聚乙烯醇

聚乙烯醇，有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味。溶于水，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，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、胶水等。 理化特性 特性 白色片状、絮状或粉末状固体，无味。 聚乙烯醇的物理性质受化学结构、醇解度、聚合度的影响。在聚乙烯醇分子中存在着两种化学结构，即1,3和1,2乙二醇结构，但主要的结构是1,3乙二醇结构，即"头·尾"结构。聚乙烯醇的聚合度分为超高聚合度(分子量25~30万)、高聚合度(分子量17-22万)、中聚合度(分子量12~15万)和低聚合度〔2.5~3.5万〕。醇解度一般有78%、88%、98%三种。部分醇解的醇解度通常为87%~89%，完全醇解的醇解度为98%~%。常取平均聚合度的千、百位数放在前面，将醇解度的百分数放在后面，如17-88即表聚合度为1700,醇解度为88%。一般来说，聚合度增大，水溶液粘度增大，成膜后的强度和耐溶剂性提高，但水中溶解性、成膜后伸长率下降。聚乙烯醇的相对密度(25℃/4℃)1.27~1.31(固体)、1.02(10%溶液)，熔点230 ℃，玻璃化温度75~85℃，在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。加热至160~170℃脱水醚化，失去溶解性，加热到200 ℃开始分解。超过250℃变成含有共轭双键的聚合物。折射率1. 49~1. 52,热导率0.2w/(m·K)，比热容1~5J/(kg·K)，电阻率(3.1~3. 8)×10Ω·cm。溶于水，为了完全溶解一般需加热到65~75℃。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。120~150℃可溶于甘油.但冷至室温时成为胶冻。溶解聚乙烯醇应先将物料在搅拌下加入室温水中.分散均匀后再升温加速溶解，这样可以防止结块，影响溶解速度。聚乙烯醇水溶液(5%)对硼砂、硼酸很敏感，易引起凝胶化，当硼砂达到溶液质量的1%时，就会产生不可逆的凝胶化。铬酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐也能使聚乙烯醇凝胶。PVA 17-88水溶液在室温下随时间粘度逐渐增大.但浓度为8%时的粘度是对稳定的，与时间无关，届特殊现象c聚乙烯醇成膜性好，对除水蒸气和氨以外的许多气体有高度的不适气性。耐光性好，不受光照影响。通明火时可燃烧，有特殊气味。水溶液在贮存时，有时会出现毒变。无毒，对人体皮肤无刺激性。 用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂。用于制造水溶性胶粘剂。用作淀粉胶粘剂的改性剂。还可用于制备感光胶和耐苯类溶剂的密封胶。也用作脱模剂，分散剂等。贮存于阴凉、干燥的库房内.防潮，防火。 聚乙烯醇17-92简称PVA 17-92,白色颗粒或粉末状。易溶于水，溶解温度75~80℃。其他性能基本与PVA17-88相同。用作乳液聚合的乳化稳定剂。用于制造水溶性胶粘剂。贮存于阴凉、干燥的库房内，防火、防潮， 聚乙烯醇17-99又称浆纱树脂(Sizing resin)，简称PVA17-99。白色或微黄色粉末或絮状物固体。玻璃化温度85℃，皂化值3~12mgKOH/g。溶于90~95℃的热水，几乎不溶于冷水。浓度大于l0%的水溶液，在室温下就会凝胶成冻，高温下会变稀恢复流动性。为使粘度稳定，可于溶液中加入适量的硫氰酸钠，硫氰酸钙、苯酚、丁醇等粘度稳定剂。PVA17-99溶液对硼砂引起凝胶比PVA17-88更敏感，溶液质量的0.1%的硼砂就会使5%PVA17-99水溶液凝胶化，而引起同样浓度PVA 17-88水溶液凝胶化的硼砂量则需1%。对于相同浓度、相同醇解度的聚乙烯醇水溶液，硼砂比硼酸更易发生凝胶。PVA17-99比PVA17-88对苯类、氯代烃、酯、酮、醚、烃等溶剂的耐受能力更强。加热至100℃以上逐渐变色,150℃以上时很快变色,200℃以上时将分解。聚乙烯醇加热时变色的性质可以通过加入0.5%~3%的硼酸而得到抑制。耐光性好，不受光照的影响。具有长链多元醇的酯化、醚化、缩醛化等化学反应性。遇明火会燃烧，有特殊气味。无毒，对人体皮肤无刺激性。 聚乙烯醇17-99B主要用于制造高粘度聚乙烯醇缩丁醛.广泛用作浆纱料的分散剂等。其他类型的17-99用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂，但效果不如17-88,一般是将17-99与17-88混合使用。17-99用于制造聚乙烯醇缩甲醛水溶液(主要是107建筑胶)。17-99还用于制备耐苯类溶剂的密封胶。贮存于阴凉、干燥的库房内，防潮、防火。 密度:聚乙烯醇的相对密度(25℃/4℃)1.27~1.31(固体)、1.02(10%溶液)。 玻璃化温度:75~85℃。 受热性能:在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。加热至160~170℃脱水醚化，失去溶解性，加热到200 ℃开始分解。超过250℃变成含有共轭双键的聚合物。 折射率:1. 49~1. 52。 热导率:0.2w/(m·K)。 比热容:1~5kJ/(kg·K)。 电阻率:(3.1~3. 8)×10Ω·cm。 引燃温度(℃):410(粉末) 炸下限%(V/V):125(g/m3 ) 溶解性:溶于水，为了完全溶解一般需加热到65~75℃。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。120~l50℃可溶于甘油.但冷至室温时成为胶冻。 折叠PVA薄膜制造 PVA是一一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，46天可降解75%，属于一种生物可降解高分子材料,可由非石油路线大规模生产，价格低廉，其耐油、耐溶剂及气体阻隔性能出众，在食品、药品包装方面具有独特优势。PVA的应用基于溶液法，通过流延成膜制备薄膜材料，但是溶液加工成型需经历溶解和干燥过程, 存在工艺复杂、成本高、产量低等缺点，很难制备厚壁、形状复杂的制品，同时，也无法与其他材料进行共挤吹塑制备多层复合薄膜。 (1)共聚改性，通过共聚或高分子反应在主链或侧基上引入作用力较弱的单元，减弱PVA分子内和分子间作用力，降低熔点; (2)共混改性，通过加入能与PVA中羟基生成氢键的大量聚合物，破坏PVA分子间作用力，降低熔点或提高热分解温度，如糖类衍生物、胶原水解物等。Nishino将糖类衍生物Poly(GEMA)与PVA共混，其热分解温度大幅提高，当加入量为到25wt%时，混合物的热分解温度达到326℃。意大利Montedison集团Novamont公司开发生产出成功成功的PVA/淀粉复合材料"MaterBi"牌号，由变性淀粉与改性PVA 共混构成的互穿网络结构高分子塑料合金, 具有优异的成型加工性、二次加工性、力学性能和生物降解性能。 该公司已开发出挤出成型用片、吹塑薄膜、流延薄膜、注塑制品、中空容器、玩具等产品。 (3)后反应改性，通过对PVA分子链上的羟基进行化学改性，引入可降低PVA的规整度和提高热稳定性的结构单元，改善PVA的热塑加工性能。Nishimura研究表明，烷基硼酸络合物能有效地降低PVA的熔融温度和提高分解温度，实现熔融纺丝。 (4)增塑改性，该方法简单、高效，国内外对增塑研究较多，采用水、无机盐、甘油、多元醇及其低聚物、己内酰胺、醇胺等单一或复合增塑改性剂，降低PVA的熔点，改善加工流动性。 折叠编辑本段主要用途 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。 一种水溶性聚乙烯醇纤维及其制备方法，其特点是将聚合度500~2000和醇解度75-99mo1%的聚乙烯醇100份，用二甲基亚砜/水=90~70∶10~30的混合溶剂200~400份，加入不锈钢溶解釜中，在搅拌下于温度80-120℃，压力-0.01~-0.08MPa,溶解3~4小时，配成纺丝溶液，经过滤、脱泡、干湿法纺丝和后处理，获得水溶性聚乙烯醇纤维，该纤维水溶温度10~90℃，强度≥3.5cN/dtex,单纤维纤度为1.5~10dtex,断裂伸长15~30%，其长丝加工成毛条，与羊毛条、棉条、麻和化学纤维混纺制成高支纱或空心纱，或切断成短纤维作无纺布、绣花底布和造纸方面的多种用途。 它具有如下优良性质: 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。 成膜性PVA易成膜，其膜的机械性能优良，膜的拉伸强度随聚合度、醇解度升高而增强。 粘接性PVA与亲水性的纤维素有很好的粘接力。一般情况，聚合度、醇解度越高，粘接强度越强。 热稳定性PVA粉末加热到100℃左右时，外观逐渐发生变化。部分醇解的PVA在190℃左右开始熔化,200℃时发生分解。完全醇解的PVA在230℃左右才开始熔化,240℃时分解。热裂解实验表明:聚合度越低，重量减少越快;醇解度越高，分解时间越短。 医用的PVA有PVA05-88,PVAl7-88,PVA-124等规格，前2种规格的醇解度均为(88±2)(m01)%，平均聚合度 (n)分别为500~600和1700~1800;PVA.124的醇解度为 98~99(m01)%，平均聚合度(n)2 400~2 500。 开发新的药用辅料，促进剂型优化是当前中国中药开发与国际接轨的战略任务之一。PVA具有合成方便、安全低毒、产品质量易于控制、价格便宜、使用方便等特点。因此， PVA是具有再次开发潜力的优良药用辅料。 折叠编辑本段配伍禁忌 聚乙烯醇具有仲羟基化合物典型的各种反应，如酯化反应。在强酸中降解，在弱酸和弱碱中软化或溶解，高浓度聚乙烯醇与无机盐，特别是与硫酸盐和磷酸盐不相容，磷酸盐可使5%(W/V)聚乙烯醇沉淀。硼砂能与聚乙烯醇溶液作用形成凝胶。 折叠编辑本段用途应用 聚乙烯醇(简称PVA)外观为白色粉末，是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间，可分为纤维和非纤维两大用途。 由于PVA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，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。 折叠产品性能 聚乙烯醇树脂系列产品系白色固体，外型分絮状、颗粒状、粉状三种;无毒无味、无污染，可在80--90℃水中溶解。其水溶液有很好的粘接性和成膜性;能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂;具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。 折叠产品用途 主要用于纺织行业经纱浆料、织物整理剂、维尼纶纤维原料;建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂;化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂;造纸行业用作纸品粘合剂;农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇薄膜;还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面。 折叠使用方法 聚乙烯醇树脂系列产品均可以在95℃以下的热水中溶解，但由于聚合度、醇解度高低的不同，醇解方式等不同在溶解时间、温度上有一定的差异，因此在使用不同品牌聚乙烯醇树脂时，溶解方法和时间需要进行摸索。溶解时，可边搅拌边将该品缓缓加入20℃左右的冷水中充分溶胀、分散和挥发性物资的逸出(切勿在40℃以上的水中加入该产品直接进行溶解，以避免出现包状和皮溶内生现象)，而后升温到95℃左右加速溶解，并保温2~2.5小时，直到溶液不再含有微小颗粒，再经过28目不锈钢过滤杂质后，即可备用。 搅拌速度 70~100转/分，升温时，可采用夹套、水浴等间接加热方式，也可采用水蒸汽直接加热;但是，不可用明火直接加热，以免局部过热而分解，若没有搅拌机，可用蒸汽以切线方向吹入的方法，进行溶解。 聚乙烯醇树脂系列产品水溶液浓度一般在12~14%以下;低醇解度聚乙烯醇树脂产品水溶液浓度一般可在20%左右。 检验该品是否完全溶解的方法:取出少量溶液，加入1~2滴碘液，如 果出现蓝色团粒状透明体，说明尚未完全溶解，如色泽能均匀扩散，说明已完全溶解。