB纺丝液。将溶液装入具不锈钢针头(20号)的注射器中,调节溶液推进速度为0.5mm/min,用导线将喷针与正高压电源相连,接收滚筒与负高压相连。调节正电压为7KV,负高压1KV,喷射距离10cm。液滴在静电力作用下在喷针形成Taylor 锥形成射流和纤维。纺丝一段时间制得聚乙烯醇缩丁醛纤维膜。 PVB结构式

聚乙烯醇及其缩丁醛的制备

五、聚乙烯醇及其缩丁醛的制备 一、实验目的 1.了解聚合物中官能团反应的常识,并学会其中的操作技术。 2.了解大分子的基本有机化学反应,在高分子链上有合适的反应基团时,均可 按小分子有机反应历程进行高分子反应。 3.了解通过高分子反应改性原理。 二、实验原理 由于单体乙烯醇并不存在,聚乙烯醇不可能从单体聚合而得,而只能以它的酯类(即聚乙酸乙烯酯)通过醇解在酸性条件下进行,通常用乙醇或甲醇作溶剂,酸性醇解时,由于痕量的酸极难自聚乙烯醇中除去,残留在产物中的酸,可能加速聚乙烯醇的脱水作用,使产物变黄或不溶于水;碱性醇解时,产品中含有副产品醋酸钠,目前工业上都采用碱性醇解法。 碱性醇解: 酸性醇解: 醇解在加热和搅拌下进行。初始时微量聚乙烯醇先在瓶壁析出,当约有60%的乙酰氨基被羟基取代后,聚乙烯醇即自溶液中大量析出,继续加热,醇解在两相中进行,在反应过程中,除了乙酸根被醇解外,还有支链的断裂,聚乙酸乙烯酯的支化度愈高,醇解后分子量降低就愈多。 聚乙烯醇是白色粉末,易溶于水,将它的水溶液自纺织头喷入Na 2SO 4-K 2SO 4的溶液中,聚乙烯醇即沉淀而出,再用甲醛处理就得高强度、密度大的人造纤维,商品名叫“维尼纶”。 聚乙烯醇水溶液在浓盐酸催化下与丁醛缩合制得的聚乙烯醇缩丁醛树脂,就C H 2H C OCOCH 3H 2C H C OCOCH 3CH OH NaOH C H 2H C OH H 2C H C OH +CH 3COONa +CH 3COOCH 3C H 2H C OCOCH 3H 2C H C OCOCH 3CH OH H 2SO 4 C H 2H C OH H 2C H C OH +CH 3COOH +CH 3COOCH 3

PVB聚乙烯醇缩丁醛

P V B聚乙烯醇缩丁醛Newly compiled on November 23, 2020

营口天元化工研究所股份有限公司 聚乙烯醇缩丁醛 执行标准:Q/TYG001-2014 英文名:Polyvinyl Butyral (PVB) CAS RN:63148-65-2 1、产品简述: 聚乙烯醇缩丁醛是一种白色固体颗粒,产品形 成的涂膜具有高透明性、弹性、韧性、耐碱性 强、耐油性和低温耐冲击性等优越的特性,同 时,对玻璃、金属、陶瓷粉、塑胶、皮革等木材 都有优良的粘接力,此外对颜料与染料有良好的 分散性,与其他树脂也具有不错的相容性。 结构式: 项目TB-5 TB-6 TB-8 TB-12 TB-14 TB-16 TB-17 TB-20 外观白色粉末或颗粒 粒度(20 目)筛下(m/m),% 挥发份(m/m),% ≤ 粘度(20℃±℃,10%乙醇溶 5-6 6-8 8-15 15-30 30-50 50-80 80-160 160-240 液),s 粘度(20℃±℃,10%乙醇溶 50-70 70-100 100-20 200-400 400-750 750-1200 1200-2800 2800-3800 液),()0 游离酸(以 HCl 计)(m/m),% ≤ 乙烯醇缩丁醛基(m/m),% 透明度 660nm ≥90 电子陶瓷及覆铜板粘接剂,还可作为金属与金属、金属与塑胶间的粘接剂、热熔胶的改质剂、纺织品 防水加工等。 4、包装:外层为塑料编织袋,内衬薄膜袋,每袋净重 kg。 5、储存:阴凉、通风处且低温下保存,保质期 24 个月,过期复检合格仍可使用。 6、运输:运输过程中应避免雨淋、潮湿,防暴晒,不能与强氧化剂混运。 * 另外,为满足客户需求,公司可根据客户特殊需求开发、研制产品。

聚乙烯醇缩丁醛

该产品是以酸作催化剂,使聚乙烯醇和正丁醛进行缩合反应而成的合成树脂。 本产品的化学名称为聚乙烯醇缩丁醛树脂,英文缩写为PVB。它不仅具有高度的 透明性、良好的耐光性、耐寒性、耐水性、成膜性和抗冲击性能,而且对玻璃、 金属、木材、陶瓷、皮革、纤维等材料有良好的粘接性能,现已在各工业部门得 到广泛的应用,如安全玻璃的中间膜、瓷用花纸、金属保护底漆、水松纸、铝铂 纸、绝缘漆、纤维处理剂、制件、印刷油墨、染料、人造海绵等等。该产品还具 有无毒、无味、粘合力好、无机械杂质、透明度高的特点。 主要用途:聚乙烯醇缩丁醛为无毒、无害、无腐蚀性树脂,具有耐候性、高透明度性、良好得绝缘性、成膜性和低温下得抗冲击性和优良得物化性能,并能耐无机酸脂烃和紫外线作用,耐寒、耐水、耐老化得优良性能。 该产品可溶于醇类、脂类、酮类、及乙醇和芳香烃类混合溶剂中与酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、硝化纤维、天然树脂等有很好得配伍性和相容性,并可以改善和提高这些树脂的性能。 可用于玻璃夹层材料、磷化底漆、防腐涂料、油墨、覆铜板、胶黏剂、耐磨材料、陶瓷印花、织物印花、真空蒸镀、玻璃钢、卷烟等行业。还有木材、纸张的增强处理剂压片后可替换有机玻璃、仪表罩等。透明度极高的防护罩。 由于聚乙烯醇缩丁醛诸多优良性能和可开发性,所以在众多行业中得到广泛应用。 水松油墨该产品是以酸作催化剂,使聚乙烯醇和正丁醛进行缩合反应而成的合成树脂。 本产品的化学名称为聚乙烯醇缩丁醛树脂,英文缩写为PVB。它不仅具有高度的透明性、良 好的耐光性、耐寒性、耐水性、成膜性和抗冲击性能,而且对玻璃、金属、木材、陶瓷、皮 革、纤维等材料有良好的粘接性能,现已在各工业部门得到广泛的应用,如安全玻璃的中间 膜、瓷用花纸、金属保护底漆、水松纸、铝铂纸、绝缘漆、纤维处理剂、制件、印刷油墨、 染料、人造海绵等等。该产品还具有无毒、无味、粘合力好、无机械杂质、透明度高的特点。 供应树脂砂轮的详细描述: 聚乙烯醇缩醛是由聚乙烯醇在酸性催化剂存在下与不同醛类进行缩醛化反应而制得。缩醛的性质决定于原料聚乙烯醇的结构、水解程度、醛类的化学结构和缩醛化程度等。一般地讲,所用醛类的碳链愈长,树脂的玻璃化温度降低,耐热性就低,但韧性和弹性提高,在有机溶剂中的溶解度也相应增加。溶解性能也决定于结构中羟基的含量,缩醛度为50%时可溶于水配制成水溶液胶粘剂106或107胶粘剂就是属于这种类型,缩醛度很高时不溶于水而溶于有机溶剂中。工业中最重要的缩醛品种是聚乙烯醇缩丁醛和缩甲醛。以丁醛作用于聚乙烯醇的水溶液或用丁醛处理落于乙酸甲酯或其它溶剂中的聚乙酸乙烯酯,都可制得聚乙烯醇缩丁醛,反应中用酸作催化剂。缩丁醛中含有较长的支链,因此它的柔软性、挠曲性好,玻璃化温度低(50℃)。缩丁醛中含有一定量的羟基,这就提高了它在醛类中的溶解度和对水的亲和力。缩丁醛的良好的溶剂有:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲乙酮、环己酮、二氯甲烷和氯仿等。缩丁醛缩醛化程度越高,聚合物的软化温度和强度越低。而憎水性与介电性能随缩醛化的增多而获得改善。缩丁

聚乙烯醇及其缩丁醛的制备

五、聚乙烯醇及其缩丁醛的制备 一、实验目的 1.了解聚合物中官能团反应的常识,并学会其中的操作技术。 2.了解大分子的基本有机化学反应,在高分子链上有合适的反应基团时,均可按小分子有机反应历程进行高分子反应。 3.了解通过高分子反应改性原理。 二、实验原理 由于单体乙烯醇并不存在,聚乙烯醇不可能从单体聚合而得,而只能以它的酯类(即聚乙酸乙烯酯)通过醇解在酸性条件下进行,通常用乙醇或甲醇作溶剂,酸性醇解时,由于痕量的酸极难自聚乙烯醇中除去,残留在产物中的酸,可能加速聚乙烯醇的脱水作用,使产物变黄或不溶于水;碱性醇解时,产品中含有副产品醋酸钠,目前工业上都采用碱性醇解法。 碱性醇解: 酸性醇解:C H2 H C OCOCH3 H2 C H C OCOCH3 CH OH NaOH C H2 H C OH H2 C H C OH +CH3COONa+CH3COOCH3 C H2 H C OCOCH3 H2 C H C OCOCH3 CH OH H2SO4 C H2 H C OH H2 C H C OH +CH3COOH+CH3COOCH3

醇解在加热和搅拌下进行。初始时微量聚乙烯醇先在瓶壁析出,当约有60%的乙酰氨基被羟基取代后,聚乙烯醇即自溶液中大量析出,继续加热,醇解在两相中进行,在反应过程中,除了乙酸根被醇解外,还有支链的断裂,聚乙酸乙烯酯的支化度愈高,醇解后分子量降低就愈多。 聚乙烯醇是白色粉末,易溶于水,将它的水溶液自纺织头喷入Na 2SO 4-K 2SO 4 的溶液中,聚乙烯醇即沉淀而出,再用甲醛处理就得高强度、密度大的人造纤维,商品名叫“维尼纶”。 聚乙烯醇水溶液在浓盐酸催化下与丁醛缩合制得的聚乙烯醇缩丁醛树脂,就是粘结力大,制造安全透明玻璃的一种原料,此外聚乙烯醇对许多有机溶剂的不溶性,可用来制造耐汽油的衬垫合管子。 三、主要试剂和仪器 聚乙酸乙烯酯 乙醇 氢氧化钾-乙醇溶液 正丁醛盐酸羟氨水溶液 搅拌器 三颈瓶 冷凝管 滴液漏斗等 四、实验步骤 1.乙酸乙烯酯的醇解-聚乙烯醇的制备 在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的500ml 三颈瓶中加30ml16%的氢氧化钾-乙醇溶液[注1],用水浴保持温度在20-25o C 左右[注2],滴加80克浓度为26%的聚乙酸乙烯酯溶液,速度不宜过快[注3],在40-45分钟内滴完,然后维持在此温度2小时,冷却至室温,用布氏漏斗过滤,产物为白-浅黄色固体,用60ml70%乙醇分四次洗涤,抽干,然后置于真空烘干箱中在50-60o C 之间烘干。 H 2C H C OCOCH 3 n H 2C H C OH n

水溶性聚乙烯醇缩丁醛的制备及其涂层性能

水溶性聚乙烯醇缩丁醛的制备及其涂层性能 作者: 概述: 摘要:以邻苯二甲酸酐对聚乙烯醇缩丁醛(PVB)进行水性化接枝改性,制备了水溶性聚乙烯醇缩丁醛(WPVB)。用红外光谱、核磁氢谱对WPVB结构进行了表征,探讨了反应的影响因素,得到了较佳工艺条件:反应温度60℃,反应时间6h,四丁基溴化铵的用量为投料总质量的0.6%。制备了WPVB水分散体,WPVB 与PVB相比,其固化涂层的玻璃化转变温度降低11.6℃,总失重率降低3.92%,硬度由5H变为7H,附着力级别由1变为O。 关键词:聚乙烯醇缩丁醛,水性化,改性,涂层性能 聚乙烯醇缩丁醛(PVB)分子含有较长支链,具有优良的透明度,良好的耐光、耐热、耐寒、成膜性,以及高抗张强度和耐冲击性等优点,在制造夹层安全玻璃、黏合剂、织物处理剂等领域得到了广泛应用[1~4]。但是,纯PVB的分子极性较大,在不添加增塑剂的情况下无法加工成膜,且增塑剂与PVB必须具有良好的相容性,否则增塑剂易渗出,影响薄膜与无机玻璃之间的黏合强度,容易起泡,影响安全玻璃的耐冲击性能;熔融状态下成膜条件较为苛刻,给使用过程造成不便,同时能耗较高[5—8]。此外,PVB在使用过程中需使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、己二酸二甲酯(DMA)等有机溶剂,在一定程度上限制了PVB的应用[1,9]。 笔者利用邻苯二甲酸酐对PVB进行水性化接枝改性,制备了水溶性聚乙烯醇缩丁醛(WPVB),优化了合成工艺条件;制备了WPVB水分散体,研究了其固化涂层的性能。WPVB的合成路线如图1所示。 1 实验部分 1.1试剂与仪器 PVB 6000,工业级,济南鑫霖化工有限公司;邻苯二甲酸酐,分析纯,天津

聚乙烯醇缩丁醛_PVB_胶片

聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片 1.pvb胶片简介 我公司所生产的PVB胶片是由聚乙烯醇缩丁醛树脂经增塑剂塑化挤压成型的一种高分子材料,它对无机玻璃有很好的粘结力,具有高度透明、耐热、耐寒、耐湿、和机械强度高的特性,该胶片膜表面平整,有很好的拉伸强度和断裂延伸率,该产品结合中国市场特点,具有优良的施工操作性能,是制造夹层安全玻璃的最佳粘合材料。 2、产品性能 PVB具有:1安全性:不容易被击穿,破碎后碎片不易飞散,具有比较高的耐震、防盗、防暴和防弹性能;2节能性:有良好的隔热功能,可节电节能;3隔音性:夹层玻璃对声波具有阻尼功能,是良好的隔音材料;4夹胶玻璃有阻挡紫外线的功能,可防止室内家具、物品的褪色,5、结构完整特性,产品应用:汽车挡风玻璃;、用作建筑物的门、窗、天花板、玻璃墓墙等;金融、珠宝商行等防盗玻璃;家具用玻璃。 3、PVB胶片的应用范围 ●什么是安全玻璃 夹层安全玻璃是两层或多层玻璃之间夹上坚韧的聚乙烯醇缩厂醛(PVB)中间膜,经高温高压加工制成。PVB膜有良好的粘结性、韧性和弹性,在夹层玻璃受到外力猛烈撞击而破碎时,这层膜会吸收大量能量,玻璃碎片会牢牢粘附在PVB中间膜上,玻璃碎片不会飞散,从而使可能产生的伤害减少到最低程度。夹层玻璃具有良好的保安性、降噪性、控制阳光特性及防紫外特征。根据需要可选用普通玻璃、钢化玻璃、LOW—E玻璃作为的原片,从而使夹层玻璃具有不同的优良性能。 ●PVB胶片的应用 PVB胶片主要用于制造夹层安全玻璃,而夹层安全玻璃的应用随处可见。在汽车行业,PVB胶片是制造汽车挡风玻璃的主要材料。由于夹层安全玻璃具有安全、保温控制噪音和隔离紫外线等多项功能,所以在建筑等领域也有广泛的应用。如建筑幕墙、门窗采光天棚、天窗、吊顶、架空地面、大面积玻璃墙体、玻璃家具、室内玻璃隔断、商店橱窗、柜台、水簇馆,银行柜台,监狱控视窗、炼钢炉屏幕窗及各种防弹玻璃等。随着科技的发展,通过对PVB胶片进行特殊处理,可以进一步改善其性能并丰富夹层玻璃的品种,如加入着色材料,可生产防辐射的着色安全玻璃;加入遇光变色物质可生产出变色安全玻璃;加入金属网,可生产出防结玻璃。采用特殊配方生产的PVB胶片在航天、军事和,高新技术工业等领域也有着广泛的应用,如用于飞机、航天器,军事仪器,太阳能电池和太阳能接收器等,在工业领域应用于复合减震钢板等。 随着经济的发展,多数国家以立法形式推动汽车、建筑等行业夹层安全玻璃的应用,从而将PVB胶片推向一个更加广阔的巾场。 ●建筑物需要以玻璃作为建筑材料的下列部位必须使用安全玻璃(《建筑安全玻璃管理规定》) (一)7层及7层以上建筑物外开窗; (二)面积大于1.5m2的窗玻璃或玻璃底边离最终装修面小于500mm的落地窗; (三)幕墙(全玻幕除外); (四)倾斜装配窗、各类天棚(含天窗、采光顶)、吊顶;

聚乙烯醇缩丁醛

聚乙烯醇缩丁醛 聚乙烯醇缩丁醛 溶于甲醇、乙醇,正丙醇,异丙醇,正戊醇,苯甲醇,丁醇、双丙酮醇,丙二醇乙醚/甲醚/丙醚,丙酮、甲乙酮、环已酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯,乙酸等。具有优良的柔软性和挠曲性。 目录

聚乙烯醇缩丁醛 树脂 类型:热塑性树脂 物理性质 密度1.07g/cm3。 分子量自30-45k. 折射率1.488(20℃)。 吸水率不大于4%。 软化温度60-65℃。 玻璃化温度66-84度(以聚合度不同而不同)。 溶解性:可以溶解于大多数醇/酮/醚/酯类有机溶剂,不溶于碳羟类溶剂,如汽油等石油溶剂。 编辑本段应用领域 制得的薄膜用于制作安全玻璃的夹层材料,该安全玻璃透明性好,冲击强度大,广泛用于航空和汽车领域。 涂料工业用于制造防腐蚀涂料、防锈能力强,附着力、耐水性好的金属底层涂料和防寒漆。陶瓷工业用于制造花纹鲜艳的薄膜花纸,可代替陶瓷花纸。树脂工业用于制造代替钢、铅等有色金属的压塑料,可配成多种粘合剂。广泛用于木材、陶瓷、金属、塑料、皮革、层压材料等的粘接。纺织工业用于制造织物处理剂和纱管。食品工业用于制造无毒包装材料。造纸工业用于制造纸张处理剂。此外,还可用于制造防缩剂、硬挺剂及其他防水材料。 可用于印刷工业的柔印,凹印,凸印(Flexo/Gravia),丝网印,热转印,因其溶于醇类且无毒,印件不残留异味,可用于食品工业中对异味敏感的包装如茶叶/香烟等。因树脂为阳离子型,对带有强烈阴离子的玻璃表面有极好的附着力,特别适用于玻璃板装饰丝印。

聚乙烯醇和丁醛的缩合物。结构为白色粉末,相对密度 1.08~1.10 。可溶于甲醇、乙醇、酮类、卤代烷、芳烃类溶剂。与邻苯二甲酸酯、癸二酸酯苯增塑剂,以及硝酸纤维素、酚醛树脂、环氧树脂等有良好的相溶性。具有较高的透明性、耐寒性、耐冲击、耐紫外辐照。与金属、玻璃、木材、陶瓷、纤维制品等有良好的粘结力。将聚乙烯醇溶于水中,在搅拌下加入丁醛及催化剂如盐酸或硫酸,在15~50℃的温度下进行缩醛反应,生成的缩醛物经水洗、离心干燥即得聚乙烯醇缩丁醛。主要用于制造夹层玻璃、涂料及粘合剂等。 编辑本段应用 印刷油墨 好的耐水性结合好的防粘连性,好的流动性和优良的颜料湿润性(这使聚乙烯醇缩丁醛树脂理想地用于生产颜料糊)使聚乙烯醇缩丁醛树脂系列很适合作印刷油墨的粘结料,如果适当地拟定配方,这种油墨是无臭无味的。因为在聚乙烯醇缩丁醛系列中的树脂易溶于不含有害物质的溶剂中(如乙醇),对有机基材如醋酸纤维素薄膜,聚脂薄膜和聚苯乙烯以及对铝箔有优良的粘附性,它们对于食品包装用胶印和凹印油墨是理想的。 这里,低分子量的SD-1,SD-2,SD-3是优先选择的。对成问题的表面,例如具预处理表面的聚烯烃薄膜的粘附能通过混入氨烷基硅烷来改进。 丝印印刷油墨能和SD-5和SD-6配制。 热封漆 以聚乙烯醇缩丁醛为基料的涂层能热封和热活化,如果需低的热封温度,能通过加入少量增塑剂量达到。另一方面,如果需较高的热封温度,则能通过加入像硝酸纤维素那样的硬树脂来达到。 双组分漆 很好的相溶性及活性羟基在存在使聚乙烯醇缩丁醛树脂理想地与其它的树脂联合,适合于作油漆粘结料。 在与尿素,蜜胺,苯酚和聚异氰酸脂树脂反应后得到极稳定的膜。依赖于所有可硬化树脂的量,这些膜不再是热塑性的。聚乙烯醇缩丁醛提高漆膜的柔顺性和粘附性。 室温硬化的漆能通过将聚乙烯醇缩丁醛与适当的尿素树脂混合并使用一无有害物质的溶剂来配制。由这些漆产生的膜耐水和醇,耐刮伤并且坚固。例如它们能用来密封各种地板。优良的耐光性使这些种类的漆也能用于户外。

聚乙烯醇及其缩丁醛的制备

聚乙烯醇及其缩丁醛的制备 五、聚乙烯醇及其缩丁醛的制备 一、实验目的 1(了解聚合物中官能团反应的常识,并学会其中的操作技术。 2(了解大分子的基本有机化学反应,在高分子链上有合适的反应基团时,均可 按小分子有机反应历程进行高分子反应。 3(了解通过高分子反应改性原理。 二、实验原理 由于单体乙烯醇并不存在,聚乙烯醇不可能从单体聚合而得,而只能以它的酯类(即聚乙酸乙烯酯)通过醇解在酸性条件下进行,通常用乙醇或甲醇作溶剂,酸性醇解时,由于痕量的酸极难自聚乙烯醇中除去,残留在产物中的酸,可能加速聚乙烯醇的脱水作用,使产物变黄或不溶于水;碱性醇解时,产品中含有副产品醋酸钠,目前工业上都采用碱性醇解法。 碱性醇解: CHOH3H H2HCCCCH2 NaOH OCOCHOCOCH33 H+H2HCOONaCHCOOCHCH+333CCCC H2 OHOH 酸性醇解: CHOH3H H2HCCCCH2 SOH24 OCOCHOCOCH33 H+H2HCOOHCHCOOCHCH+333CCCC H2 OHOH

醇解在加热和搅拌下进行。初始时微量聚乙烯醇先在瓶壁析出,当约有60,的乙酰氨基被羟基取代后,聚乙烯醇即自溶液中大量析出,继续加热,醇解在两相中进行,在反应过程中,除了乙酸根被醇解外,还有支链的断裂,聚乙酸乙烯酯的支化度愈高,醇解后分子量降低就愈多。 聚乙烯醇是白色粉末,易溶于水,将它的水溶液自纺织头喷入NaSO-KSO2424 的溶液中,聚乙烯醇即沉淀而出,再用甲醛处理就得高强度、密度大的人造纤维,商品名叫“维尼纶”。 聚乙烯醇水溶液在浓盐酸催化下与丁醛缩合制得的聚乙烯醇缩丁醛树脂,就 1 是粘结力大,制造安全透明玻璃的一种原料,此外聚乙烯醇对许多有机溶剂的不溶性,可用来制造耐汽油的衬垫合管子。 三、主要试剂和仪器 乙醇氢氧化钾,乙醇溶液正丁醛盐酸羟氨水溶液聚乙酸乙烯酯 搅拌器三颈瓶冷凝管滴液漏斗等 四、实验步骤 1(乙酸乙烯酯的醇解,聚乙烯醇的制备 HH2H2H CCCCnn OHOCOCH3 在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的500ml三颈瓶中加30ml16, o的氢氧化钾,乙醇溶液[注1],用水浴保持温度在20-25C左右[注2],滴加80克浓度为26,的聚乙酸乙烯酯溶液,速度不宜过快[注3],在40-45分钟内滴完,然后维持在此温度2小时,冷却至室温,用布氏漏斗过滤,产物为白,浅黄色固

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