網絡百科新概念
提示
 正文中的藍色文字是詞條,點擊藍色文字可進入該詞條頁面;
 正文中的紅色文字是尚待創建的詞條,點擊紅色文字可進入創建詞條頁面;
 歡迎參與詞條創建或編輯修改!人人為我,我為人人。共同建設中文百科在線,共創知識文明!
zwbkorg
關註微信,獲取更多資訊
阅读 7018 次 历史版本 1个 创建者:haiyan (2011/5/25 23:05:19)  最新编辑:暖心 (2012/8/21 9:53:56)
聚乙烯醇
拼音:Jùyǐxī Chún (Juyixi Chun)
英文:polyvinyl alcohol
目錄[ 隱藏 ]
聚乙烯醇
            聚乙烯醇
 
  聚乙烯醇,簡稱PVA。分子式:(C2H4O)n 。聚乙酸乙烯酯經皂化而成的高分子有機化合物。聚乙烯醇是一種白色粉末狀、片狀或絮狀固體,玻璃轉化溫度60~85℃。聚乙烯醇含有許多醇基,具有極性,且可與水形成氫鍵,故能溶於極性的水;也可溶於熱的含羥基溶劑如甘油苯酚等,不溶於甲醇丙酮汽油等一般有機溶劑。主要用於制造聚乙烯醇縮醛、耐汽油管道和維尼綸纖維;也用作臨時保護用的薄膜、織物、皮革等的膠粘劑,裝訂用的膠料,織物的上漿劑,乳化劑和保護膠體等。
 

發現歷史


  聚乙烯醇最早是由德國化學家W.O.Herrmann和W.W.Hachnel博士於1924年發現的,由於它能進行典型的多元醇的化學反應及通過不溶處理,使其變性而具有不同的功能作用,從而產生一系列的合成材料,廣泛地應用於工農業生產和醫用等方面。1926年聚乙烯醇實現了工業化生產,20世紀50年代該產品實現了大規模工業化。80年代初,世界生產能力約640kt。

  生產聚乙烯醇的工藝路線按原料分,有乙烯法和乙炔法兩類。

理化特性

 
聚乙烯醇
聚乙烯醇,簡稱PVA
  聚乙烯醇是一種不由單體聚合而通過聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物,簡稱。白色片狀、絮狀或粉末狀固體,無味。聚乙烯醇的物理性質受化學結構、醇解度、聚合度的影響。在聚乙烯醇分子中存在着兩種化學結構,即1,3和1,2乙二醇結構,但主要的結構是1,3乙二醇結構,即“頭·尾”結構 。
 
  聚乙烯醇的相對密度(25℃/4℃)1.27~1.31(固體)、1.02(10%溶液),熔點230 ℃,玻璃化溫度75~85℃,在空氣中加熱至100℃以上慢慢變色、脆化。加熱至160~170℃脱水醚化,失去溶解性,加熱到200 ℃開始分解。超過250℃變成含有共軛雙鍵的聚合物。摺射率1. 49~1. 52,熱導率0.2w/(m·K),比熱容1~5J/(kg·K),電阻率(3.1~3. 8)×107Ω·cm。溶於水,爲了完全溶解一般需加熱到65~75℃。不溶於汽油煤油植物油、甲苯二氯乙烷四氯化碳丙酮醋酸乙酯甲醇乙二醇等。微溶於二甲基亞碸。120~l50℃可溶於甘油。但冷至室溫時成爲膠凍。溶解聚乙烯醇應先將物料在攪拌下加入室溫水中。分散均勻後再升溫加速溶解,這樣可以防止結塊,影響溶解速度。聚乙烯醇水溶液(5%)對硼砂硼酸很敏感,易引起凝膠化,當硼砂達到溶液質量的1%時,就會產生不可逆的凝胺化。鉻酸鹽重鉻酸鹽、高錳酸鹽也能使聚乙烯醇凝膠。

分類介紹

 
  聚乙烯醇,由醇解制得的一種水溶性,分子主鏈含―CH―CH(OH)―基團,可根據聚合度和醇解度的不同分爲多類工業產品。
 
  按聚合度分:可分爲超高聚合度(分子量25~30萬)、高聚合度(分子量17~22萬),中聚合度(分子量12~15萬)和低聚合度(分子量2.5~3.5萬)。
 
  按醇解度分:可分爲完全醇解(醇解度98~100%)、部分醇解(醇解度87~89%)和醇解度78%三種。
 
  聚合度和醇解度較高的聚乙烯醇是聚乙烯醇縮甲醛纖維的主要原料。隨着醇解度加大,其在水中溶解度則明顯下降。聚乙烯醇,產品牌號中一般將聚合度的千、百位數字放在前面,醇解度放在後面,例如聚乙烯醇17-99即表示聚合度爲1700,醇解度爲99%。一般來說,聚合度增大,水溶液粘度增大,成膜後的強度和耐溶劑性提高,但水中溶解性、成膜後伸長率下降。
 
  PVA l7-88水溶液在室溫下隨時間粘度逐漸增大。但濃度爲8%時的粘度是絕對穩定的,與時間無關,屆特殊現象c聚乙烯醇成膜性好,對除水蒸氣和氨以外的許多氣體有高度的不適氣性。耐光性好,不受光照影響。通明火時可燃燒,有特殊氣味。水溶液在貯存時,有時會出現毒變。無毒,對人體皮膚無刺激性。用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化穩定劑。用於制造水溶性膠粘劑。用作澱粉膠粘劑的改性劑。還可用於制備感光膠和耐類溶劑的密封膠。也用作脱模劑,分散劑等。貯存於陰涼、幹燥的庫房内.防潮,防火。

  聚乙烯醇17-92簡稱PVAl 7-92,白色顆粒或粉末狀。易溶於水,溶解溫度75~80℃。其他性能基本與PVA17-88相同。 用作乳液聚合的乳化穩定劑。用於制造水溶性膠粘劑。貯存於陰涼、幹燥的庫房内,防火、防潮。

  聚乙烯醇17-99又稱漿紗樹脂(Sizing resin),簡稱PVAl7-99。白色或微黄色粉末或絮狀物固體。玻璃化溫度85℃,皂化值3~12mgKOH/g。溶於90~95℃的熱水,幾乎不溶於冷水。濃度大於l0%的水溶液,在室溫下就會凝膠成凍,高溫下會變稀恢複流動性。爲使粘度穩定,可於溶液中加入適量的硫氰酸鈉硫氰酸鈣苯酚丁醇等粘度穩定劑。PvAl7-99溶液對傭砂引起凝膠比PvAl7、88更敏感,溶液質量的0.1%的硼砂就會使5%PVAl7-99水溶液凝膠化,而引起同樣濃度PVA 17-88水溶液凝膠化的硼砂量則需1%。對於相同濃度、相同醇解度的聚乙烯醇水溶液,硼砂比硼酸更易發生凝膠。PVAl7-99比PVAl7-88對苯類、氯代烴、酯、、烴等溶劑的耐受能力更強。加熱至100℃以上逐漸變色,150℃以上時很快變色,200℃以上時將分解。聚乙烯醇加熱時變色的性質可以通過加入0.5%~3%的硼酸而得到抑制。耐光性好,不受光照的影響。具有長鏈多元醇的酯化、醚化、縮醛化等化學反應性。通明火會燃燒,有特殊氣味。無毒,對人體皮膚無刺激性。

  聚乙烯醇17-99B主要用於制造高粘度聚乙烯醇縮丁醛。廣泛用作漿紗料的分散劑等。其他類型的17-99用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化穩定劑,但效果不如17-88,一般是將l7-99與17-88混合使用。17-99用於制造聚乙烯醇縮甲醛水溶液(主要是l07建築膠)。17-99還用於制備耐苯類溶劑的密封膠。貯存於陰涼、幹燥的庫房内,防潮、防火。

毒性作用


  無毒,對皮膚無刺激作用,不會引起皮膚過敏,但粉塵對眼部有刺激作用。

生產方法

  
個
生產聚乙烯醇的工藝路線按原料分,有乙烯法和乙炔法兩類
  生產聚乙烯醇的工藝路線按原料分,有乙烯法和乙炔法兩類。

  一、乙烯直接合成法

  石油裂解乙烯直接合成法,由日本可樂麗公司(原倉敷人造絲公司)首次開發成功並用於工業化生產。目前,國際上生產 PVA的工藝路線以乙烯法占主導地位,其數量爲總生產能力的72%。美國已完成了乙炔法向乙烯法的轉變,日本的乙烯法也占70%以上,而中國的生產企業隻有兩家爲乙烯法。

  其工藝流程包括:乙烯的穫得及醋酸乙烯( VAc)合成、精餾、聚合、聚醋酸乙烯(PVAc)醇解、醋酸甲醇回收五個工序。

  石油乙烯法的工藝特點:生產規模較乙炔法大,產品質量好,設備易於維護、管理和清洗、熱利用率高,能量節約明顯,生產成本較乙炔法低 30%以上。

  二、天然氣裂解乙炔直接合成法

  乙炔合成法依其原料的來源不同可分爲電石乙炔合成法和天然氣裂解乙炔合成法。

  1、電石乙炔合成法

  電石乙炔合成法,最早實現工業化生產。

  電石乙炔法工藝特點:操作比較簡單、產率高、副產物易於分離,因而國内至今仍有 10家工廠沿用此法生產,且大部分應用高鹼法生產。但由於此種工藝路線產品能耗高、質量低、成本高,生產過程產生的雜質污染環境亦較爲嚴重,成本高於其他二法生產的PVA800~1000元/t,缺乏市場競爭力,屬逐漸淘汰工藝。國外先進國家早於20世紀70年代已全部用低鹼法生產工藝。

  2、天然氣裂解乙炔

  乙炔直接合成法在天然氣、煤和電力豐富的地區,天然氣乙炔法仍具有生命力。歐洲朝鮮等國家以天然氣乙炔法爲主,中國有一套生產裝置用此法。

  天然氣乙炔爲原料的 Borden法,不但技術成熟,而且生產的乙炔有利於綜合利用,VAc的生產成本較電石乙炔法低50~70%。但天然氣乙炔投資和技術難度都較大。

  乙烯法、天然氣法和乙炔法各有優缺點,其工藝方法及特點比較見下表:
 
原料路線      石油乙烯   天然氣乙炔   電石乙炔   
反應方式     
固定床氣相法   固定床氣相法   沸騰床氣相法   
工藝條件            
溫度 /℃ 150~200    170~210    170~210     
壓力 /MPa   0.49~0.98    常壓   常壓   
空速 /L·h-1 2040~2100    250~280    110~150     
原料配比(摩爾比)   乙烯:醋酸:氧 =9:4:1.5   C2H2:HAc=1:7±1   C2H2:Hac=1:3±1      
催化劑組成      鈀、金貴金屬   Zn(Ac)2/活性炭   Zn(Ac)2/活性炭   
催化劑壽命      5~6個月   3個月   5~6個月   
技術效果           
單程轉化率,% 15~20    60~70    30~35      
空時收率 /t·(m3·d)-1   6~8   2.0~2.5   1.0~1.3      
優點   副產物少,設備腐蝕性小,催化劑活性高,產品質量好   熱能利用好,催化劑價廉、易得,副反應少   技術成熟,投資少,催化劑易得     
缺點   催化劑貴重   乙炔成本高   乙炔成本高      

主要用途


  聚乙烯醇用途廣泛,它可用作聚合反應中的乳化穩定劑和分散穩定劑,可取代澱粉、骨膠等作爲膠粘劑,大量用於造紙、纖維加工、木材加工、醫藥、皮革、建築、玻璃、包裝等許多行業。例如:在纖維加工方面,它可用作經紗漿料、織物整理劑(見紡織助劑)等;在紙加工中作爲顏料膠粘劑用於紙張的表面塗布,作爲膠料用於紙張的表面施膠;在醫藥方面用作藥用膠粘劑、混懸劑、包衣材料、軟膏基質,甚至作爲代血漿。

醫用聚乙烯醇


  是聚醋酸乙烯酯的水解產物。爲白色粉末,含有大量的羥基,可溶於水。具有良好的生物相容性和抗凝血性。用紫外光照射交聯的水凝膠用於注射填充眼睛玻璃體腔,結晶性水凝膠可作關人工軟骨材料,還可用作止血纖維、避孕藥膜、眼藥膜等。

聚乙烯醇樹脂


  聚乙烯醇樹脂系列產品系白色固體,外型分絮狀、顆粒狀、粉狀三種;無毒無味、無污染,可在80--90℃水中溶解。其水溶液有很好的粘接性和成膜性;能耐油類、潤滑劑和烴類等大多數有機溶劑;具有長鏈多元醇酯化、醚化、縮醛化等化學性質。

  制備方法:由醋酸乙烯酯經皂化而成。

  用途:主要用於紡織行業經紗漿料、織物整理劑、維尼綸纖維原料;建築裝潢行業107膠、内外牆塗料、粘合劑;化工行業用作聚合乳化劑、分散劑及聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮丁醛樹脂;造紙行業用作紙品粘合劑;農業方面用於土壤改良劑、農藥粘附增效劑和聚乙烯醇薄膜;還可用於日用化妝品及高頻淬火劑等方面。




    1
    0
    申明:1.中文百科在线的词条资料来自网友(一些人是某学科领域的专家)贡献,供您查阅参考。一些和您切身相关的具体问题(特别是健康、经济、法律相关问题),出于审慎起见,建议咨询专业人士以获得更有针对性的答案。2.中文百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将及时给予删除。3.如需转载本页面内容,请注明来源于www.zwbk.org

    词条保护申请

  • * 如果用户不希望该词条被修改,可以申请词条保护
    * 管理员审核通过后,该词条会被设为不能修改

    注意:只有该词条的创建者才能申请词条保护

联系我们意见反馈帮助中心免责声明
Copyright © 2010 zwbk.org 中文百科在线 All rights reserved.京ICP证090285号