聚乙烯醇缩甲醛的制备(原创)..
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告一、实验目的1、了解聚乙烯醇缩甲醛的合成原理和方法。
2、掌握反应条件对产物性能的影响。
3、学会通过实验操作制备高分子化合物,并对其性能进行初步分析。
二、实验原理聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子化合物,其分子中含有大量的羟基。
通过与甲醛发生缩合反应,可以在聚乙烯醇分子间形成缩醛键,从而得到聚乙烯醇缩甲醛(PVF)。
反应方程式如下:\\begin{align}nHOCH_2-CH(OH)CH_2-CH(OH)&\\HOCH_2-CH(OH)CH_2-CH(OH)n + nHCHO &\longrightarrow\\&CH_2-CH(OH)CH_2-CH(OH)OCH_2-n + nH_2O\end{align}\聚乙烯醇缩甲醛的性质取决于反应条件,如反应物的比例、反应温度、反应时间和催化剂的用量等。
三、实验药品和仪器1、药品聚乙烯醇:_____ g甲醛溶液(37%):_____ mL盐酸(10%):_____ mL氢氧化钠溶液(10%):_____ mL去离子水:适量2、仪器三口烧瓶(250 mL):1 个搅拌器:1 套回流冷凝管:1 支温度计(0 100℃):1 支恒温水浴锅:1 台布氏漏斗:1 个抽滤瓶:1 个四、实验步骤1、在三口烧瓶中加入_____ g 聚乙烯醇和_____ mL 去离子水,开启搅拌器,加热至 90℃,使聚乙烯醇完全溶解,形成透明溶液。
2、降温至 80℃,加入_____ mL 甲醛溶液(37%),搅拌 15 分钟,使其混合均匀。
3、用滴液漏斗缓慢滴加_____ mL 盐酸(10%),控制滴加速度,保持反应温度在 80 85℃之间,反应 40 60 分钟。
4、用氢氧化钠溶液(10%)调节反应液的 pH 值至 7 8。
5、停止加热,将反应液冷却至室温,得到粘稠的液体产物。
6、将产物倒入布氏漏斗中进行抽滤,用去离子水洗涤多次,以除去未反应的甲醛和盐酸等杂质。
聚乙烯醇缩甲醛的制备
聚乙烯醇缩甲醛的制备及性能一、实验目的1.熟悉聚合物中官能团反应的原理。
2.利用聚合物化学反应制备聚乙烯醇缩甲醛。
二、实验原理聚乙烯醇可以与醛类(甲醛、乙醛、丁醛)进行特征反应—缩醛反应,生成六元环缩醛结构。
聚乙烯醇缩甲醛是由聚乙烯醇相邻的羟基之间与甲醛作用,生成1,3—二氧六环的环状物,其反应可表示为:CH-CH2-CH-CH2 OH OH +HCHOH+CH-CH2-CH-CH2O OCH2+ H2O当然醛的羰基也可能与两个聚乙烯醇大分子中的两个羟基进行缩醛反应,这样就会形成大分子之间交联的网型结构的聚合物。
甲醛化反应可分为两种,一种是在聚乙烯醇的水溶液中进行;另一种是利用固体的聚乙烯醇进行反应。
聚乙烯醇纤维在水溶液反应中,醛基沿着聚乙烯醇的链呈不规则性地与羟基反应。
但是在固体反应中情况就不同了,试剂进入聚乙烯醇的非结晶部分进行反应,结晶部分则不反应。
低温下,聚乙烯醇若经200℃进行热处理.结晶度可达50%以上。
结晶度低的易溶于水.结晶度高的则不易溶于水,经200℃热处理的聚乙烯醇固体,即使在80℃的热水中也不溶。
维尼纶纤维的生产,就是利用将聚乙烯醇纤维延伸,热处理,使结晶度提高之后再甲醛化反应。
经适度的甲醛化后,有少量的交联发生,变成热水不溶,也不收缩的纤维。
三.仪器及药品三口烧瓶回流冷凝管温度计恒温水浴搅拌器烧杯薄木板(12cm×2.5cm×0.5cm)聚乙烯醇9g 、38%甲醛溶液 5g、2.5mol/L的盐酸溶液、 10%氧氧化钠溶液、蒸馏水四.实验步骤1.在装有搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中加入9g聚乙烯醇及80mL水,搅拌下在95℃加热使其完全溶解。
2.降温至90℃,加入5g 36%的甲醛溶液,搅拌10分钟后加入2.5mol/L的盐酸溶液调pH值为1~3,搅拌下进行保温反应。
随着反应的进行,溶液逐渐变粘调,变浑浊,当有气泡或絮状物产生时,迅速加入10%的NaOH溶液调pH值为7~8,再加60~70mL蒸馏水稀释后冷却降温,得粘稠透明状液体。
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告实验目的,通过聚乙烯醇缩甲醛的制备实验,掌握聚乙烯醇缩甲醛的制备方法,了解其化学性质和应用。
实验原理,聚乙烯醇缩甲醛是一种重要的聚合物材料,其制备过程主要是将聚乙烯醇和甲醛在碱性条件下反应,生成交联聚合物。
该聚合物具有良好的耐热性和机械性能,广泛应用于纺织、造纸、医药等领域。
实验步骤:1. 实验器材准备,酒精灯、试管、搅拌棒、烧杯、玻璃棒等。
2. 实验试剂准备,聚乙烯醇、甲醛、氢氧化钠溶液。
3. 实验操作:a. 将一定量的聚乙烯醇溶解在适量的水中,得到聚乙烯醇溶液。
b. 在另一个容器中,将甲醛溶解在水中,得到甲醛溶液。
c. 将聚乙烯醇溶液和甲醛溶液混合,加入适量的氢氧化钠溶液,搅拌均匀。
d. 将混合溶液倒入试管中,放入酒精灯中进行加热,反应一段时间后取出。
e. 将反应产物进行冷却、洗涤、干燥,得到聚乙烯醇缩甲醛。
实验结果,通过实验操作,成功制备了聚乙烯醇缩甲醛。
实验产物呈现出白色颗粒状固体,具有一定的韧性和透明度。
实验结论,通过本次实验,我们成功制备了聚乙烯醇缩甲醛,并初步了解了其制备方法和性质。
聚乙烯醇缩甲醛作为一种重要的聚合物材料,在纺织、造纸、医药等领域有着广泛的应用前景,通过进一步的研究和探索,可以更好地发挥其在工业生产中的作用。
实验注意事项:1. 实验操作中要注意安全,避免接触甲醛等有毒化学品。
2. 实验过程中需注意控制加热温度和时间,避免产物烧焦或挥发。
3. 实验后要及时清洗实验器材,保持实验环境整洁。
通过本次实验,我们对聚乙烯醇缩甲醛的制备方法和性质有了初步的了解,也为今后的深入研究奠定了基础。
希望通过不断的学习和实践,能够更好地掌握化学实验技能,为科学研究和工程应用做出更大的贡献。
实验九 聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备
高分子化学实验报告实验六聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备一、实验目的了解聚乙烯醇缩甲醛化学反应的原理,并制备红旗牌胶水。
二、实验原理聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的,其反应如下:聚乙烯醇缩醛化机理:聚乙烯醇是水溶性的高聚物,如果用甲醛将它进行部分缩醛化,随着缩醛度的增加,水溶液愈差,作为维尼纶纤维用的聚乙烯醇缩甲醛其缩醛度控制在35%左右,它不溶于水,是性能优良的合成纤维。
本实验是合成水溶性的聚乙烯醇缩甲醛,即红旗牌胶水。
反应过程中需要控制较低的缩醛度以保持产物的水溶性,若反应过于猛烈,则会造成局部缩醛度过高,导致不溶于水的物质存在,影响胶水质量。
因此在反应过程中,特别注意要严格控制崐催化剂用量、反应温度、反应时间及反应物比例等因素。
聚乙烯醇缩甲醛随缩醛化程度的不同,性质和用途各有所不同,它能溶于甲酸、乙酸、二氧六环、氯化烃(二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷)、乙醇甲苯混合物(30∶70)、乙醇甲苯混合物(40∶60)以及60%的含水乙醇中。
缩醛度为75%~85%的聚乙烯醇缩甲醛重要的用途是制造绝缘漆和粘合剂。
三、实验药品及仪器药品:聚乙烯醇、甲醛(40%)、盐酸、氢氧化钠仪器:三口瓶、搅拌器、温度计、恒温水浴实验装臵如下图:四、实验步骤及现象步骤现象分析在250mL三颈瓶中,加入90mL去离子水(或蒸馏水)、7g聚乙烯醇,在搅拌下升温至85-90℃溶解。
搅拌加热升温至90℃左右时,聚乙烯醇全部溶解,溶液无色透明,瓶内无白色固体。
聚乙烯醇熔点>85℃,所以需升温至85-90℃。
等聚乙烯醇完全溶解后,降温至35-40℃加入 4.6mL甲醛(40%工业纯),搅拌15min,再加入1∶4盐酸,使溶液pH 值为1-3。
保持反应温度85-加入盐酸,溶液无明显变化,PH降低至2左右。
加入甲醛后加热升温,溶液变稠。
升温至85-必须控制PH为1-3,所以加入盐酸不能太多也不能太少。
聚乙烯醇缩甲醛的制备
一、实验目的(1)了解聚乙烯醇缩甲醛化反应的原理。
(2)制备聚乙烯醇缩甲醛溶液——胶水。
二、实验原理聚乙烯醇缩甲醛反应就是利用聚乙烯醇和甲醛溶液在盐酸的催化下反应制得,具体如下聚乙烯醇缩醛化机理:三、实验药品与仪器药品:甲醛溶液、2.5mol/L的盐酸、0.8%的氢氧化钠、聚乙烯醇(自制)仪器:磨口三颈瓶、冷凝管、温度计、量筒、表面皿、玻璃棒、pH 试纸、机械搅拌器、水浴锅四、实验步骤与记录1.在安装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的250mL三颈瓶中,加人50mL去离子水及7g聚乙烯醇,在搅拌下升温至90℃溶解。
实验现象:白色的聚乙烯醇颗粒溶解,形成无色透明的液体,在搅拌下升温,出现白色细小的泡沫。
2.待聚乙烯醇完全溶解后,于该温度下加入3mL甲醛溶液(40%),搅拌15min后,用2.5mol/L的盐酸调节pH值为1~3,90℃下继续搅拌反应约0.5h,反应体系逐渐变稠,可取少许,试验其对纸张的粘结性,当达到较好的粘结性时,即可停止反应。
实验现象:反应液逐渐变粘稠,仍存在一些泡沫。
对纸张的粘性较好。
3.立即用8%的NaOH溶液调节pH值至8~9,冷却降温出料,即为一种市售胶水。
实验现象:加入氢氧化钠过量,pH为11左右,透明的产物变成微黄色。
五、实验结果分析与讨论如左图所示,所得的胶水为微黄色的粘液,靠近瓶底处的液体粘性更大,右图为简单的胶水粘性效果测试,在滤纸片上涂少量胶水后对折,待滤纸干后,撕开对折的滤纸,滤纸表面被粘到另一边,粘性较好。
但产物颜色不纯净,粘度不太均匀。
分析:靠近反应瓶底部的比市售的胶水更加粘稠,底部更靠近水浴锅,反应程度更猛烈,缩醛度过高,导致所得产物品质较差。
七、思考题(1)聚乙烯醇缩甲醛作为胶水时,对其结构有何要求?解:反应过程要控制较低的缩醛度来保持产物的水溶性,若反应过于猛烈,则会造成局部缩醛度过高,导致不溶于水的物质产生,影响胶水的质量。
聚乙烯醇有很多亲水性基团羟基,所以本身有很好的水溶性,但缩醛化反应形成的是环氧醚,因此水溶性下降。
聚乙烯醇缩甲醛的制备
聚乙烯醇缩甲醛的制备一、实验目标1. 掌握聚乙烯醇缩甲醛胶的合成原理和方法。
2. 熟悉聚乙烯醇缩甲醛胶的分析检测方法。
3. 了解涂-4粘度计的使用方法。
二、产品特性与用途聚乙烯醇缩甲醛又称107胶,无色透明溶液,易溶于水。
聚乙烯醇缩甲醛胶具有粘接力强,粘度大,耐水性强,成本低廉等优点,广泛应用于多种壁纸、纤维墙布、瓷砖粘贴、内墙涂料及多种腻子胶的黏合剂等。
三、实验原理1.改性聚乙烯醇分子中含有的羟基(—OH)是一种亲水性基团,所以,聚乙烯醇可溶于水,它的水溶液可作为胶黏剂使用。
为了提高其耐水性,可以通过聚乙烯醇的缩醛化反应来改性通过控制缩醛度(聚乙烯醇缩甲醛中所含缩醛基的百分数),可使聚乙烯醇缩甲醛胶既有较好的耐水性,又有一定的水溶性。
2. 控制(对胶水质量的检验)主要是测定其粘度和缩醛度,通过测定胶水中的游离甲醛量可以了解缩醛化反应完成的情况以及该反应条件下缩醛度的大小。
胶水中游离甲醛量少,表明缩醛度高;反之,则表示缩醛度低。
甲醛的测定是利用NaHSO3与HCHO的加成反应生成NaOH,用酸标准滴定溶液滴定至百里酚酞由蓝色变无色为终点。
NaHSO3溶液不稳定,实际使用的是Na2SO3。
在测定时,先在Na2SO3溶液中,用H2SO4溶液滴加至百里酚酞蓝色消失,Na2SO3形成NaHSO3;再与甲醛进行加成反应四、主要仪器与药品1. 主要仪器四口瓶、电动搅拌装置一套、球形冷凝管、温度计、滴液漏斗、水浴锅、秒表、涂—4粘度计、锥形瓶。
2. 主要药品聚乙烯醇(1799)、甲醛(36%)、盐酸(浓)、氢氧化钠(10%)、硫酸、亚硫酸钠溶液(0.5 mol/L)、百里酚酞(1g/L)。
五、实验内容与操作步骤1. 聚乙烯醇的溶解在装有搅拌器、球形冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口瓶中加入13.5g聚乙烯醇和150 mL去离子水,开动搅拌,逐渐加热升温到90℃,直到聚乙烯醇完全溶解。
2. 聚乙烯醇的缩醛化反应⑴在不断搅拌下用滴管滴加浓盐酸,调节pH=2~2.5。
聚乙烯醇缩甲醛微孔材料的研制
聚乙烯醇缩甲醛微孔材料的研制聚乙烯醇缩甲醛微孔材料是一种新型的高分子材料,具有良好的物理化学性质和广泛的应用前景。
本文将从材料的制备方法、结构特点、应用领域等方面进行介绍和探讨。
一、制备方法聚乙烯醇缩甲醛微孔材料的制备方法主要有两种:溶剂挥发法和模板法。
1. 溶剂挥发法溶剂挥发法是将聚乙烯醇和甲醛按一定比例混合,加入适量的溶剂,如水、乙醇等,在搅拌的同时加热,使其形成均匀的混合溶液。
然后将混合溶液倒入模具中,在室温下静置一段时间,使其自然干燥,得到聚乙烯醇缩甲醛微孔材料。
2. 模板法模板法是将聚乙烯醇和甲醛按一定比例混合,在搅拌的同时加入模板,如聚苯乙烯微珠、聚丙烯酸等,在搅拌的同时加热,使其形成均匀的混合溶液。
然后将混合溶液倒入模具中,在室温下静置一段时间,使其自然干燥。
最后,将模板用适当的溶剂溶解,得到聚乙烯醇缩甲醛微孔材料。
二、结构特点聚乙烯醇缩甲醛微孔材料具有以下结构特点:1. 微孔结构聚乙烯醇缩甲醛微孔材料具有高度的孔隙率和均匀的孔径分布,孔径大小一般在1~10纳米之间,具有良好的分子筛分能力。
2. 化学结构聚乙烯醇缩甲醛微孔材料的化学结构中含有大量的羟基和醛基,具有良好的亲水性和反应活性,可用于吸附、分离、催化等领域。
3. 物理性质聚乙烯醇缩甲醛微孔材料具有良好的热稳定性、机械强度和化学稳定性,可用于高温、高压、酸碱等恶劣环境下的应用。
三、应用领域聚乙烯醇缩甲醛微孔材料具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1. 吸附材料聚乙烯醇缩甲醛微孔材料具有良好的吸附性能,可用于水处理、空气净化、有机废气处理等领域。
2. 分离材料聚乙烯醇缩甲醛微孔材料具有良好的分子筛分能力,可用于分离有机物、气体、液体等分子混合物。
3. 催化材料聚乙烯醇缩甲醛微孔材料具有良好的反应活性和催化性能,可用于有机合成、环境保护等领域。
4. 生物医学材料聚乙烯醇缩甲醛微孔材料具有良好的生物相容性和生物降解性,可用于生物医学领域的组织工程、药物缓释等方面。
聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备
聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备一、实验目的了解聚乙烯醇缩甲醛化学反应的原理,并制备聚乙烯醇缩甲醛胶水二、实验药品、仪器及装置药品:聚乙烯醇,甲醛(40%),盐酸,氢氧化钠仪器:三口瓶,搅拌器,温度计,电热套装置图:三、实验原理聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的,其反应如下:聚乙烯醇缩醛化机理:聚乙烯醇是水溶性的高聚物,如果用甲醛将它进行部分缩醛化,随着缩醛度的增加,水溶性愈差,作为维尼纶纤维用的聚乙烯醇缩甲醛其缩醛度控制在35%左右,它不溶于水,是性能优良的合成纤维。
本实验是合成水溶性的聚乙烯醇缩甲醛胶水。
反应过程中需要控制较低的缩醛度以保持产物的水溶性,若反应过于猛烈,则会造成局部缩醛度过高,导致不溶于水的物质存在,影响胶水质量。
因此在反应过程中,特别注意要严格控制催化剂用量、反应温度、反应时间及反应物比例等因素。
四、实验步骤及现象1、在250ml三口瓶中,加入90ml蒸馏水+7g聚乙烯醇,搅拌,升温溶解溶解后,溶液中充满气泡,但溶液澄清2、待聚乙烯醇完全溶解,pH为1-3先降温至30-45℃,加入4.6ml甲醛,搅拌15min,+1:4盐酸,pH为1—33、保持反应温度90度左得到粘稠胶状物,即胶水右,搅拌,当体系中出现气泡或絮状物,立即+1.5ml8%NaOH溶液,再+34ml蒸馏水,使pH为8-94、冷却出料,获得胶水测得产物粘度为0.003五、实验结果最后获得粘度是0.003的胶水六、实验分析1)、试讨论缩醛化反应机理及催化剂的作用?答:聚乙烯醇与甲醛的缩合反应是分步进行的,首先生成半缩醛,再生成碳正离子,最后与相邻的羟基作用而得缩醛:同时,加入酸控制酸度也可抑制次可逆反应的逆向反应。
2)、为什么缩醛度增加,水溶性下降,当达到一定的缩醛度以后,产物完全不溶于水?答:因为聚乙烯醇缩甲醛分子中的羟基(-OH)是亲水性基团,而缩醛基是疏水性基团。
所以,缩醛度增加,会导致水溶性下降,直到产物完全不溶于水!3)、产物最终为什么要把pH 调到8~9?试讨论缩醛对酸和碱的稳定性。
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告实验目的,通过实验制备聚乙烯醇缩甲醛,并对其性质进行分析。
实验原理,聚乙烯醇缩甲醛是一种重要的合成高分子材料,其制备主要是通过聚合反应得到。
聚合反应的过程中,聚乙烯醇和甲醛在一定条件下发生缩合反应,生成聚乙烯醇缩甲醛。
实验步骤:
1. 将一定量的聚乙烯醇溶解在适量的水中,搅拌均匀。
2. 将甲醛加入到聚乙烯醇溶液中,同时保持搅拌。
3. 将混合溶液置于恒温水浴中,控制温度并继续搅拌。
4. 待反应一定时间后,停止搅拌,将产物进行过滤、洗涤、干燥,得到聚乙烯醇缩甲醛。
实验结果:
经过实验制备得到的聚乙烯醇缩甲醛呈现出白色粉末状,具有良好的溶解性和热稳定性。
通过红外光谱和热重分析等手段对产物进行了表征,结果表明产物为聚乙烯醇缩甲醛。
实验结论:
本实验成功制备了聚乙烯醇缩甲醛,并对其性质进行了初步分析。
所得产物具有较好的性能,可用于纺织品、涂料、胶粘剂等领域。
实验结果对于进一步研究和应用具有一定的参考价值。
实验注意事项:
1. 实验中应注意控制甲醛的用量和反应温度,避免产生有害气体。
2. 在操作过程中应做好防护措施,避免接触到有毒物质。
3. 实验结束后,应及时清洗实验器材,保持实验环境整洁。
实验改进方向:
1. 可进一步优化聚合反应条件,提高产物的收率和品质。
2. 可尝试引入新的催化剂或改变反应体系,探索新的制备方法。
通过本实验,我们对聚乙烯醇缩甲醛的制备方法和性质有了更深入的了解,同时也为相关研究和应用提供了一定的参考依据。
希望本实验能对相关领域的研究和生产工作有所帮助。
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告
聚乙烯醇缩甲醛的制备班级:11级生医一班姓名:陈素萍学号:1143015037同组实验者:刘莉、陈雄健、李思宏、陈素萍实验日期:2013-11-24指导教师:黄忠兵评分:一、实验目的:1.进一步了解高分子化学反应的原理;2.通过聚乙烯醇(PVA)的缩醛化制备胶水,掌握PVA缩醛化的实验技术与反应原理。
二、实验原理:聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸的催化作用下制得。
其反应如下所示:高分子链上的羟基未必全能进行缩醛化反应,会有一部分羟基残留下来。
本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶水,反应过程中需控制较低浓度的缩聚度,使产物保持水溶性。
如若反应过于猛烈,则会造成局部搞缩聚度,导致不溶性物质存在于胶水中,则影响胶水质量。
因此在此反应过程中,要特别注意控制催化剂用量、反应温度、反应时间及反应物比例等因素。
三.实验仪器及实验试剂:1.仪器:恒温水浴一套,机器搅拌器一台,温度计一支,250ml三口瓶一个,球形冷凝管一支,10ml量筒一个,100ml量筒一个,培养皿一个。
2.药品:聚乙烯醇1799(PVA),甲醛水溶液(40%工业甲醇),盐酸,NaOH,去离子水。
四.实验步骤:1.按要求组装实验仪器,准备所需试剂。
2.在250ml三口瓶中加入90ml去离子水和17gPVA,在搅拌下升温溶解。
3.升温到85°C ,待PVA 全部溶解后,加入3ml 甲醛搅拌15min ,滴加1:4的盐酸溶液,控制反应体系PH 值为1~3,保持反应温度。
4.继续搅拌,反应体系逐渐变稠。
当体系出现气泡或有絮状物产生时,立即迅速加入2.5mL8%NaOH 溶液,调节PH 值为8~9,冷却、出料,所得的无色粘稠液体即为胶水。
五、实验过程记录六、实验数据记录:苯乙烯醇:17.011g 去离子水:90ml甲醛溶液:3ml 1:4盐酸溶液:1.5ml 8%NaOH 溶液:2.5ml七.讨论与问题:(1)为什么缩醛度增加,水溶性下降,当达到一定的缩醛度以后,产物完全不溶于水? 答:①缩醛度的增加,聚乙烯醇高分子链上进行缩醛反应的-OH 增多,留在链上的-OH 减少,使得高分子链在水中的溶解度减小,即水溶性下降,出现溶液变稠的现象;时间t 温度T/°C 现象 操作 8:4420℃——安装仪器,称取PVA17.0085g 8:4620℃——加入称好的PVA ,并加入90ml 去离子水。
聚乙烯醇缩甲醛的制备
聚乙烯醇缩甲醛的制备一、实验目的:1、 了解高分子化学反应基本原理;2、 掌握聚乙烯醇缩醛化制备胶水的方法。
二、实验原理:聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的,缩醛度为已缩合的羟基量占原始羟基量的百分数。
在聚乙烯醇缩甲醛中随缩醛度的不同,性质和用途有所不同。
缩醛度在35%左右,就得人们所称为“维尼纶”的纤维,纤维的强度是棉花的1.5~2倍,吸湿性5%,接近天然纤维,故又称为“合成棉花”。
如果控制其缩醛度在较低水平,由于聚乙烯醇缩甲醛分子中含有羟基、乙酰基和醛基,因此有较强的粘接性能,可用来粘结木材、皮革、玻璃、金属、橡胶等。
聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的,其反应如下:CH 2CH CH 2OH CH OH +HCHO HClCH 2CH CH 2CH CH 2O +H 2O其机理如下:CH 2O +H +CH 2OH CH 2OH CH 2CH CH 2OH CH OH +极慢++CH 2CH CH 2CH OH +OC + H 2H 2 O 极慢CH 2CH CH 2CH O CH 2O +H +聚乙烯醇是水溶性高聚物,如果用甲醛将它进行部分缩醛化,随着缩醛度的增加,水溶性愈差。
本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶水,反应过程须控制较低的缩醛度,使产物保持水溶性,如反应过于猛烈,则会造成局部高缩醛度,导致不溶性物质存在于水中,影响胶水质量,因此需控制反应条件,包括催化剂用量、反应温度、反应时间、反应物比例等因素。
三、主要仪器及试剂:1.仪器:三口烧瓶,冷凝管,搅拌器,恒温水浴,温度计。
2.试剂:聚乙烯醇(PV A),甲醛水溶液,盐酸,氢氧化钠。
四、实验步骤:1.在安装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的250mL三口瓶中加入10gPV A和90mL水,不断搅拌使其升温,温度控制在90℃左右。
2.待PV A完全溶解后,降温至80℃左右加入3mL甲醛(40%工业甲醛,市售甲醛),搅拌15min,滴加20%(体积分数)盐酸溶液(大约0.5mL),控制反应体系pH值在1~3,保持反应温度90℃,继续搅拌0.5h。
聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备
聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备一、实验药品及仪器聚乙烯醇1799,甲醛溶液分析纯试剂厂T 36%的盐酸、10%NaOH溶液、蒸馏水数显恒温水浴锅,强力电动搅拌机,旋转式粘度计220V 50Hz ,微机控制电子万能试验机熟,250mL三口蒸馏瓶、球形冷凝管、10mL量筒、100mL量筒二、实验方法1、聚乙烯醇的溶解在250mL干燥斜颈三口烧瓶中先加加入10g 99%的聚乙烯醇,然后加90mL 蒸馏水,混合后将整个装置置于恒温水浴锅(注意恒温水浴箱不能干烧)中固定好。
通入冷凝水并开动搅拌器搅拌,加热水浴锅升温至90℃。
直至聚乙烯醇全部溶解。
2、合成聚乙烯醇缩甲醛当反应半小时之后,用胶头滴管慢慢加入2mL盐酸溶液和3mL甲醛溶液,反应1-2h。
这时溶液里面的粘度明显增大,气泡停留在液体中。
待反应半小时后,在90mL 水中加入10g NaOH,搅拌使其溶解,配制成NaOH溶液,在不断搅拌下加入上述粘稠液中,调节其pH值,用PH试纸检测溶液酸碱性,直至溶液稍过碱性。
关掉水浴锅,自然冷却。
继续搅拌直至物料呈淡黄色胶状粘稠液。
将其置于烧杯中,便制得聚乙烯醇缩甲醛胶水。
3、聚乙烯醇缩甲醛的性能测试使用Nou-79型旋转式粘度计测定其粘度;使用微机控制电子万能试验机测定其拉伸强度。
记录相关数据。
三、结果与讨论聚乙烯醇缩甲醛的制备与其他缩醛产品的显著不同就在于其析出条件不易控制,控制不好,一旦缩醛度达到一定程度或者升温析出过快,会导致产品析出过程中就抱团,结块,形成紧密物料析出。
通过与一般聚乙烯醇缩甲醛产品的比较,发现本实验制备的聚乙烯醇缩甲醛是不合格的。
由于制备出的聚乙烯醇缩甲醛的粘度差,仪器对其的测量也无法进行,所以它的粘度和拉伸强度数据并没有在实验中测定出来。
下面就列出导致实验中制备聚乙烯醇缩甲醛失败的几种可能原因:1、酸碱性对缩合反应的影响盐酸在缩醛化反应中是起催化作用的,生成的聚合物溶液往往呈酸性,需加入NaOH溶液中和至中性或偏碱性。
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告一、实验目的:1.熟悉聚乙烯醇缩甲醛的制备方法;2.掌握实验操作技能;3.了解聚乙烯醇缩甲醛的特性。
二、实验原理:三、实验仪器与药品:1.仪器:反应釜、磁力搅拌器、电热板等;2.药品:聚乙烯醇、甲醛、稀盐酸等。
四、实验步骤:1.准备实验装置:将反应釜放置于磁力搅拌器上,开启磁力搅拌器,调整合适的转速。
将温度计插入反应釜,并通过电热板进行控制。
2.反应溶液的制备:称取一定质量的聚乙烯醇,加入适量的稀盐酸,使其完全溶解。
再向其中加入一定量的甲醛,继续搅拌至反应溶液均匀混合。
3.反应过程的控制:将反应釜置于电热板上,开始加热。
按照一定的升温速率逐渐升温,同时继续搅拌反应液。
4.反应结束与产物处理:待反应温度达到设定的反应温度后,保持一定时间进行反应,然后停止加热。
将反应液冷却至室温,过滤得到固体产物,用稀盐酸洗涤,最后用水洗涤至中性。
五、实验结果与讨论:通过以上步骤操作,成功制备了聚乙烯醇缩甲醛。
根据实验条件的不同,反应温度和时间也会有所变化,这里就不做具体的讨论。
实验得到的聚乙烯醇缩甲醛固体产物颜色为白色,颗粒较为细小,在水中易溶解。
聚乙烯醇缩甲醛是一种重要的聚合物材料,具有优异的物理性能和化学稳定性。
它具有较高的熔点和玻璃转移温度,具有优异的机械强度和热稳定性,还具有良好的吸水性和抗湿热性能。
此外,聚乙烯醇缩甲醛在溶剂中具有一定的溶解性,可用于制备纤维、薄膜等。
六、实验总结:本次实验通过熟悉聚乙烯醇缩甲醛的制备方法,掌握了相应的实验操作技能。
通过实验得到的聚乙烯醇缩甲醛固体产物,颜色为白色,细粒度较小。
聚乙烯醇缩甲醛具有优异的物理性能和化学稳定性,可应用于纤维、薄膜等领域。
实验过程中需要注意操作安全,防止甲醛对人体的伤害。
实验九:聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备
高分子化学实验报告实验九:聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备一、实验目的了解聚乙烯醇缩甲醛化学反应的原理,并制备红旗牌胶水二、实验药品、仪器及装置药品:聚乙烯醇,甲醛(40%),盐酸,氢氧化钠仪器:三口瓶,搅拌器,温度计,恒温水浴锅装置图:三、实验原理聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的,其反应如下:聚乙烯醇缩醛化机理:聚乙烯醇是水溶性的高聚物,如果用甲醛将它进行部分缩醛化,随着缩醛度的增加,水溶液愈差,作为维尼纶纤维用的聚乙烯醇缩甲醛其缩醛度控制在35%左右,它不溶于水,是性能优良的合成纤维。
本实验是合成水溶性的聚乙烯醇缩甲醛,即红旗牌胶水。
反应过程中需要控制较低的缩醛度以保持产物的水溶性,若反应过于猛烈,则会造成局部缩醛度过高,导致不溶于水的物质存在,影响胶水质量。
因此在反应过程中,特别注意要严格控制崐催化剂用量、反应温度、反应时间及反应物比例等因素。
聚乙烯醇缩甲醛随缩醛化程度的不同,性质和用途各有所不同,它能溶于甲酸、乙酸、二氧六环、氯化烃(二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷)、乙醇甲苯混合物(30∶70)、乙醇甲苯混合物(40∶60)以及60%的含水乙醇中。
缩醛度为75%~85%的聚乙烯醇缩甲醛重要的用途是制造绝缘漆和粘合剂。
四、实验步骤及现象1、在250ml三口瓶中,加入90ml蒸馏水+7g聚乙烯醇,搅拌,升温溶解溶解后,溶液中充满气泡,但溶液澄清2、待聚乙烯醇完全溶解,先降温至30-45℃,加入4.6mlpH为1-3甲醛,搅拌15min ,+1:4盐酸,pH 为1—33、保持反应温度90度左右,搅拌,当体系中出现气泡或絮状物,立即+1.5ml8%NaOH 溶液,再+34ml 蒸馏水,使pH 为8-9得到粘稠胶状物,即胶水 4、冷却出料,获得胶水测得产物粘度为0.003五、 实验结果最后获得粘度是0.003的胶水六、 实验分析1)、试讨论缩醛化反应机理及催化剂的作用?答:聚乙烯醇与甲醛的缩合反应是分步进行的,首先生成半缩醛,再生成碳正离子,最后与相邻的羟基作用而得缩醛:同时,加入酸控制酸度也可抑制次可逆反应的逆向反应。
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告
《聚乙烯醇缩甲醛的制备实验报告》
实验目的:
本实验旨在通过聚合反应制备聚乙烯醇缩甲醛,并通过实验结果分析其合成过程和产物性质。
实验原理:
聚乙烯醇缩甲醛是一种重要的功能性聚合物,其制备过程主要包括乙烯醇和甲醛的缩合反应。
在碱性条件下,乙烯醇和甲醛经过缩合反应形成聚乙烯醇缩甲醛,并产生水为副产物。
该聚合物具有优异的溶解性和热稳定性,可用于制备树脂、涂料、纤维等材料。
实验步骤:
1. 将一定量的乙烯醇和甲醛按一定的摩尔比混合。
2. 在适当的温度下,加入一定量的碱性催化剂,如氢氧化钠。
3. 在搅拌条件下进行反应,控制反应时间和温度。
4. 过滤得到聚乙烯醇缩甲醛产物,并进行干燥和表征分析。
实验结果:
通过实验得到的聚乙烯醇缩甲醛产物经过红外光谱、核磁共振等分析手段进行表征,确认其结构和性质。
实验结果表明,制备得到的聚乙烯醇缩甲醛具有良好的结晶性和热稳定性,符合预期的性质要求。
实验结论:
通过本实验的制备过程,成功合成了聚乙烯醇缩甲醛,并得到了符合要求的产物。
该聚合物具有广泛的应用前景,可用于制备各种功能性材料,具有重要的
工业和科研价值。
总结:
本实验通过聚合反应制备了聚乙烯醇缩甲醛,并对其产物进行了结构和性质分析。
实验结果表明,该聚合物具有良好的性能和应用潜力,为相关领域的研究和应用提供了重要的参考和支持。
聚乙烯醇缩甲醛的制备
聚乙烯醇缩甲醛的制备聚乙烯醇缩甲醛是一种具有优良性能的高分子材料,应用广泛于纺织工业、包装材料、医疗器械等领域。
其制备可通过醛缩反应来实现。
本文将介绍聚乙烯醇缩甲醛的制备方法。
1. 材料准备(1)聚乙烯醇(PVA):选择不同牌号和分子量的PVA可在一定程度上影响产物的性能。
(2)甲醛或其混合物:常规使用的甲醛为37%甲醛水溶液。
(3)酸性催化剂:常用的有硫酸、磷酸等。
(4)有机溶剂:如甲醇、乙醇、异丙醇等。
(5)水:制备中需要使用的反应溶剂。
(6)其他试剂:如氯化钠、碱性催化剂等,用于调节反应条件。
2. 制备步骤(1)将所需的聚乙烯醇粉末加入适量的水中,用力搅拌,使其充分溶解。
(2)将甲醛加入水中,与聚乙烯醇水溶液混合,用磁力搅拌器搅拌均匀。
(3)加入适量的酸性催化剂,继续搅拌,使反应发生。
(4)调节反应条件,如温度、反应时间等。
一般情况下反应温度在50-70℃之间,反应时间根据反应情况而定。
(5)反应完成后,加入适量的有机溶剂,如甲醇、乙醇等,沉淀聚合物。
(6)分离收集产物,用水洗涤干净后,放在干燥器中干燥,得到聚乙烯醇缩甲醛。
3. 反应机理聚乙烯醇缩甲醛的制备是一种醛缩反应,其反应机理如下:(1)甲醛在酸催化下发生加成反应,形成甲醛缩基团CH2(OH)-CHO。
(2)甲醛缩基团与聚乙烯醇中羟基发生缩合反应,形成C-O-C键。
(3)反应产物的物理性质取决于反应条件的调节,如温度、反应时间、酸性催化剂的种类等。
通过对反应条件的控制,可以获得具有不同性能的聚乙烯醇缩甲醛材料。
例如,在高温下反应可以得到交联程度较高、韧性好的材料;而在低温下反应则得到交联程度较低、硬度高的材料。
总之,聚乙烯醇缩甲醛是一种非常有用的高分子材料,制备方法简单,应用广泛。
在实际应用中,可以根据不同领域的需要调节反应条件,获得更符合实际需求的产物。
实验一聚乙烯醇缩甲醛的制备
一、 根本原理
聚乙烯醇缩甲醛是由聚乙烯醇在酸性条件下与甲醛缩合而成的,其 反响方程式为:
二 、主要药品与仪器
聚乙烯100mL
甲醛溶液
4mL
8%NaOH溶液
5mL
装有搅拌器、冷凝管、温度计、滴液漏斗的四颈瓶 1套
恒温水浴
1套
滴管
假设干支
三、实验步骤
实验装置图
〔1〕在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四颈瓶中 参加10g聚乙烯醇后在参加90mL水,开场搅拌并调好搅拌速度。
〔2〕升温至90℃后保温,直至聚乙烯醇完全溶解于水中。
〔3〕继续恒速搅拌,待瓶内液体温度降至80℃左右时,参加 4mL甲醛溶液,搅拌15分钟后滴加0.5mol/L的盐酸溶液,调节体 系的pH值为1~3。
〔4〕升温至90℃并搅拌瓶内液体至变稠,有小气泡或浅蓝色 珠光或絮状物出现时停顿保温,撤出恒温槽,待温度降至60℃左 右时,迅速参加5mL8%NaOH溶液,调节体系的pH值为8~9。
〔5〕冷却,出料。得到无色透明粘稠液体。
四、思考题
1. 聚乙烯醇的缩醛化反响中,为什么要将溶液的pH值调 整为8~9? 2. 什么叫做缩醛度?为何缩醛度增加,水溶性下降?聚乙 烯醇缩醛化为何不能到达完全? 3. 聚乙烯醇缩醛化反响中,为何不生成分子间交联的缩醛 键?
聚乙烯醇缩甲醛胶的制备...
聚乙烯醇缩甲醛胶的制备...1.缩醛反应有无固定产物?为什么?答:缩醛反应没有固定产物。
因为:(1)反应条件(原料、配比、温度、酸度)不同,缩合产物就不同(键的长短或平均分子量不同);(2)即使在同一条件下,每个聚聚乙烯醇和甲醛的物质的量配比及反应的pH值不同,得到的聚乙烯醇缩甲醛的分子量也不同。
分子量小时,形成的高分子化合物易溶于水;分子量大时,得到的高分子化合物难溶于水。
溶解性过好,或难于溶解对制备水溶性涂料均不利。
因此,如何控制反应的条件,使其最大限度的生成合适分子量的化合物是成功制备聚乙烯醇缩甲醛胶的重要一环乙烯分子缩合的程度也不一致(链的长短不一),所得产物是在一定范围分子量内的,因此产物的分子量只能是长短不一的链的平均分子量。
2.在制备聚乙烯醇缩甲醛胶时,为什么需要控制滴加甲醛溶液的速度?答:如果甲醛溶液滴加速度过快,(1)甲醛来不及反应,部分甲醛会挥发;(2)造成局部甲醛浓度过大,产物中各分子的缩合程度差别就大,势必影响产品质量。
聚乙烯醇缩甲醛胶的主要原料是聚乙烯醇和甲醛,其胶的质量取决于两者的配比。
如果甲醛用量过多,则反应速度加快,缩醛度升高,形成的聚合物水溶性变差;同时甲醛的含量超标,污染环境,损害人体健康。
但如果甲醛用量太少,反应速度缓慢,缩醛度低,粘度差,形成的涂膜易于被雨水渗透。
3.在制胶过程中,为什么滴完甲醛溶液后,还要升温850C并保温15分钟?答:由于甲醛沸点低易挥发,缩合反应不可能进行得很完全,升温保温是为了使未反应完的甲醛能在酸性介质中继续与聚乙烯醇缩合。
4.聚乙烯醇缩甲醛成胶后,为什么要将PH值调至中性?答:由于缩合反应不可能很彻底,胶液中仍然有游离的甲醛,它在酸性介质中与聚乙烯醇共存,时间长,仍会慢慢聚合以致形成体形结构的凝胶。
故成胶后,应将胶液的PH值调至中性。
酸是羟醛缩合催化剂,该缩聚反应要在酸性条件下才能进行,而产物在碱性条件下则不发生缩合,即缩醛在酸中活泼,在碱中稳定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
聚乙烯醇缩甲醛的制备摘要聚乙烯醇缩甲醛是一种生活中非常常见的胶水。
本文主要是介绍,以聚乙烯醇和甲醛为原料,在盐酸的催化作用下,制备水溶性的聚乙烯醇缩甲醛。
并测定其粘度和拉伸强度。
因本次实验失败,将分析实验失败的原因。
实验结果为:实验产品呈凝胶状,水溶性差,粘度差。
关键词:聚乙烯醇,甲醛,聚乙烯醇缩甲醛Preparation of polyvinyl formaldehydeAbstractPolyvinyl formal is very common glue which is widely used in our life. This article mainly introduces the polyvinyl formal made of the basic raw material of polyvinyl alcohol and formaldehyde, and determination of tensile strength and viscosity, under the catalysis of hydrochloric acid. The experiment turned out to be an unexpected failure. It will analyze the reasons for its failure. The results for it, that is, the product is gelatinous, poor water-solubility and viscosity.Key Words:polyvinyl alcohol, formaldehyde, polyvinyl formal目录1. 前言 (1)1.1聚乙烯醇简介 (1)1.2聚乙烯醇用途 (2)1.3甲醛简介 (2)1.4聚乙烯醇缩甲醛简介 (3)1.5反应原理 (4)1.6展望 (5)2. 实验药品及仪器 (6)2.1药品 (6)2.2仪器及装置 (6)2.3实验方法 (7)2.3.1聚乙烯醇的溶解 (7)2.3.2合成聚乙烯醇缩甲醛 (7)2.3.1聚乙烯醇缩甲醛的性能测试 (7)3. 结果与讨论 (8)3.1缩醛化程度对实验的影响 (8)3.2酸碱性对缩合反应的影响 (9)3.3反应温度对缩合反应的影响 (10)3.4甲醛用量对缩合反应的影响 (10)3.5反应时间对缩合反应的影响 (10)4. 结论 (12)5. 致谢 (12)参考文献 (13)1.前言1.1聚乙烯醇简介聚乙烯醇,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、粘合剂等。
聚乙烯醇结构式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%~100%。
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胺化。
铬酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐也能使聚乙烯醇凝胶。
PV A 17-88水溶液在室温下随时间粘度逐渐增大.但浓度为8%时的粘度是绝对稳定的,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。
1.2聚乙烯醇用途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。
1.3甲醛简介甲醛(分子式:HCHO)亦称蚁醛,是最简单的醛类,通常情况下是一种可燃、无色及有刺激性的气体。
易溶于水、醇和醚。
相对分子质量:30.03,沸点-19.5℃,自燃点430℃,密度0.815 g/mL(液体,-20℃),1.075-1.085 g/mL(液体,37%);35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。
纯甲醛为无色透明气体,有刺激性气味。
液体在较冷时久贮易混浊,在低温时则形成三聚甲醛沉淀。
蒸发时有一部分甲醛逸出,但多数变成三聚甲醛。
工业上常用催化氧化法由甲醇制取甲醛。
在空气中能缓慢氧化成甲酸。
能与水、乙醇、丙酮等有机溶剂按任意混溶。
低毒,半数致死量(大鼠,经口)800mg/kg。
其蒸气能强烈刺激粘膜、具有致癌性、属于高毒物。
甲醛有亲电性,可以和芳烃发生亲电芳香取代反应,也可以与烯烃发生亲电加成;与乙醛发生交叉Cannizzaro反应生成季戊四醇,后者是制取炸药季戊四醇四硝酸酯的原料。
与酚类缩合生成酚醛树脂;与4-取代酚类反应生成杯芳烃。
甲醛也是曼尼希反应中常用的醛,空气中的甲醛气体可以通过强氧化性的高锰酸钾和其反应。
甲醛是一种重要的有机原料,主要用于塑料工业(如制酚醛树脂、脲醛塑料—电玉)、合成纤维(如合成维尼纶—聚乙烯醇缩甲醛)、皮革工业、医药、染料等。
福尔马林具有杀菌和防腐能力,可浸制生物标本,其稀溶液(0.1-0.5%)农业上可用来浸种,给种子消毒。
1.4聚乙烯醇缩甲醛简介聚乙烯醇缩甲醛(polyvinyl formal ,PVF ,俗称107胶)是甲醛中的羰基与聚乙烯醇中相邻两个羟基反应生成的具有六元环缩醛结构的缩合产物,是一类十分重要的高分子材料。
目前作为商品化的聚乙烯醇缩醛产品主要有聚乙烯醇缩丁醛、缩甲醛、缩甲乙醛等,在涂料、粘合剂、薄膜等方面有广泛的应用。
聚乙烯醇缩甲醛的软化温度较高于其他缩醛,同时具有很高的机械强度、高耐磨性及良好的粘接性、卓越的电性能,是生产高韧性、耐热性、耐磨性及高介电强度漆包线的重要材料;与酚醛树脂配伍还可制成适用于各种铝合金与钢、黄铜、紫铜、铝合金、聚酯树脂玻璃布基层粘联,木材、橡皮之间的粘合的黑迪哈粘合剂。
此外,也是制成冲击强度高、压缩弹性模量值大的泡沫塑料的主要原料。
聚乙烯醇缩甲醛分子结构 PVF 是略微带草黄色的固体。
有热塑性。
密度1.2。
软化点约190℃。
热变形温度65~75℃。
吸水率约1%。
溶于丙酮、氯化烃、乙酸、酚类。
主要用于制造耐磨耗的高强度漆包线涂料和金属、木材、橡胶、玻璃层压塑料之间的胶黏剂,作为层压塑料的中间层以及制造冲击强度高、压缩弹性模量大的泡沫塑料。
把聚乙烯醇溶解于水中,经纺丝、甲醛处理制成的合成纤维。
聚乙烯缩甲醛纤维的中国商品名,又称维尼纶。
1924年由德国P.H.赫尔曼和黑内尔合成聚乙烯醇,30年代制成纤维,名为金托菲尔(synthofil )。
由于它溶解于水不能作纺织纤维,主要用作手术缝线。
1939年日本樱田一郎等人研制成功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法,维纶才成为耐热水性良好的纤维。
世界上生产维纶的国家主要有中国、日本、朝鲜等。
维纶性质与棉花相似,强度和耐磨性优于棉花。
它有良好的耐用性、吸湿性、保暖性、耐磨蚀和耐日光性;主要缺点是耐热水性差,弹性不佳,染色性较差,高温下的力学性能低。
维纶大量用于与棉、粘胶纤维或其他纤维混纺,也可纯纺,用于制作外衣、汗衫、棉毛衫裤和运动衫,以及工作服;也可制作帆布、缆绳、渔网、包装材料和过滤材料。
聚乙烯醇缩甲醛的性质和用途,随着聚乙烯醇原料、制造方法和缩醛化程度[CH 2-CH-CH-CH 2]n O CH 2 O的不同而有很大的差别。
工业上最主要的用途是制作为维纶纤维。
它是由完全醇解的聚乙烯醇合成的,它的平均聚合度为1700~1800。
1924年德国W.O.赫尔曼和W.黑内尔首先制得了聚乙烯醇,1934年德国制得了水溶性聚乙烯醇纤维,1938年日本樱田一郎研究成功热处理和缩醛化技术,提高了纤维耐水性,扩大了在纺织工业中的应用范围。
1948年维纶纤维问世,1950年日本建成了第一个生产装置,此后产量迅速上升。
60年代以后,朝鲜民主主义人民共和国、中国、联邦德国、苏联、南朝鲜等相继生产,目前以中国、朝鲜民主主义共和国、日本的产量最大。
1.5反应原理聚乙烯醇和甲醛在酸性条件下制备聚乙烯醇缩甲醛,反应原理如图所示。
CH 2O+H+C +H 2OH CH 2CH CH 2CHCH 2OH OH C +H 2OH +CH 2CH CH 2CHCH 2O OHC H 2+~~~~~~~~~~~~+H 2O CH 2CH CH 2CHCH 2O OH C H 2+~~~~~~CH 2CH CH 2CHCH 2O O ~~~~~~CH 2+H +聚乙烯醇缩甲醛制备的原理聚乙烯醇和甲醛的物质的量配比及反应的PH 值不同,得到的聚乙烯醇缩甲醛的分子量也不同[5]。
分子量小时,形成的高分子化合物易溶于水;分子量大时,得到的高分子化合物难溶于水。
溶解性过好,或难于溶解对制备水溶性涂料均不利。
因此,如何控制反应的条件,使其最大限度的生成合适分子量的化合物是成功制备聚乙烯醇缩甲醛胶的重要一环[6]。
由于在这一反应中有游离的羟基,缩醛化反应总不能进行到底的[7]。