环保型聚乙烯醇缩丁烯醛胶的制备研究
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收 稿 日期 ：０ ９０ —７ ２０ —９０
第１ 期
郭立强 ： 环保 型聚 乙烯 醇缩 丁烯醛胶 的制 备研究
表 ２ 催 化 剂 用量 对 Ｐ Ｂ Ｖ Ｅ粘 度 的 影 响
７
／ ａＳ Ｐ・
Ｔａ ２ Ｉ ｐ ｃ ｆｔ ｅ ｖ ｌ ｎ ｆｃ ａ ｙ ｔｏ ｉｃ ｉｙ ｂ． ｍ ａ ｔｏ ｈ ｏｍ ｅ ｏ ａｔｌｓ ｎ ｖｓ ｏ ｔ ｏｆＰＶＢＥ ｓ
第 ３ ９卷
工
技
术
与
开
发
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ １ １３ ．
Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ＆ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｅ ｃｌＩ ｄ ｓｒ ｃ ｎ ｌｇ ｖ ｌｐ ｎ ＦＣｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ
Ｊ ｎ． ０ ０ ａ ２ １
环保 型 聚 乙烯 醇 缩 丁烯 醛 胶 的制备 研 究
聚 乙烯 醇缩 丁烯 醛 （ Ⅵ强 ） 制备 出具 有 低 浓 Ｐ 能 度高 粘度优点 的水 溶 液 【 ， １ 在涂 料 、 】 胶粘 剂 、 稠 剂 增
等领 域具有应 用前景 。但醛基 和羟基 的缩 醛化 反应
使 丁烯醛 留在水 溶 液 中 ， 后 重 新 把 固相 的 聚合 物 然 溶解 到另 外 的洁净 水 中形 成 均 一溶 液 ， 到 与残 余 达 丁烯 醛分 离 的 目的。（ ） ２丁烯 醛 的化学性质 活泼 ， 采 用 尿素处 理 的化学 法除去 。
１ ４ 测试 方 法 ．
是一个 平衡反 应 因此在 Ｐ Ｂ ２， Ｖ Ｅ水 溶 液 中含 有 未 缩合 的游离 丁烯醛 。丁烯醛本 身又是 一种挥 发 性较 强 ， 辛辣 味、 具有 强催 泪性 的液体 Ｊ对 人体 和 环 境 ， 影响 比较 大 ， 丁烯 醛 的存在 也 限制 了 Ｐ Ｂ 残余 Ｖ Ｅ水
溶液 作为 乳 液 聚合 保 护 胶 体 的应 用 。故 Ｐ Ｂ Ｖ Ｅ水
Ｐ Ｅ 的 固 含 量 测 定 ： 用 文 献 ［ ］ 述 的 方 ＶＢ 采 ４叙
法。
ＰＢ Ｖ Ｅ的粘度 测定 ： 用文献 ［ ］ 述 的方 法 采 ５叙 。
溶液制 备 和 除 去 残 余 丁烯 醛 ， 一 定 程 度 上 成 为 在
标准盐酸滴定至终点（ 由蓝色变为浅黄色） 。同时称 约 ３ｇ相 同浓 度 的聚 乙烯醇 水溶 液做 空 白试 验 。
２ 结果 与讨 论
２ １ 聚 乙烯醇 缩 丁烯 醛水溶 液制 备的影 响 因素 ．
２ １１ 反 应时 间对 Ｐ Ｂ ．． Ｖ Ｅ溶液 粘度 的影 响
在 １ －２ ９ ９℃下，％聚乙烯醇水溶液 ４０ｇ ｐ ３ ０ ，Ｈ
郭 立 强
（ 南通纺织职业技术学院 ， 江苏 南通 摘 ２６０） ２ ０ ７
要： 探讨 了聚乙烯醇（ Ｖ 、 Ｐ Ａ）盐酸 、 丁烯醛 以及 反应温度对 聚 乙烯醇缩 丁烯醛水溶液粘 度及强度 的影响 ；
并探讨了低残余醛水溶液制备 的两类工艺方法 ， 从而获得环保型聚乙烯醇缩丁烯醛胶。
关键词 ： 聚乙烯醇 ； 丁烯醛 ； 聚乙烯醇缩 丁烯醛胶 ； 析纯化 沉 中图分类号 ： Ｑ ４３ ４ Ｔ ３ ．３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ １９０ （０ ０ ０ —０ ６０ １７ ．９ ５ ２ １ ） １ ０ 。４ ０
ＰＢ Ｖ Ｅ应用 所必须解 决 的问题 。
Ｐ Ｂ Ｖ Ｅ的粘结 强度测定 ： 采用 文献 ［ ］ 述 的方 ６叙
法。
１ 实验 部 分
１ １ 主要原 料 ．
溶液中残余丁烯醛的测定 ：１ 测定原理见［ ］ （） ７； （） ２ 测定 方法 ： 约 ３ｇ反应 液 ， 入 １ 称 加 ０ ｍＬ蒸 馏水
将 Ｐ Ａ放入装 有 机 械搅 拌 器 和冷 凝 回流装 置 ｖ 的三 口烧瓶 中 ， 离子 水 至 ４０ｇ 水浴 加热 至 ９ 加去 ０ ， ５ ℃， 保温 ２ｈ并不 断搅拌 至 Ｐ Ａ充 分溶 解 。待该 溶 Ｖ 液冷 却至室 温后 ， 动搅拌 ， 开 缓慢滴加 一定 量 的浓盐 酸 （ ３ ％）调其 ｐ 约 ６ ， Ｈ值后 ， 入适量 的 丁烯 醛 ，充 加 分搅拌 均匀 ， 入锥形瓶 内。室温下 （６ ２℃ ） 倒 １ ～２ 静 置反应 。当达到 预定 粘 度 时 ， 入 氢 氧化 钠 水 溶 液 加
聚 乙烯 醇 （ Ｖ 工业 纯 ） 丁 烯 醛 （５ Ｐ Ａ， 、 ９ ％左 右 ，
工业 废液 中精馏制 ） 盐酸 （ ６ 、 水硫 酸钠 （ 、 ３ ％）无 化学 纯 ） 盐酸 羟胺 、 、 氢氧 化钠 、 酚酞 （ 为分析 纯 ） 均 。
１２ 聚 乙烯醇缩丁 烯醛水 溶液 的制备 ．
馏 水 ）反应 约 ３ ｎ加 入 ３滴 ４ ， ０ｍｉ， ％溴 酚 蓝指 示剂 ，
如图 １所示 。
由图 １可 以看 出 ， 随着缩 醛化 反应 时间 的延 长 ，
残余丁烯醛， 采用如下方法 ：１沉析纯化法 ， （） 也就是 使 Ｐ Ｅ以絮状 固相 的形 式 从原 溶 液 中沉 淀 出来 ， ＶＢ
缩醛化产物的水溶液粘度出现加速现象。
作者简介 ： 郭立强（９ ８）河北人 ， １７ 一 ， 硕士研究 生 ， 讲师 ， 研究方 向： 高分子材料化学
稀 释 ， 入 ２ 酚酞 指示 剂 ， 加 滴 用约 ０ ０ ５Ｎ氢 氧化钠 ．０ 水 溶液 滴定 至终点 （０Ｓ ３ 内粉 红色 不 褪 ）后加 入 １ ， ０
ｍＬ的氢氧 化钠 溶 液 ， 加入 １ ｌ 置 的盐 酸羟 胺 ０ⅡＬ配 溶 液 （ 酸羟胺 和 ６ｇ三 乙醇胺 溶于 ５ ０ｍＬ蒸 ７ｇ盐 ０
（ 质量浓度约 ２ ％） ０ 调至中性。 １ ３ 聚 乙烯醇缩 丁烯 醛 水 溶液 中游 离丁 烯 醛 的 ． 除去工艺
为 了除去聚 乙烯醇缩 丁烯醛水 溶液 中未反 应 的
值为 １烯醛 ９ｍ （ ， Ｌ 丁烯醛与聚 乙烯醇链节单元之 比 来表示 ， 符号为 Ｐｐ ．） 测定 体系粘度 ， ， ＝０４ ， 结果
第１ 期
郭立强 ： 环保 型聚 乙烯 醇缩 丁烯醛胶 的制 备研究
表 ２ 催 化 剂 用量 对 Ｐ Ｂ Ｖ Ｅ粘 度 的 影 响
７
／ ａＳ Ｐ・
Ｔａ ２ Ｉ ｐ ｃ ｆｔ ｅ ｖ ｌ ｎ ｆｃ ａ ｙ ｔｏ ｉｃ ｉｙ ｂ． ｍ ａ ｔｏ ｈ ｏｍ ｅ ｏ ａｔｌｓ ｎ ｖｓ ｏ ｔ ｏｆＰＶＢＥ ｓ
第 ３ ９卷
工
技
术
与
开
发
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ １ １３ ．
Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ＆ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｅ ｃｌＩ ｄ ｓｒ ｃ ｎ ｌｇ ｖ ｌｐ ｎ ＦＣｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ
Ｊ ｎ． ０ ０ ａ ２ １
环保 型 聚 乙烯 醇 缩 丁烯 醛 胶 的制备 研 究
聚 乙烯 醇缩 丁烯 醛 （ Ⅵ强 ） 制备 出具 有 低 浓 Ｐ 能 度高 粘度优点 的水 溶 液 【 ， １ 在涂 料 、 】 胶粘 剂 、 稠 剂 增
等领 域具有应 用前景 。但醛基 和羟基 的缩 醛化 反应
使 丁烯醛 留在水 溶 液 中 ， 后 重 新 把 固相 的 聚合 物 然 溶解 到另 外 的洁净 水 中形 成 均 一溶 液 ， 到 与残 余 达 丁烯 醛分 离 的 目的。（ ） ２丁烯 醛 的化学性质 活泼 ， 采 用 尿素处 理 的化学 法除去 。
１ ４ 测试 方 法 ．
是一个 平衡反 应 因此在 Ｐ Ｂ ２， Ｖ Ｅ水 溶 液 中含 有 未 缩合 的游离 丁烯醛 。丁烯醛本 身又是 一种挥 发 性较 强 ， 辛辣 味、 具有 强催 泪性 的液体 Ｊ对 人体 和 环 境 ， 影响 比较 大 ， 丁烯 醛 的存在 也 限制 了 Ｐ Ｂ 残余 Ｖ Ｅ水
溶液 作为 乳 液 聚合 保 护 胶 体 的应 用 。故 Ｐ Ｂ Ｖ Ｅ水
Ｐ Ｅ 的 固 含 量 测 定 ： 用 文 献 ［ ］ 述 的 方 ＶＢ 采 ４叙
法。
ＰＢ Ｖ Ｅ的粘度 测定 ： 用文献 ［ ］ 述 的方 法 采 ５叙 。
溶液制 备 和 除 去 残 余 丁烯 醛 ， 一 定 程 度 上 成 为 在
标准盐酸滴定至终点（ 由蓝色变为浅黄色） 。同时称 约 ３ｇ相 同浓 度 的聚 乙烯醇 水溶 液做 空 白试 验 。
２ 结果 与讨 论
２ １ 聚 乙烯醇 缩 丁烯 醛水溶 液制 备的影 响 因素 ．
２ １１ 反 应时 间对 Ｐ Ｂ ．． Ｖ Ｅ溶液 粘度 的影 响
在 １ －２ ９ ９℃下，％聚乙烯醇水溶液 ４０ｇ ｐ ３ ０ ，Ｈ
郭 立 强
（ 南通纺织职业技术学院 ， 江苏 南通 摘 ２６０） ２ ０ ７
要： 探讨 了聚乙烯醇（ Ｖ 、 Ｐ Ａ）盐酸 、 丁烯醛 以及 反应温度对 聚 乙烯醇缩 丁烯醛水溶液粘 度及强度 的影响 ；
并探讨了低残余醛水溶液制备 的两类工艺方法 ， 从而获得环保型聚乙烯醇缩丁烯醛胶。
关键词 ： 聚乙烯醇 ； 丁烯醛 ； 聚乙烯醇缩 丁烯醛胶 ； 析纯化 沉 中图分类号 ： Ｑ ４３ ４ Ｔ ３ ．３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ １９０ （０ ０ ０ —０ ６０ １７ ．９ ５ ２ １ ） １ ０ 。４ ０
ＰＢ Ｖ Ｅ应用 所必须解 决 的问题 。
Ｐ Ｂ Ｖ Ｅ的粘结 强度测定 ： 采用 文献 ［ ］ 述 的方 ６叙
法。
１ 实验 部 分
１ １ 主要原 料 ．
溶液中残余丁烯醛的测定 ：１ 测定原理见［ ］ （） ７； （） ２ 测定 方法 ： 约 ３ｇ反应 液 ， 入 １ 称 加 ０ ｍＬ蒸 馏水
将 Ｐ Ａ放入装 有 机 械搅 拌 器 和冷 凝 回流装 置 ｖ 的三 口烧瓶 中 ， 离子 水 至 ４０ｇ 水浴 加热 至 ９ 加去 ０ ， ５ ℃， 保温 ２ｈ并不 断搅拌 至 Ｐ Ａ充 分溶 解 。待该 溶 Ｖ 液冷 却至室 温后 ， 动搅拌 ， 开 缓慢滴加 一定 量 的浓盐 酸 （ ３ ％）调其 ｐ 约 ６ ， Ｈ值后 ， 入适量 的 丁烯 醛 ，充 加 分搅拌 均匀 ， 入锥形瓶 内。室温下 （６ ２℃ ） 倒 １ ～２ 静 置反应 。当达到 预定 粘 度 时 ， 入 氢 氧化 钠 水 溶 液 加
聚 乙烯 醇 （ Ｖ 工业 纯 ） 丁 烯 醛 （５ Ｐ Ａ， 、 ９ ％左 右 ，
工业 废液 中精馏制 ） 盐酸 （ ６ 、 水硫 酸钠 （ 、 ３ ％）无 化学 纯 ） 盐酸 羟胺 、 、 氢氧 化钠 、 酚酞 （ 为分析 纯 ） 均 。
１２ 聚 乙烯醇缩丁 烯醛水 溶液 的制备 ．
馏 水 ）反应 约 ３ ｎ加 入 ３滴 ４ ， ０ｍｉ， ％溴 酚 蓝指 示剂 ，
如图 １所示 。
由图 １可 以看 出 ， 随着缩 醛化 反应 时间 的延 长 ，
残余丁烯醛， 采用如下方法 ：１沉析纯化法 ， （） 也就是 使 Ｐ Ｅ以絮状 固相 的形 式 从原 溶 液 中沉 淀 出来 ， ＶＢ
缩醛化产物的水溶液粘度出现加速现象。
作者简介 ： 郭立强（９ ８）河北人 ， １７ 一 ， 硕士研究 生 ， 讲师 ， 研究方 向： 高分子材料化学
稀 释 ， 入 ２ 酚酞 指示 剂 ， 加 滴 用约 ０ ０ ５Ｎ氢 氧化钠 ．０ 水 溶液 滴定 至终点 （０Ｓ ３ 内粉 红色 不 褪 ）后加 入 １ ， ０
ｍＬ的氢氧 化钠 溶 液 ， 加入 １ ｌ 置 的盐 酸羟 胺 ０ⅡＬ配 溶 液 （ 酸羟胺 和 ６ｇ三 乙醇胺 溶于 ５ ０ｍＬ蒸 ７ｇ盐 ０
（ 质量浓度约 ２ ％） ０ 调至中性。 １ ３ 聚 乙烯醇缩 丁烯 醛 水 溶液 中游 离丁 烯 醛 的 ． 除去工艺
为 了除去聚 乙烯醇缩 丁烯醛水 溶液 中未反 应 的
值为 １烯醛 ９ｍ （ ， Ｌ 丁烯醛与聚 乙烯醇链节单元之 比 来表示 ， 符号为 Ｐｐ ．） 测定 体系粘度 ， ， ＝０４ ， 结果