高分子化学实验(聚乙烯醇缩甲醛的制备)
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。
实验76聚乙烯醇的制备及其缩醛化
实验步骤概览
合成聚乙酸乙烯酯。
对聚乙烯醇进行缩 醛化处理。
准备实验器材和试 剂。
水解聚乙酸乙烯酯 得到聚乙烯醇。
检测和表征聚乙烯 醇及其缩醛化产物 的性能。
02 聚乙烯醇的制备
原料与试剂
探索新的制备方法
目前聚乙烯醇的制备方法还有优化的空间。未来可以尝试探索新的制备方法,以提高聚乙 烯醇的分子量、纯度和稳定性。
拓展应用领域
聚乙烯醇及其缩醛化产物具有广泛的应用前景。未来可以进一步拓展其在高分子材料、生 物医学等领域的应用,并研究其在不同领域中的性能表现。
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3. 在粉碎和筛分过程中,要注意操作安全,避免 样品飞溅。
03 聚乙烯醇的缩醛化
缩醛化反应原理
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缩醛化反应
在酸性催化剂的作用下, 醇分子中的羟基与醛分子 中的碳氧双键发生加成反 应,生成缩醛。
反应机理
醇的羟基进攻醛的碳氧双 键,形成四面体过渡态, 然后释放水分子,得到缩 醛。
影响因素
4. 在一定温度下反应一定 时间。
6. 过滤,得到缩醛化产物。
注意事项
安全事项
产物纯化
由于硫酸和甲醛具有一定的毒性,实 验过程中需佩戴防护眼镜、实验服和 化学防护眼镜等个人防护措施。
缩醛化产物需要进行过滤和重结晶等 纯化操作,以确保产物的纯度和质量。
实验操作
严格控制反应温度和时间,避免过度 加热和长时间反应,以免引起聚乙烯 醇的降解和缩醛化产物的分解。
04 结果与讨论
实验结果展示
合成聚乙烯醇缩甲醛的反应方程式
文章标题:深度剖析合成聚乙烯醇缩甲醛的反应方程式一、简介合成聚乙烯醇缩甲醛是一种重要的化学反应,它可以用于制备聚醛酸树脂等高分子材料。
本文将从反应原理、化学方程式、重要性和应用等方面进行深入探讨,帮助读者全面理解这一重要的化学反应过程。
二、反应原理聚乙烯醇缩甲醛是通过聚合物化学反应得到的聚合物。
它的反应原理是甲醛和聚乙烯醇在酸碱催化剂作用下,发生缩聚反应,生成聚乙烯醇缩甲醛。
这一反应过程中,聚乙烯醇的羟基与甲醛的羰基发生加成反应,形成缩醛键。
这一反应过程需要在一定的温度、压力和催化剂条件下进行,才能得到理想的产物。
三、化学方程式聚乙烯醇缩甲醛的化学方程式如下所示:nCH2O + (CH2CHOH)n → (CH2CHOH)n+1 + nH2O其中,n代表聚合度,它决定了产物的分子量和物理性质。
化学方程式清晰地展示了甲醛和聚乙烯醇之间的反应过程,以及产生的聚合物和水。
四、重要性和应用聚乙烯醇缩甲醛是一种重要的化学反应,它可以用于制备各种树脂、胶粘剂、涂料、纤维和塑料等高分子材料。
这些材料在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用,如家具制造、包装材料、建筑材料等领域。
了解和掌握合成聚乙烯醇缩甲醛的反应原理和条件对于材料工程师和化工生产厂家来说至关重要。
五、个人观点我个人认为,聚乙烯醇缩甲醛的反应过程包含了许多复杂的化学反应和聚合物物理性质的变化。
深入研究这一反应过程,不仅可以帮助我们理解高分子材料的制备原理,还可以促进材料工程领域的发展和创新。
希望未来能有更多的科研人员投入到这一领域,不断完善合成聚乙烯醇缩甲醛的反应条件和工艺,推动新材料的涌现和应用。
六、总结通过本文的介绍与分析,我们对合成聚乙烯醇缩甲醛的反应方程式有了深入的了解。
这一反应过程不仅在化工生产中具有重要应用,还承载着高分子材料科学的丰富内涵。
希望本文能为读者对这一主题的理解和应用提供有益的帮助。
End of Article.合成聚乙烯醇缩甲醛是一种重要的化学反应,它在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
聚乙烯醇缩甲醛的制备及其润湿性的测定
化学化工学院材料化学专业实验报告实验名称:聚乙烯醇缩甲醛的制备及其润湿性的测定年级:09级材料化学日期:2011/10/26 姓名学号:2同组人:一、预习部分1.聚乙烯醇缩甲醛的发展聚乙烯醇缩甲醛胶最初只是代替浆糊及动植物胶,用作文具胶水及粘贴皮鞋衬里等用。
70年代开始用于民用建筑,80年代则广泛用于多种壁纸、玻璃纤维墙布、多种墙板、瓷砖之粘贴,用作大白粉浆、石灰浆、多种腻子的粘结剂,还用作内外墙涂料,水泥地面涂料的基础及外墙饰面,墙体处理等多方面。
近年来,为了适应市场需求人们对聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂进行了大量的改性研究,无论在合成工艺上还是在胶液的性能方面都有显著的提高。
本文以聚乙烯醇缩甲醛为例,探讨了甲醛和聚乙烯醇的配比、反应时间、反应温度、pH值等因素对胶粘剂性能的影响及用水量对产品粘度和稳定性的影响,在此基础上,提出了改进工艺的最佳条件,制备了聚乙烯醇缩甲醛改性胶液,使其在粘度、耐水性等性能方面有显著提高,并降低了胶液的毒性。
2. 聚乙烯醇缩甲醛的性质聚乙烯醇,有机化合物,白色片状、絮状或粉末状固体,无味。
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。
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。
聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备
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。
以聚乙烯醇和甲醛为原料制备聚乙烯醇缩甲醛胶水,了解聚合物的化学反应特点二、实验原理聚乙烯醇缩甲醛胶(商品名107胶)是一种目前广泛使用的合成胶水, 无色透明溶液,易溶于水。
与传统的浆糊相比具有许多优点[1]:①、初粘性好,特别适合于牛皮纸和其它纸张的粘合;②、粘合力强;③、贮存稳定,长久放置不变质;④、生产成本低廉。
国内有许多厂家生产此胶水。
因此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粘合剂等。
近年来,为了适应市场需求人们对聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂进行了大量的改性研究,无论在合成工艺上还是在胶液的性能方面都有显著的提高。
本实验以聚乙烯醇缩甲醛为例,我们对其合成过程所用的催化剂、缩合温度等对胶水质量有影响的因素进行了试验研究和探讨,摸索出更佳更合理的工艺条件。
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:仪器:搅拌器、恒温水浴,球形冷凝管,温度计,滴液漏斗,三口烧瓶实验装置如下图: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),加入盐酸,溶液无明显变化,PH降低至2左右。
必须控制PH为1-3,所以加入盐酸不能太多也不能太少。
当pH过低时,催化剂过量,反应过搅拌15min,再加入1∶4盐酸,使溶液pH 值为1-3。
保持反应温度85-90℃,继续搅拌20min,反应体系逐渐变稠,当体系中出现气泡或有絮状物产生时,立即迅速加入1.5 mL8%的NaOH溶液,同时加入34mL去离子水(或蒸馏水)。
聚乙烯醇缩甲醛的制备
O CH2 O
药品及作用
原料名称 盐酸
聚乙烯醇 水
氢氧化钠 甲醛 香精
规格 36% 1799 蒸馏水 10% 36%
作用 调PH=2-2.5 反应试剂 溶解、降温 调PH=7-7.5 反应试剂 消除107胶的味
实验装置图
实验步骤
聚乙烯醇(1) 蒸馏水水(1)
三口瓶(250ml) 搅拌加热85~90 ℃
90℃保温30min后加盐酸(2)
PH2~3加入甲醛 T 75~80℃(3)
PH4~5加入NaoH并 调节ph为7~8搅拌2h(4)
实验产物拍照
注意事项
• 注:由于缩醛化
反应的程度较低 ,胶水中尚含有 未反应的甲醛, 产物往往有甲酸 的刺激性气味。
往往加入尿素发 生脲醛化反应!注Leabharlann 事项缩醛基团在碱性条件下 稳定
反应机理
CH2O + H +
C+H2OH
~~~ CH2CH CH2 CHCH2~~~ + C+H2OH 缓慢 ~~~ CH2CH CH2 CHCH2~~~ + H2O
OH
OH
极慢
O
+
C H2
OH
~~~ CH2CH CH2 CHCH2~~~
O
+
C H2
OH
迅速 极慢
~~~ CH2CH CH2 CHCH2~~~ + H+
注意事项
• 实验整个 过程中要 戴好口罩 !!甲醛 易挥发刺 激呼吸道 ,对身体 伤害巨大
注意事项
• 注 :整个反应过程中搅拌要充分均匀,当体
系变粘稠出现气泡或有絮状物产生时应马上加
入NaOH溶液,终止反应。
实验二十聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、游离甲醛的消除与测定
实验二十聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、游离甲醛的消除与测定一、实验目的:1 了解常见胶粘剂聚乙烯醇缩甲醛的制备方法;2 了解甲醛的危害,掌握分析甲醛的方法;3 通过查资料确定消除甲醛的药品,并通过实验测定除甲醛的效果;4 由学生确定实验方案,提高设计实验的能力。
二、实验原理1 聚乙烯醇缩甲醛胶的制备聚乙烯醇缩甲醛( PVF ,俗称107 胶),从80年代初期在我国开发应用以来,在建筑行业以及其它行业得到广泛的应用。
但用传统的生产方法所制得的PVF 性能比较差,一般为不合格产品。
作为建筑胶使用的PVF ,其粘度、粘接强度、游离甲醛含量都是非常重要的指标。
本实验采用新的生产方法改善PVF 的性能,使制得的PVF 粘度符合JC438291 的标准,其粘接强度和游离甲醛的含量都符合建材行业的有关标准。
本实验中采用如下配方来配制聚乙烯醇缩甲醛胶。
聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇缩与甲醛在盐酸催化的作用下而制得的,其反机理应如下:CH 2O +H+C +H 2OHCH 2CH CH 2CHCH 2OH OH C +H 2OH +CH 2CH CH 2CHCH 2O OH C H 2+~~~~~~~~~~~~+H 2OCH 2CH CH 2CHCH 2O OH C H 2+~~~~~~CH 2CH CH 2CHCH 2O O ~~~~~~CH 2+H +聚乙烯醇和甲醛的物质的量配比急反应的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,得到的高分子物质难溶于水。
溶解性过好或难溶于水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适合分子量的化合物是制备聚乙烯醇缩甲醛胶的关键。
表1-1聚乙烯醇缩甲醛胶的配方药品名称 规格 质量/ g PV A 1 799 10 HCHO 36 %~38% 6 HCl 30% 0.8 NaOH 40% 0.6 尿素或甲醛消除剂 分析纯 0.6 H2O 自来水 120 2 游离甲醛的消除、测定由于22H O 可以和甲醛作用生成甲酸和二氧化碳,因此本实验选用22H O 作为甲醛消除剂,与尿素对比,反应方程式如下:4NH 4+ + 6HCHO === (CH2)6NH 4+ + 6H 20 + 3H + (1)2222223H O CH O CO H O +=+ (2) 3 甲醛的分析方法——乙酰丙酮分允光度法(1) 原理甲醛吸收于水中,在铵盐存在下,与乙酰丙酮作用,生成黄色的 3,5-二乙酰基-1,4 二氢卢剔啶,根据颜色深浅,用分光光度法测定。
聚乙烯醇缩甲醛的设计实验
1前言1.1聚乙烯醇缩甲醛的历史聚乙烯醇缩甲醛(PVF,俗称107胶),从80年代初期在我国开发应用以来,在建筑行业以及其它行业得到广泛的应用.但用传统的生产方法所制得的PVF性能比较差,一般为不合格产品.作为建筑胶使用的PVF,其粘度、粘接强度、游离甲醛含量都是非常重要的指标.本实验采用新的生产方法改善PVF的性能,使制得的PVF粘度符合JCA38—91的标准,其粘接强度和游离甲醛的含量都符合建材行业的有关标准.早在1931年,人们就已经研制出聚乙烯醇(PVA)的纤维,但由于(PVA)的水溶性而无法实际应用。
不过利用“缩醛化”则可减少其水溶性,就使得PVA就有了实际应用价值。
用甲醛进行缩醛化反应得到聚乙烯醇缩甲醛PVF。
在PVF分子中,如果控制其缩醛度在较低水平,由于PVF分子中有羟基,乙酰基和醛基等,因此有较强的粘接性能,可做胶水使用,用来粘结金属,木材,陶瓷,皮革,玻璃和橡胶等一直以来,许多科研生产单位对其生产工艺和改性措施进行大量研究。
聚乙烯醇缩甲醛的合成反应属于缩聚反应,缩聚反应是一类有机化学反应,是具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生单分子的化学反应,因此缩聚反应兼有缩合处低分子和聚合成高分子的双重含义,反应产物称为缩聚物,缩聚反应的本质可看作取代。
1.2聚乙烯醇缩甲醛反应原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。
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。
聚乙烯醇缩甲醛的制备实验精选报告.doc
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、实验过程记录时间 t温度T/°C现象操作8 : 44 20 ℃——安装仪器,称取PVA17.0085g加入称好的 PVA ,并加入8 : 46 20 ℃——90ml 去离子水。
实验三十五 聚乙烯醇缩甲醛的制备与应用
图35.1
称取1克(准确至0.0002g)试样,置于250ml碘瓶中,加入10ml蒸馏水至试 样完全溶解后,用移液管准确加入20ml新配的1%亚硫酸氢钠溶液,加塞,于暗 处静置2h,加入50ml蒸馏水和1ml 1%淀粉溶液,用碘标准溶液滴定至溶液呈 兰色.
0.03003: 与1.00ml碘标准溶液[c(1/2I2)=1.00mol/L相当的以克表示的甲 醛的质量.
两次平行测定,绝对误差范围不超过0.05%,以其平均值表示,取小数点后两位 数.
▪ 四 、 注意事项
▪ (1)只做书上试验步骤2的聚乙烯醇缩甲醛。 ▪ (2)调 pH值为2时,注意不可将酸值调的过低,
控温在90℃左右,直至PVAL全部溶解(约40 min)。 ▪ 往三口烧瓶中滴加浓HCl溶液,将PVAL水溶液的pH调为2。 ▪ 量取5mL36%甲醛水溶液,用滴液漏斗缓缓地将其滴入三口烧瓶中
(30min滴完),继续搅拌30min。 ▪ 停止加热。滴加6mol·L-1NaON溶液至聚乙烯醇缩甲醛胶水的pH为7
反应式如下:
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 OH OH OH
H + HC
O
HCl 加热
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 OH O CH2 O
▪ 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。控制一定的缩醛度(聚乙烯醇缩醛中 所含缩醛基的程度,常以百分率来表示),可使生成的聚 乙烯醇缩甲醛既有较好的耐水性,又有一定的水溶性。为 了保证产品的稳定性,缩醛化反应结束后需用NaOH中和 至中性。
另取一份20ml1%亚硫酸氢钠溶液,同时做空白实验.
游离甲醛按下式计算:
F= [(v0-v3)c2x0.03003]/W x100 F: 游离甲醛含量.%
聚乙烯醇缩甲醛胶的制备
应用化学综合实验报告学生姓名李静莎指导教师曾冬铭专业班级应化1001学生学号1505100911聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、游离甲醛的消除与测定一、实验目的1 了解常见胶粘剂聚乙烯醇缩甲醛的制备方法2 了解甲醛的危害,掌握分析甲醛的方法;3 通过查资料确定消除甲醛的药品,并通过实验测定除甲醛的效果;4 由学生确定实验方案,提高设计实验的能力。
二、实验原理(1)甲醛(HCHO )是一种无色易溶的刺激性气体,甲醛可经呼吸道吸收,其水溶液"福尔 马林"可经消化道吸收。
现代科学研究表明,甲醛对人体健康有负面影响。
当室内含量为 0.1毫克/立方米时就有异味和不适感;0.5毫克/立方米时可刺激眼睛引起流泪;0.6毫克/立方米时引起咽喉不适或疼痛;浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿;当空气中达到 230 毫克/立方米时可当即导致死亡。
长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症,引起新生儿体质降低、染色体异常,甚至引起鼻咽癌。
高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。
它还可刺激眼结膜、呼吸道黏膜而产 生流泪、流涕,引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病。
甲醛还可以致畸、 致癌和致突变。
据流行病学调查,长期接触甲醛的人,可引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮 肤和消化道的癌症。
(2) 聚乙烯醇缩甲醛是以聚乙烯醇为主要原料和甲醛在浓盐酸催化作用下经缩醛化反应而制成的。
反应式如下:聚乙烯醇是水溶性高聚物、用甲醛进行部分缩醛化处理,随缩醛度的增加、其水溶性下降。
本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛,即胶水。
反应过程必须控较低的缩醛度、使产物保持水溶性。
若反应过于激烈,会造成局部高缩醛度,导致不溶物的生成,影响立品质量,因此在反应过程中,严格控制催化剂的用量、原料配比、反应温度、反应时间、搅拌速度等因素。
由于H 2O 2可以和甲醛作用生成水和二氧化碳,所以本实验用H 2O 2做消除剂与尿素作对比,反应方程为:2H 2O 2+CH 2O=CO 2+3H 2O(3)甲醛的分析方法——乙酰丙酮分允光度法甲醛吸收于水中,在铵盐存在下,与乙酰丙酮作用,生成黄色的 3,5-二乙酰基-1,4 二氢卢剔啶,根据颜色深浅,用分光光度法测定。
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。
聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、游离甲醛的消除与测定
聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、游离甲醛的消除与测定一、实验目的:1.了解常见胶粘剂聚乙烯醇缩甲醛的制备方法;2.了解甲醛的危害,掌握分析甲醛的方法;3.通过查资料确定消除甲醛的药品,并通过实验测定除甲醛的效果;4.由学生确定实验方案,提高设计实验的能力。
二、实验原理:1.聚乙烯醇缩甲醛胶的制备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:聚乙烯醇是水溶性高聚物、用甲醛进行部分缩醛化处理,随缩醛度的增加、其水溶性下降。
本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛,即胶水。
反应过程必须控较低的缩醛度、使产物保持水溶性。
若反应过于激烈,会造成局部高缩醛度,导致不溶物的生成,影响立品质量,因此在反应过程中,严格控制催化剂的用量、原料配比、反应温度、反应时间、搅拌速度等因素。
2.游离甲醛的消除(1)尿素尿素晶体和甲醛溶液在盐酸做催化剂的条件下反应制取脲醛树脂。
反应原理为:反应中尿素分子中氨基上两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上氧原子结合生成水分子,其余部分相互连接为高分子化合物脲醛树脂,(2)H2O2由于H2O2可以和甲醛作用生成水和二氧化碳,所以本实验用H2O2消除剂与尿素作对比,反应方程为:2H2O2+CH2O=CO2+3H2O3.甲醛的分析方法——乙酰丙酮分光光度法。
甲醛吸收于水中,在铵盐存在下,与乙酰丙酮作用,生成换色的3,5-二乙酰基-1,4-二氢卢剔啶,根据颜色深浅,用分光光度法测定。
酚大于甲醛1500倍,乙醛大于甲醛300倍时,不干扰测定。
本方法检出限为0.25µg/5ml,当采样体积为30L时,最低检出浓度为0.008mg/m3。
三、实验药品与仪器1.样品的制备药品:聚乙烯醇PV A1799;甲醛36%~38%,工业纯:盐酸:30%,化学纯:NaOH:40%,化学纯:尿素(U):分析纯仪器:恒温水槽、温度计、搅拌器、精密PH试纸1-3、广泛PH试纸。
2.甲醛的分析仪器:大型气泡吸收管10ml、空气采样器,流量0-1ml、具塞比色管10ml、分光光度计。
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。
聚乙烯醇缩甲醛的制备与分析
化学化工学院材料化学专业实验报告实验实验名称:聚乙烯醇缩甲醛的制备与分析年级:2011级材料化学日期:2013-10-31 姓名:学号:同组人:一、预习部分1、聚乙烯醇简介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。
聚乙烯醇缩甲醛(107胶)的制备
聚乙烯醇缩甲醛的制备一、实验目的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黏度计的使用方法。
二、产品特性和用途聚乙烯醇缩甲醛又称107胶,无色透明溶液,溶于水。
聚乙烯醇在酸性条件下与甲醛生成的聚合物即聚乙烯醇缩甲醛胶。
其黏结力强,黏度大,耐水性强,成本低廉。
广泛应用于多种壁纸、纤维墙布、瓷砖粘贴、内墙涂料及多种泥子胶的黏合剂等。
但该黏合剂因游离甲醛含量过高,危害人的身体健康,许多地方制定法规禁用聚乙烯醇缩甲醛胶做室内装修,然而以107胶为主体的外墙涂料由于其较强的黏附力、遮盖力强、硬度高、耐光性和耐水性好,成本低廉,已被广泛使用。
三、实验原理聚乙烯醇分子中含有的羟基是一种亲水性的基团,所以聚乙烯醇可溶于水,它的水溶液可作为黏合剂使用。
为提高其耐水性,可通过聚乙烯醇的缩醛化来改性。
聚乙烯醇缩甲醛分子中的(一OH)是亲水性基团,而()是疏水性基团。
通过控制缩醛度(聚乙烯醇缩甲醛中所含的缩醛基的百分数),可使聚乙烯醇缩甲醛胶剂具有良好的耐水性,又有一定的水溶性。
对胶水质量的检验,主要是测定它的黏度和缩醛度,通过测定胶水中的游离甲醛量(即留在聚乙烯醇缩甲醛中的未被缩醛化的甲醛含量,常以百分率表示)可了解到缩醛化反应的完成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,说明缩醛度高;反之,表明缩醛度低。
甲醛的测定是利用NaHSO3和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。
NaHSO。
溶液极不稳定,易分解成Na2SO3和H2SO3在测定时,先在NazSO3溶液中用H2S04溶液加至百里酚酞蓝色消失,Na2SO3形成NaHSO3,再与甲醛进行加成反应。
黏度的测定用的是涂一4黏度计(一种简易黏度计),见图2—1。
在20℃时,测定100 mL 咬水从规定直径流下的时问。
本实验要求合成的胶水黏度在70s左右。
四、主要仪器和试剂1.仪器:托盘天平、分析天平、三口烧瓶(250 mI。
实验六聚乙烯醇缩甲醛的制备(精)
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Univer入90mL去离子水(或蒸馏水)、7.0g
聚乙烯醇,在搅拌下升温溶解。等聚乙烯醇完全溶解后,于
90℃左右慢速加入4.6mL甲醛 (37%),搅拌15min,再加入 1∶4盐酸,使溶液pH值为1~3。保持反应温度90℃左右,继 续搅拌,反应体系逐渐变稠,当体系中出现气泡或有絮状物 产生时,立即迅速加入1.5mL 8%的NaOH溶液,同时加入
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实验六
聚乙烯醇缩甲醛的制备
一 、实验目的
了解聚乙烯醇缩甲醛化学反应的原理。
高 分 子 化 学 实 验
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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。
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二、实验原理
本实验是合成水溶性的聚乙烯醇缩甲醛,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
34mL去离子水(或蒸馏水)。调节体系的pH为8~9。然后冷却
降温出料,获得无色透明粘稠的液体,即市场出售的胶水。
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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。
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聚乙烯醇缩甲醛的制备2
实验名称:聚乙烯醇缩甲醛的制备简介早在1931 年,人们就已经研制出聚乙烯醇(PVA)的纤维,但由于PVA 的水溶性而无法实际应用。
利用“缩醛化”减少其水溶性,就使得PVA 有了较大的实际应用价值。
用甲醛进行缩醛化反应得到聚乙烯醇缩甲醛(PVF)。
PVF 随缩醛化程度不同,性质和用途有所不同,控制缩醛度在35%左右,就得到了人们称为“维纶”的纤维。
在PVF 分子中,如果控制其缩醛度在较低水平,由于PVF 分子中含有羟基、乙酰基和醛基,因此有较强的粘接性能,可作胶水使用,用来粘结金属、木材、皮革、玻璃、陶瓷、橡胶等。
实验目的1. 熟悉聚合物中官能团反应的原理。
2. 了解缩醛化反应的主要影响因素。
3. 了解通过高分子反应改性原高聚物化学性能及其在工业上的应用。
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的作用下而制得的。
其反应式如下:为了定量表示缩醛化的程度,定义已缩合的羟基量占原始羟基量的百分数为缩醛度。
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胶水中,影响胶水质量。
因此,反应过程中,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。
实验试剂与实验仪器1. 仪器:250mL三口瓶、电动搅拌器、温度计、恒温水浴、10mL量筒、100mL量筒、表面皿2. 试剂:聚乙烯醇、38%甲醛水溶液、NaOH 溶液、盐酸实验步骤1.在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中加入10g聚乙烯醇及90mL去离子水,开动搅拌,加热至95℃ 至聚乙烯醇全部溶解。
2. 降温至80℃,加入4mL甲醛溶液,搅拌15min。
滴加1:4 盐酸溶液,控制反应体系pH 值l~3,保持反应温度90℃左右。
继续搅拌,反应体系逐渐变稠。
当体系中出现气泡或有絮状物产生时,迅速加入1.5mL 8% 的氢氧化钠溶液,调节PH值为8~9。
聚乙烯醇缩甲醛的制备欧阳引擎
聚乙烯醇缩甲醛的制备一、欧阳引擎(2021.01.01)二、实验目的了解聚乙烯醇缩甲醛的化学反应的原理,并制备红旗牌胶水。
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、实验药品及仪器药品:聚乙烯醇(7g)---、甲醇(4.6mL)---、盐酸(40%工业纯1:4)、氢氧化钠(1.5mL)(8%)、蒸馏水(90+34mL)等;仪器:恒温水浴锅、搅拌器、三口烧瓶、球型冷凝管、温度计、吸管、天平、量筒、pH试纸等。
五、实验装置图六、实验步骤与现象分析步骤(1):在250ml三颈瓶中,加入90ml去离子水(或蒸馏水),7g聚乙烯醇,搅拌下升温溶解。
现象:[白色晶状聚乙烯醇溶解]分析:[聚乙烯醇可溶于蒸馏水中]步骤(2):等聚乙烯醇完全溶解后,于90℃左右加入 4.6ml甲醛(40%工业纯),搅拌15min,再加入1:4的盐酸,使溶液PH为1~3,保持温度90℃左右,继续搅拌。
分析:[调节PH使之为酸性,是因为H离子作为羟醛缩合的催化剂。
升温是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]步骤(3):反应体系逐渐变稠,当体系中出现气泡或者絮状物时,立即迅速加入1.5ml8%的NaOH溶液,同时加入34ml去离子水,调节PH8~9,冷却降温出料。
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聚乙烯醇缩甲醛的制备摘要:本文概述了聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)胶的发展现状、性能、制备方法,介绍聚乙烯醇缩甲醛的多种用途,并详细阐述制备红旗胶水的实验原理及其实验方法和影响胶水生产质量等多方面因素。
关键词:聚乙烯醇,甲醛,聚乙烯醇缩甲醛,胶水,制备Preparation of PVFMAbstract:The properties and preparation of poly(Polyvinyl formal)(PVFM)cellular plastics were reviewed in this paper,Introduce a variety of uses of polyvinyl formal,And referral described in detail the experimental principle and the experimental methods of preparat,Affect the glue production quality and other factors.Key words:poly( vinyl alcohol),formaldehyde,poly( vinyl formal),preparation,glue1前言1.1聚乙烯醇缩甲醛的发展1.2聚乙烯醇缩甲醛的化学式结构、性能指标、理化性质1.3聚乙烯醇缩甲醛用途1.3.1聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料1.3.2聚乙烯醇缩甲醛地面涂料应用1.3.3聚乙烯醇缩甲醛胶水1.4聚乙烯醇缩甲醛的制备1.4.1聚乙烯醇缩甲醛的制备原理1.4.2聚乙烯醇缩甲醛的反应化学方程式、机理2实验方法与仪器2.1实验方法2.2实验仪器与药品2.2.1实验仪器2.2.2实验药品3结果与讨论3.1实验记录与分析3.1.1实验记录3.1.2实验分析3.1.3实验失败分析3.2问题讨论4结论5参考文献6致谢1.1聚乙烯醇缩甲醛的发展精细化工与农业、国防、人民生活和尖端科学技术都有着极为密切的关系。
精细化工是现代化化学工业的重要组成部分,是发展高新技术的重要基础,也是衡量一个国家的科学技术和综合实力的标志之一。
因此,世界都把精细化工作为化学发展的战略重点之一。
近几年来,国内外高度重视精细化学品的研制、开发和生产。
聚乙烯醇缩甲醛胶最初只是代替浆糊及动植物胶,用作文具胶水及黏贴皮鞋衬里等用。
70年代开始用于民用建筑,80年代则广泛应用于多种壁纸、玻璃纤维墙布、多种墙板、瓷砖之黏贴,用作大白粉浆、石灰浆、多种腻子的粘结剂,还用作内外墙涂料,水泥地面涂料的基础及外墙饰面,墙体处理等多方面。
近年来,为了适应市场需求人们对聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂进行了大量的改性研究,无论在合成工艺上还是在胶液的性能方面都有显著的提高。
聚乙烯醇缩甲醛胶从80年代初期在我国开发应用。
由于其原料易得,价格低廉,一直得到广泛应用,尤其在建筑行业,可用于多种涂料中;施工中调于水泥内以增强水泥的粘接力,装潢时,可直接粘接木地板、墙布、纸等,还可取代化学浆糊作为办公文化用胶等。
1986年3月6日,我国的精细化产品分为11类,即农药、染料、涂料、颜料、试剂和高纯物信息化学品、食品添加剂、聚乙烯醇缩甲醛作为重要的胶黏剂、化学药品和日用化学品、高分子聚合物中的功能高分子材料。
聚乙烯缩甲醛的软化温度较高于其它缩醛,同时具有很高的机械强度、高耐磨性、及良好的粘结性、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。
1.2聚乙烯醇缩甲醛的化学式结构、性能指标、理化性质聚乙烯醇缩甲醛(Polyvinylformal),简称PVFM或PVFO。
它的化学式为:聚乙烯醇缩甲醛的红外光谱图为:聚乙烯醇缩甲醛的物理化学性质:白色或微黄色的无定形固体。
密度 1.2 g/mL(25℃),PH值为7-8,软化点约190℃,热变型温度65~75℃,吸水率约1%,其软化点较同系缩醛物高(140~150℃),强度、刚性和硬度都较大,并有良好的黏结性能;在耐油性、电气绝缘性等方面均较好;具有良好的耐水性、耐碱性、耐酸性。
可燃,冒黑烟.熔融滴落并有特殊气味。
有热塑性。
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粘剂,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。
聚乙烯醇缩甲醛还可用作发泡剂、研磨材料、胶粘剂、电气绝缘材料等。
1.3聚乙烯醇缩甲醛用途聚乙烯醇缩醛是聚乙烯醇( PVA) 和醛类化合物的缩合产物, 是一类十分重要的高分子材料, 在涂料、黏合剂、薄膜等方面有广泛的应用。
目前受人们广泛关注的有聚乙烯醇缩丁醛、缩甲醛、缩甲乙醛等。
由于PVA 分子中含有羟基, PVFM 泡沫塑料具有很强的吸水性, 在湿润状态下有天然海绵的手感及弹性, 柔软性好,开孔结构丰富, 耐磨性和耐候性优异, 力学性能高,化学稳定性和生物相容性好, 因此在很多领域得到广泛应用。
目前, PVFM 泡沫塑料在欧洲、美国、日本等发展较快, 形成了一定规模的生产能力, 过滤材料、清洁美容用品等已投放市场。
我国一些企业和科研机构已开始对PVFM 泡沫塑料进行研究开发, 部分品种已批量生产。
PVFM 泡沫塑料为纯白色, 可以根据需要染上各种颜色, 且不易褪色; 它具有良好力学性能和耐磨性,拉伸强度可达0. 4 MPa以上; 耐化学品性优异, 对可见光和紫外线也具有极好的抵抗力; 耐热性能较好, 在80摄氏度以内不会产生塑性变形。
此外, PVFM 泡沫塑料的吸水和保水能力很强, 一般吸水量为其质量的6~-8 倍, 最高可达30 倍。
PVFM 泡沫塑料具有低价格、低能耗、寿命长、无需支架、安装维修方便等优点, 因此PVFM 泡沫塑料在污水处理方面得到了广泛应用。
利用PVFM泡沫塑料优异的吸水、保水、耐水性能, 在无土栽培技术中作为培养基, 可以将输入的液体养分储存并不断地释放出来, 保证作物的营养供给; 在航天领域中, 广泛用于载人航天飞船座舱环控生保系统中, 为宇航员营造良好的生存环境。
1.3.1聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料泡沫塑料是含有大量气泡的塑料,因此视它为以气体作填料的复合材料。
近年来,泡沫塑料工业发展迅速,已成为现代塑料工业中的一个重要分支。
由于泡沫塑料容重轻,导热系数小,且隔音、隔热,因而在工业、农业、军事、日用品和办公用品等方面得到了广泛的应用。
泡沫塑料的品种繁多,现国内外主要品种有聚氯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、脲甲醛泡沫塑料等。
PVF泡沫塑料在欧、美、日等国发展较快,形成了一定规模的生产加工能力,如过滤材料,清洁美容用品等已经投放市场,而在国内尚处于研究、开发之中。
PVF泡沫塑料不论在制造工艺上还是其性能上都与其他几类泡沫有所不同,其制造工艺简单,投资成本低,而且具有优异的吸水性、过滤性及较好的湿弹性和耐热性。
因此可用作揩拭布、合成海绵及各种过滤材料。
显然,这些独特的优点使开发PVF泡沫塑料具有很高的使用价值。
在PVF泡沫塑料成型过程中,PVA的缩醛化是关键的一步:PVA在缩醛化反应过程中形成了具有三维网状开孔结构的PVF泡沫塑料,同时大大改善了自身的耐热水性能,从而减少了泡沫塑料使用环境的局限性。
从这一角度看,研究PVA缩醛化的反应动力学也是非常必要的。
1.PVF泡沫塑料的三维网状开孔结构从图可见,PVF泡沫塑料具有三维网状开孔结构,这种结构适用于作为液体及气体的过滤材料。
2.PVF泡沫塑料的物理及力学性能对不同条件下所得PVF泡沫塑料进行性能测试,其结果如图:由图表可知:孔径越大,骨架越粗,表观密度越大,吸水率越低,干湿强度越高。
因此,可通过控制反应条件合成具有不同孔径的PVF泡沫塑料的系列产品。
另外,从表中还可以看出,所有PVF泡沫塑料均有良好的回弹性,尺寸稳定性及较高的干湿拉伸强度。
聚乙烯醇缩甲醛(PVF)是由聚乙烯醇(PVA)发生缩醛反应制得的一种聚合物材料。
由PVF制得的泡沫塑料具有轻质、隔热、隔音、高比强度和绝缘等,能成为一种新型的过滤材料。
传统的纸质过滤材料有网孔不均、纤维易脱落、不易清洗等缺点,在使用中造成了许多不便。
由PVA和甲醛反应制备了一种PVF泡沫塑料过滤膜。
与传统过滤材料相比,除了具有PVF材料的质轻、高强等特点外,还具有网孔大小均匀可控,不易产生碎屑污染物料等突出优点,是一种优势明显的新型过滤材料,有望成为可替代传统过滤材料的新型过滤材料。
聚乙烯醇缩甲醛材料的应用研究主要集中在胶粘剂和纤维方面。
使用聚乙烯醇缩甲醛作为胶粘剂的研究比较多,工艺也比较成熟,而将聚乙烯醇缩甲醛用于纤维材料,即维纶纤维,是目前工业上聚乙烯醇缩甲醛最主要的用途。
另外,聚乙烯醇缩甲醛也可用于研磨材料、绝缘材料等方面,而将其用作过滤材料的报道不多。
本实验将聚乙烯醇缩甲醛作为过滤材料方面的应用有一定的创新性。
目前,聚乙烯醇缩甲醛作为过滤材料,已在水质净化等方面有所应用。
1.3.2聚乙烯醇缩甲醛地面涂料应用聚乙烯醇缩甲醛可以作为地面涂料应用,其主要成膜物质为聚乙烯醇缩甲醛水溶液和普通硅酸盐水泥。
其干燥成膜原理为聚乙烯醇缩甲醛水溶液、水泥混合并涂布于地面后,水泥吸收聚乙烯醇缩甲醛水溶液中的水分而发生水化反应,形成水泥硬化体。
聚乙烯醇缩甲醛水溶液则由于失水而凝聚干燥,于是成为具有黏结性的连续的聚合物膜。
最终聚乙烯醇缩甲醛与水泥及颜料形成一个完整的聚合物水泥涂层。
采用的聚乙烯醇缩甲醛水溶液的固体含量一般为8%-10%左右,采用的水泥一般标号为32.5、42.5的普通硅酸盐水泥或42.5白水泥。
涂料中水泥与聚乙烯醇缩甲醛水溶液的质量之比为1:0.5。
为提高涂料的耐水性,可在聚乙烯醇缩甲醛水溶液中加入一定量的聚醋酸乙酸酯乳液。
聚乙烯醇缩甲醛地面涂料是以水溶性聚乙烯醇缩甲基为原料,与普通硅酸盐水泥和一定量的氧化铁系颜料组成的一种厚质型涂料。
国内20世纪70年代以来曾经一度在民用住宅室内地面装饰中广泛使用。
近年来,虽因许多质量更好的地面涂料的研制成功,使聚乙烯缩甲醛地面涂料的应用逐步减少,但由于其造价较低、施工方便、装饰效果良好,目前仍有一定的市场。
聚乙烯醇缩甲醛地面涂料具有以下特点:1.黏结性良好,可与水泥基层牢固结合,涂层的耐磨,耐水等性能良好,不会开裂;2.用氯偏乳液罩面处理后,具有良好的装饰效果;3.经久耐用,实践证明,这类涂料的使用寿命一般在5年以上;4.原材料资源丰富,价格便宜。