水溶性高分子聚乙烯醇的制备及其应用(仅供参照)
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。
聚乙烯醇的应用(3篇)
第1篇聚乙烯醇的应用摘要：聚乙烯醇（PVA）是一种重要的合成高分子材料，具有优良的物理化学性能，广泛应用于各个领域。
本文介绍了聚乙烯醇的合成方法、结构特点、性质及其在各个领域的应用，旨在为聚乙烯醇的研究和开发提供参考。
关键词：聚乙烯醇；合成；结构；性质；应用一、引言聚乙烯醇（PVA）是一种具有广泛用途的高分子材料，是由聚乙烯醇单体通过醇解反应得到的。
聚乙烯醇具有良好的溶解性、成膜性、生物相容性、可生物降解性等特性，因此在纺织、化工、医药、食品、建筑、环保等领域具有广泛的应用。
本文将详细介绍聚乙烯醇的合成方法、结构特点、性质及其在各个领域的应用。
二、聚乙烯醇的合成方法1. 醇解法：醇解法是聚乙烯醇合成的主要方法，通过将聚乙烯醇单体与醇解剂（如氢氧化钠、氢氧化钾等）反应，生成聚乙烯醇。
2. 烯醇聚合法：烯醇聚合法是另一种合成聚乙烯醇的方法，通过将聚乙烯醇单体在催化剂的作用下进行聚合反应，生成聚乙烯醇。
三、聚乙烯醇的结构特点1. 聚乙烯醇分子链上含有大量的羟基，使其具有良好的溶解性和成膜性。
2. 聚乙烯醇分子链的长度、分子量及其分布对聚乙烯醇的性能有较大影响。
3. 聚乙烯醇分子链的结晶度较低，有利于其在不同领域的应用。
四、聚乙烯醇的性质1. 溶解性：聚乙烯醇具有良好的溶解性，可在水、醇、酮等溶剂中溶解。
2. 成膜性：聚乙烯醇具有良好的成膜性，可制备薄膜、纤维等。
3. 生物相容性：聚乙烯醇具有良好的生物相容性，可应用于医用材料。
4. 可生物降解性：聚乙烯醇可生物降解，具有良好的环保性能。
5. 耐热性：聚乙烯醇具有一定的耐热性，可在一定温度下使用。
6. 耐化学性：聚乙烯醇具有良好的耐化学性，可应用于化工领域。
五、聚乙烯醇的应用1. 纺织领域：聚乙烯醇可用于制备纤维、薄膜、非织造布等，具有良好的柔软性、透气性、保暖性。
2. 化工领域：聚乙烯醇可用于制备胶粘剂、涂料、水处理剂等，具有良好的粘接性、耐水性、耐腐蚀性。
聚乙烯醇生产技术
聚乙烯醇生产技术聚乙烯醇（PVA）是一种常见的高分子材料，具有良好的水溶性、粘性和膜性能，广泛应用于纺织、造纸、胶黏剂、食品、医药等领域。
本文将介绍PVA的生产工艺及其应用。
一、PVA的生产工艺PVA是通过乙烯在存在催化剂的条件下聚合得到的。
其生产工艺主要包括以下步骤：1. 乙烯的聚合将乙烯、催化剂和溶剂加入反应釜中，在一定的温度和压力下进行聚合反应。
常用的催化剂有氧化铝、氧化钛等。
反应温度一般在50-90℃之间，反应压力为2-4MPa。
2. 聚合物的水解将聚合物与水反应，使其产生水解反应，生成PVA。
水解反应需要在酸性条件下进行，通常使用硫酸或盐酸作为催化剂。
水解反应温度为70-90℃，反应时间为数小时。
3. 洗涤、干燥将水解后的PVA通过离心、过滤等方式进行洗涤，去除杂质和残留的催化剂。
然后将其干燥至一定的含水率，以便后续的加工和应用。
二、PVA的应用1. 纺织PVA是一种优良的纺织助剂，可用于棉、麻、丝、毛等纤维的加工。
它可以增加纤维的柔软度和光泽度，提高织物的强度和耐久性。
同时，PVA还可以用于纺织品的印染，使印染效果更加鲜艳、持久。
2. 造纸PVA是一种重要的造纸助剂，可用于纸张的涂布、加固和增强。
它可以提高纸张的张力和平滑性，防止纸张的断裂和破损。
同时，PVA 还可以用于制备一些特殊用途的纸张，如水溶性纸张、防水纸张等。
3. 胶黏剂PVA是一种常用的胶黏剂，可用于木材、纸张、布料等材料的粘合。
它具有良好的粘合强度和耐水性，不易脱落和开裂。
4. 食品PVA是一种安全、无毒的食品包装材料，可用于制备各种食品包装袋、保鲜膜等。
它具有良好的防潮性和保鲜性，能够有效地延长食品的保质期。
5. 医药PVA是一种重要的医药材料，可用于制备各种药物包装袋、医用敷料等。
它具有良好的生物相容性和水溶性，不会对人体造成不良影响。
总之，PVA是一种非常重要的高分子材料，其生产工艺和应用领域十分广泛。
随着科技的不断进步和人们对环保、健康的要求越来越高，PVA的应用前景将会更加广阔。
聚乙烯醇
聚乙烯醇摘要：聚乙烯醇是一种用途广泛的水溶性高分子聚合物，其性能介于塑料和橡胶之间，是重要的化工原料，其潜在市场也相当大。
本文主要介绍了聚乙烯醇的基本性质以及合成和应用，从不同方面说明聚乙烯醇的制备方法，同时介绍聚乙烯醇在工业以及生活上的应用和发展前景。
关键词：聚乙烯醇性质合成应用发展前景一、聚乙烯醇的性质1．物理性质聚乙烯醇是一种高分子聚合物，无臭、无毒，外观为白色或微黄色絮状、片状或粉末状固体。
分子式为（C2H4O）n，部分醇解PVA分子式为－(C2H4O)n－(C4H6O2)m －。
絮状PVA的假比重为（0.21 ～0.30）g/cm3，片状PVA的假比重为（0.47±0.06）g/cm3。
其充填密度约0.20～0.48g/cm3，折射率为1.51～1.53。
聚乙烯醇的熔点难于直接测定，因为它在空气中的分解温度低于熔融温度。
用间接法测得其熔点在230℃左右。
不同立规程度的聚乙烯醇具有不同的熔点，其中S—PVA(间规)熔点最高，A—PVA(无规)次之，I—PVA(等规)最低。
聚乙烯醇的玻璃化温度约80℃。
2．化学性质聚乙烯醇主链大分子上有大量仲羟基，在化学性质方面有许多与纤维素相似之处。
聚乙烯醇可与多种酸、酸酐、酰氯等作用，生成相应的聚乙烯醇的酯。
但其反应能力低于一般低分子醇类。
聚乙烯醇的醚化反应较酯化反应容易进行。
醚化反应后，聚乙烯醇分子间作用力有所减弱，制品的强度、软化点和亲水性等都有所降低。
在聚乙烯醇水溶液中加入少量硼酸，其粘度将明显增大，这种变化与介质的pH值关系密切。
当介质的pH值偏于碱性时，硼酸与聚乙烯醇发生分子间反应，使溶液粘度剧增，以致形成凝胶。
聚乙烯醇水溶液与氢氧化钠反应，其粘度增加的速度较之添加硼酸更快。
因此，可以利用氢氧化钠水溶液作为聚乙烯醇纺丝的凝固剂。
在酸性催化剂作用下，聚乙烯醇可与醛发生缩醛化反应。
缩醛化反应既可在均相中进行，也可在非均相中进行。
不过均相反应所得产物的缩醛化基团分布均匀，其缩醛化物的强度、弹性模量以及耐热性等都有所降低。
聚乙烯醇的制备实验报告
聚乙烯醇的制备实验报告聚乙烯醇的制备实验报告引言：聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol，简称PVA）是一种重要的合成高分子材料，具有优异的物理性质和化学稳定性。
它广泛应用于纺织、造纸、涂料、医药等领域。
本实验旨在通过合成聚乙烯醇的过程，深入了解其制备原理及实验操作。
实验目的：通过乙烯醇与硫酸的酯化反应，制备聚乙烯醇，并对其性质进行分析。
实验原理：聚乙烯醇的制备过程主要包括酯化反应和水解反应两个步骤。
首先，将乙烯醇与硫酸反应生成乙酸乙酯，然后通过水解反应将乙酸乙酯转化为聚乙烯醇。
实验步骤：1. 将一定量的乙烯醇溶液倒入烧杯中；2. 加入适量的硫酸溶液，并用玻璃棒搅拌均匀；3. 将反应混合物加热至沸腾，继续搅拌保持反应进行；4. 反应结束后，将溶液冷却至室温；5. 将得到的聚乙烯醇沉淀物用水洗涤，并过滤干燥；6. 对聚乙烯醇样品进行性质分析。
实验结果：经过实验操作，得到了一定量的聚乙烯醇样品。
通过对样品的分析，得到了以下结果：1. 外观：聚乙烯醇呈白色结晶状固体，无异味；2. 溶解性：聚乙烯醇在水中具有良好的溶解性，能迅速溶解形成均匀的溶液；3. 粘度：聚乙烯醇的粘度较高，具有较好的粘附性；4. 热稳定性：聚乙烯醇在高温下有一定的热稳定性，能够保持较好的性能。
实验讨论：通过实验操作，成功合成了一定量的聚乙烯醇，并对其性质进行了初步分析。
然而，实验中仍存在一些问题需要进一步讨论。
1. 反应温度：实验中反应温度选择了沸腾状态，但是否存在更适宜的反应温度仍需进一步研究；2. 反应时间：实验中反应时间选择了一定的持续时间，但是否存在更合适的反应时间需要进一步探讨；3. 聚乙烯醇的性质：实验中只对聚乙烯醇的外观、溶解性、粘度和热稳定性进行了初步分析，对其其他性质如力学性能、分子量分布等仍需进行更深入的研究。
结论：通过本实验，成功合成了一定量的聚乙烯醇，并对其性质进行了初步分析。
实验结果表明，聚乙烯醇具有良好的溶解性、粘附性和热稳定性。
水溶性高分子聚乙烯醇的制备及其应用
水溶性高分子聚乙烯醇的制备及其应用* 中山大学化学与化学工程学院应用化学广州 510275摘要：本实验采用溶液聚合法，以AIBN作为引发剂合成聚乙酸乙烯酯，然后用NaOH的甲醇溶液进行醇解，得到聚乙烯醇5.527 g，产率54.0%，之后利用红外对聚乙酸乙烯酯与聚乙烯醇进行表征。
之后利用聚乙烯醇的缩醛化反应制备胶水，利用聚乙烯醇的性质制备面膜。
关键词：水溶性高分子聚乙烯醇聚乙酸乙烯酯红外光谱法1.引言水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水溶性聚合物，是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶胀而形成溶液或分散液。
1924年，德国化学家WO. Hermann和WW. Haehel首次将碱液加入到聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液中，得到聚乙烯醇（PV A）。
聚乙烯醇为白色絮状固体或片状固体，无毒无味，是使用最广泛的合成水溶性高分子，具有优良的力学性能和可调节的表面活性。
PV A具有多羟基强氢键，以及单一的-C-C-单键结构，这样的结构不但使PV A具有亲水性，还有黏合性、成膜性、分散性、润滑性、增稠性等良好性能。
PV A的制备首先由乙酸乙烯酯聚合成聚乙酸乙烯酯，然后将其醇解生成PV A，其反应式如下：PVA的结构可以看成是交替相隔的碳原子上带有羟基的多元醇，因此，其发生的反应为多元醇反应，如醚化、酯化、缩醛化。
聚乙烯醇和羰基化合物反应可得到缩醛化合物。
本实验利用聚乙烯醇和甲醛反应，生产聚乙烯醇缩甲醛，作为胶水使用。
2.实验过程2.1 实验仪器三颈瓶，回流冷凝管，水浴锅，蒸汽蒸馏装置，滴液漏斗，pH试纸，培养皿，抽滤装置，滤纸，真空烘箱。
2.2 实验试剂偶氮二异丁腈（AIBN），甲醇，乙酸乙烯酯，NaOH，聚乙烯醇，甲酸，40%甲醛水溶液，盐酸，羧甲基纤维素，丙二醇，乙醇。
2.3 实验步骤2.3.1聚合反应往装有回流冷凝管的三颈瓶中加入0.03 g （0.18 mmol ）AIBN ，20 g （22 mL ）乙酸乙烯酯和10 mL 甲醇，开动搅拌。
聚乙烯醇
聚乙烯醇的合成与应用08206020222 08高分子<2>班吴家彬【摘要】本文介绍聚乙烯醇的基本性质以及合成和应用，从不同方面说明聚乙烯醇的制备方法，同时介绍聚乙烯醇在工业以及生活上的应用和发展前景。
【关键字】聚乙烯醇制备前景聚乙烯醇，英文名称： polyvinyl alcohol，vinylalcohol polymer，poval，简称PVA 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。
聚乙烯醇的制备方法聚乙烯醇的制备方法原料路线聚乙烯醇是由醋酸乙烯(VAc)经聚合醇解而制成，生产 PVA 通常有两种原料路线，一种是以乙烯为原料制备醋酸乙烯，再制得聚乙烯醇；另外一种是以乙炔 (分为电石乙炔和天然气乙炔)为原料制备醋酸乙烯，再制得聚乙烯醇。
（ 1）乙烯直接合成法）石油裂解乙烯直接合成法。
目前，国际上生产聚乙烯醇的工艺路线以乙烯法占主导地位，其数量约占总生产能力的 72％。
美国已完成了乙炔法向乙烯法的转变，日本的乙烯法也占 70％以上，而中国的生产企业只有两家为乙烯法。
其工艺流程包括：乙烯的获取及醋酸乙烯(VAc)合成、精馏、聚合、聚醋酸乙烯(PVAc)醇解、醋酸和甲醇回收五个工序。
石油乙烯法的工艺特点：生产规模较乙炔法大，产品质量好，设备易于维护、管理和清洗、热利用率高，能量节约明显，生产成本较乙炔法低 30％以上。
（2）电石乙炔合成法）电石乙炔合成法，最早实现工业化生产，其工艺特点是操作比较简单、产率高、副产物易于分离，因而国内至今仍有 1O 家工厂沿用此法生产，且大部分应用高碱法生产聚乙烯醇。
但由于乙炔高碱法工艺路线产品能耗高、质量差、成本高，生产过程产生的杂质污染环境亦较为严重，缺乏市场竞争力，属逐渐淘汰工艺。
聚乙烯醇概论
聚乙烯醇研究进展及应用【摘要】聚乙烯醇（PV A）作为一种高吸水性高分子材料，能很好地保水，充分的利用水分，且聚乙烯醇在其他方面也有许多的应用，本文介绍聚乙烯醇的制备、特点及其在胶粘剂、涂料、表面活性剂的方面的应用并对其发展方向予以展望。
【关键词】聚乙烯醇高吸水性应用【Abstract】: Polyvinyl alcohol (PVA) as a super absorbent polymer material, good defenses of water, full utilization of water and polyvinyl alcohol has many applications in other areas, this article describes the preparation of polyvinyl alcohol, characteristics andapplications in adhesives, coatings, surface active agents and its direction of development to be Outlook.【Keywords】：Polyvinyl alcohol High water absorptionApplication1 聚乙烯醇介绍1.1基本概念聚乙烯醇树脂是以乙烯法生产的醋酸乙烯为原料，经溶液聚合、无水低碱醇解而得。
工艺具有物耗低、能耗低、污染小的特点，是一种环保型产品，聚乙烯醇主要有完主醇解型和部分醇解型两大类。
聚乙烯醇，是一种有机化合物，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(PVA)水凝胶的制备及应用
辐射交联法
辐射交联法是利用高能辐射如紫外光、 电子束等，使PVA分子链产生自由基或 交联点，从而形成水凝胶。这种方法具 有快速、高效、环保等优点。
常用的辐射交联法包括：UV光引发聚 合、电子束辐射交联等。
其他制备方法
在生物医学领域的应用
防雾剂
PVA水凝胶可以用于制备防雾剂，防止玻璃、塑料等表面的雾气形成。
在其他领域的应用
油墨和涂料
PVA水凝胶可以用于制备油墨和 涂料，提高其粘附性和稳定性。
化妆品
PVA水凝胶可以用于制备化妆品 ，增加其粘度和稳定性。
03 PVA水凝胶的未来发展与 挑战
提高水凝胶的性能
增强机械性能
通过改进制备工艺或添加增强剂， 提高PVA水凝胶的机械强度和耐 用性，使其能够承受更复杂的环 境条件。
药物输送
发挥PVA水凝胶的载药能力和生物相容性，用于药物控制释放和靶 向输送，提高药物的疗效和降低副作用。
环保领域
利用PVA水凝胶吸附和分离有害物质，处理工业废水、重金属离子 等环境污染物，为环保事业提供技术支持。
降低生产成本
优化原料来源
寻找低成本、可再生的原料替代品，降低PVA水 凝胶的生产成本，提高经济效益。
石油化工等领域。
02 PVA水凝胶的制备方法
物理交联法
物理交联法是通过物理作用力，如氢键、离子键、配位键等，将PVA分子链连接 在一起形成水凝胶。这种方法操作简单，无需使用化学试剂，但形成的凝胶强度 较低。
常用的物理交联法包括：冷冻-解冻法、热致相分离法、溶剂置换法等。
化学交联法
化学交联法是通过化学反应将PVA分 子链连接在一起形成水凝胶。这种方 法形成的凝胶强度较高，但需要使用 化学试剂，操作较为复杂。
水溶性高聚合物聚乙烯醇的生产和应用
我想很多人认为聚乙醇是由乙烯醇单体聚合而成的，其实完全不是，到底是什么原因呢？原来乙烯醇和乙醛存在互变异构，且平衡常数很大，一般情况下乙烯醇的含量非常少。
就是因为乙烯醇结构的不稳定性，所以聚乙烯醇（PVA）不能由乙烯醇作单体聚合制备的，而是从一些酸的乙烯酯聚合，再水解酯基得到的。
聚乙烯醇的合成过程如下：
1、醋酸乙烯酯聚合反应
2、醇解反应（可根据醇解工艺得到不同高规格的聚乙烯醇）
聚醋酸乙烯酯的碱法醇解分为湿法(高碱)•和干法(低碱)两种。
湿法醇解指的是，在醇解的甲醇溶液中含有1-2%的水；其催化剂碱也配成水溶液。
湿法醇解特点：反应速度快，生产能力大，体积小，缺点是副反应多，生成的醋酸钠也多。
低碱法可制的98、97、95、92、88（数字代表酯基的醇解率）系列产品，而高碱只能生产99产品。
干法醇解指的是，聚醋酸乙烯甲醇溶液中不含水，碱溶解在甲醇中。
干法醇解的优点克服了湿法醇解的缺点，但它的醇解速度慢，物料停留时间长。
给生产的连续化造成了困难。
其高碱和低碱均生产99产品。
皂化反应
注意：在聚醋酸乙烯醇解制聚乙烯醇的过程中，产生大量的醇解废液(亦称回收原液)。
其主要成份为甲醇，醋酸甲酯和醋酸钠、乙醛，需要经过专门的回收处理过程。
聚乙烯醇(PVA)水凝胶的制备
聚乙烯醇（PVA）水凝胶的制备聚乙烯醇（PVA）水凝胶是一种高分子化合物制成的水凝胶，具有可溶性和良好的生物相容性，可以广泛应用于医学、环保、农业和生物工程等领域。
本文将介绍PVA水凝胶的制备方法。
一、材料准备1. PVA粉末：选择适合需要的聚乙烯醇粉末，粉末的分子量与最终制备出的水凝胶的性质密切相关。
2. 离子交换水：烧杯中添加适量的离子交换水，以保证PVA粉末能够充分溶解。
3. 甘油：甘油可用于增加PVA水凝胶的柔韧性，可以根据需要添加适量的甘油。
4. 氢氧化钙：氢氧化钙可用于控制PVA水凝胶的凝胶速度，添加适量的氢氧化钙可以定制出不同凝胶速度的水凝胶。
二、制备方法2. 将烧杯置于加热板上，用磁力搅拌器将PVA溶液搅拌均匀，使其达到透明的状态。
3. 将氢氧化钙称量放入烧杯中，逐滴加入PVA溶液中，并不停搅拌，直至氢氧化钙完全溶解，均匀分布在PVA溶液中，形成PVA凝胶。
4. 添加适量的甘油，也可在加氢氧化钙之前添加，以提高PVA凝胶的柔韧性，同时仍需不停搅拌，确保甘油均匀分布在PVA凝胶中。
5. 将制备好的PVA凝胶倒入模具中，静置3-4小时，至凝胶固化。
6. 将凝胶取出，并加入水或其他液体，使凝胶膨胀、吸水。
三、特点PVA水凝胶的特点主要体现在以下方面。
1. 生物相容性好：PVA是一种无毒、无害、生物相容性良好的高分子材料，可广泛应用于医学领域。
2. 可溶性好：PVA具有优良的可溶性，可与水和其他有机溶剂混合使用。
四、应用PVA水凝胶可广泛应用于医学、环保、农业和生物工程等领域，具体应用如下：1. 医学领域：可用于载药、组织工程、伤口治疗等。
2. 环保领域：可用于固体废物处理、水污染治理和土壤修复等。
3. 农业领域：可用于土壤保水、植物栽培和农残保留等。
4. 生物工程领域：可用于生物反应器、生物传感器和生物分离等。
五、结论。
聚乙烯醇(PVA)水凝胶的制备和应用
有研究表明：PVA水凝胶的拉伸强度和拉伸模量随凝胶的
浓度和冷冻解冻次数的增加而增大。最高拉伸强度可达
2.27MPa。但当浓度大于20%时，溶液粘度较大，分子量 较大时影响微晶的形成显著。所以常用浓度在7%～15% 之间。冷冻温度不仅影响冷冻动力学而且影响界面间相 平衡，-20℃是常用的冷冻温度。
物理交联法
相容性好等优点，在生物医学领域具有广泛的应用。
PVA水凝胶的制备方法
反复冷冻法
物理交联法
冻结—部分脱水法 化学试剂交联
化学交联法
辐射交联
物理交联法
• 反复冷冻法：按配比称取PVA,
量取去离子水, 把PVA 在搅拌条件下, 置85~ 90 ℃（可根据不同情况进行调节）恒 温油浴中溶解完全,（也可在60 ℃ 静置保温30min，以除去 溶液中的气泡），放入- 20 ℃ （可根据不同情况进行调节） 的冰箱里, 冷冻24 h （可根据不同情况进行调节）, 在室温 下解冻1 h （可根据不同情况进行调节）, 称为一次冷冻、 融溶循环。用这种方法分别制备不同浓度、相同循环次数和 相同浓度、不同循环次数的PVA 水凝胶。
欢迎批评指导！！
2019 ppt资料 19
逆性水凝胶，随着环境参数的变化，可以使物理交联点改变，还可以被
溶解，方法简单。经反复解冻，水凝胶具有高强度高弹性，含水率高。
缺点：通过物理交联法制得的PVA 水凝胶，其交联网状结构不是很牢固， 受外界影响较大，聚合物的交联分布不均匀，在未加入任何添加剂的情 况下，所得到的水凝胶一般光学透明性不好，并且交联度难于控制。制 备过程一般都需要几天时间，设备耗能大，制作周期长，所得水凝胶力 学性能也相对较差。
物理交联法
• 改进：将PVA 溶解在
水溶性高分子聚乙烯醇的制备及其应用(仅供参照)
水溶性高分子聚乙烯醇的制备及其应用* 中山大学化学与化学工程学院应用化学广州 510275摘要：本实验采用溶液聚合法，以AIBN作为引发剂合成聚乙酸乙烯酯，然后用NaOH的甲醇溶液进行醇解，得到聚乙烯醇5.527 g，产率54.0%，之后利用红外对聚乙酸乙烯酯与聚乙烯醇进行表征。
之后利用聚乙烯醇的缩醛化反应制备胶水，利用聚乙烯醇的性质制备面膜。
关键词：水溶性高分子聚乙烯醇聚乙酸乙烯酯红外光谱法1.引言水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水溶性聚合物，是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶胀而形成溶液或分散液。
1924年，德国化学家WO. Hermann和WW. Haehel首次将碱液加入到聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液中，得到聚乙烯醇（PV A）。
聚乙烯醇为白色絮状固体或片状固体，无毒无味，是使用最广泛的合成水溶性高分子，具有优良的力学性能和可调节的表面活性。
PV A具有多羟基强氢键，以及单一的-C-C-单键结构，这样的结构不但使PV A具有亲水性，还有黏合性、成膜性、分散性、润滑性、增稠性等良好性能。
PV A的制备首先由乙酸乙烯酯聚合成聚乙酸乙烯酯，然后将其醇解生成PV A，其反应式如下：PVA的结构可以看成是交替相隔的碳原子上带有羟基的多元醇，因此，其发生的反应为多元醇反应，如醚化、酯化、缩醛化。
聚乙烯醇和羰基化合物反应可得到缩醛化合物。
本实验利用聚乙烯醇和甲醛反应，生产聚乙烯醇缩甲醛，作为胶水使用。
2.实验过程2.1 实验仪器三颈瓶，回流冷凝管，水浴锅，蒸汽蒸馏装置，滴液漏斗，pH试纸，培养皿，抽滤装置，滤纸，真空烘箱。
2.2 实验试剂偶氮二异丁腈（AIBN），甲醇，乙酸乙烯酯，NaOH，聚乙烯醇，甲酸，40%甲醛水溶液，盐酸，羧甲基纤维素，丙二醇，乙醇。
2.3 实验步骤2.3.1聚合反应往装有回流冷凝管的三颈瓶中加入0.03 g（0.18 mmol）AIBN，20 g（22 mL）乙酸乙烯酯和10 mL甲醇，开动搅拌。
聚乙烯醇(PVA)水凝胶的制备及应用
PVA水凝胶
聚乙烯醇（PVA）是一种应用极为广泛的水溶 性高分子材料。而以其为原料制备的水凝胶是以水 为介质的凝胶，是一种高分子网络体系，它能保持 一定的形状并具有一系列独特性能。PVA水凝胶除了 具备一般凝胶的性能外，还具有低毒性、机械性能 良好(高弹性模量和高机械强度)、吸水量大和生物 相容性好等优点，在生物医学领域具有广泛的应用。
• 缺点：力学强度不高，抗蠕变性差，同时强烈的反应条件常 常造成某些优异性能的损失。γ射线（钴源产生）辐射水凝胶 材料具有操作不方便、辐射剂量不精确、交联程度不易控制等 问题。
辐射交联
影响因素：
• O2 • 添加剂 • 辐射类型 • 聚合物的结晶度 • 溶剂 • 温度等
辐射交联
• 所需设备仪器（大概）： • 电子天平 • 辐射源（如60COγ射线辐射源、电子加速器） • 相关容器等
举例：以环氧氯丙烷为交联剂化学交联方法制备聚乙烯醇水凝胶膜 称取４ｇ聚乙烯醇，量取５０ｍＬ蒸馏水，缓慢加入３．５ｇ环氧氯丙烷，待完全溶解后加入２ｇ氢氧化 钾（事先配制成溶液），搅拌均匀．将溶液滴在玻片上，用丝棒涂布器涂膜， 室温下静置２ｄ．用５０℃的蒸馏水洗涤水凝胶膜直至洗液呈中性，将水凝胶 膜置于５０℃真空烘箱中干燥至恒重．
③冷冻条件
有研究表明：PVA水凝胶的拉伸强度和拉伸模量随凝胶的 浓度和冷冻解冻次数的增加而增大。最高拉伸强度可达 2.27MPa。但当浓度大于20%时，溶液粘度较大，分子量 较大时影响微晶的形成显著。所以常用浓度在7%～15% 之间。冷冻温度不仅影响冷冻动力学而且影响界面间相 平衡，-20℃是常用的冷冻温度。
缺点：通过物理交联法制得的PVA 水凝胶，其交联网状结构不是很牢固， 受外界影响较大，聚合物的交联分布不均匀，在未加入任何添加剂的情 况下，所得到的水凝胶一般光学透明性不好，并且交联度难于控制。制 备过程一般都需要几天时间，设备耗能大，制作周期长，所得水凝胶力 学性能也相对较差。
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水溶性高分子聚乙烯醇的制备及其应用
* 中山大学化学与化学工程学院应用化学广州 510275
摘要：本实验采用溶液聚合法，以AIBN作为引发剂合成聚乙酸乙烯酯，然后用NaOH的甲醇溶液进行醇解，得到聚乙烯醇5.527 g，产率54.0%，之后利用红外对聚乙酸乙烯酯与聚乙烯醇进行表征。
之后利用聚乙烯醇的缩醛化反应制备胶水，利用聚乙烯醇的性质制备面膜。
关键词：水溶性高分子聚乙烯醇聚乙酸乙烯酯红外光谱法
1.引言
水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水溶性聚合物，是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶胀而形成溶液或分散液。
1924年，德国化学家WO. Hermann和WW. Haehel首次将碱液加入到聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液中，得到聚乙烯醇（PV A）。
聚乙烯醇为白色絮状固体或片状固体，无毒无味，是使用最广泛的合成水溶性高分子，具有优良的力学性能和可调节的表面活性。
PV A具有多羟基强氢键，以及单一的-C-C-单键结构，这样的结构不但使PV A具有亲水性，还有黏合性、成膜性、分散性、润滑性、增稠性等良好性能。
PV A的制备首先由乙酸乙烯酯聚合成聚乙酸乙烯酯，然后将其醇解生成PV A，其反应式如下：
PVA的结构可以看成是交替相隔的碳原子上带有羟基的多元醇，因此，其发生的反应为多元醇反应，如醚化、酯化、缩醛化。
聚乙烯醇和羰基化合物反应可得到缩醛化合物。
本实验利用聚乙烯醇和甲醛反应，生产聚乙烯醇缩甲醛，作为胶水使用。
2.实验过程
2.1 实验仪器
三颈瓶，回流冷凝管，水浴锅，蒸汽蒸馏装置，滴液漏斗，pH试纸，培养皿，抽滤装置，滤纸，真空烘箱。
2.2 实验试剂
偶氮二异丁腈（AIBN），甲醇，乙酸乙烯酯，NaOH，聚乙烯醇，甲酸，40%甲醛水溶液，盐酸，羧甲基纤维素，丙二醇，乙醇。
2.3 实验步骤
2.3.1聚合反应
往装有回流冷凝管的三颈瓶中加入0.03 g（0.18 mmol）AIBN，20 g（22 mL）乙酸乙烯酯和10 mL甲醇，开动搅拌。
当AIBN完全溶解时，将反应体系温度升至73 ℃，在回流状态下保持反应3h，得到透明的黏稠状物。
加入10 mL甲醇，搅拌0.5 h，使其成为均匀溶液。
2.3.2 除去未反应的单体
搭建如图蒸气蒸馏装置，用甲醇蒸汽除去未反应的单体。
在三颈瓶I中加入甲醇和几颗沸石。
三颈瓶II 为聚合物溶液。
用水浴加热瓶I使甲醇蒸汽进入三颈瓶II，在60℃左右蒸出的馏分是乙酸乙烯酯与甲醇的共沸物。
若室温太低蒸不出则可用65 ℃水浴加热瓶II，使单体顺利蒸出，直至瓶II温度稳定在65 ℃左右（甲醇沸点温度）。
乙酸乙烯酯一定要除净，否则下步反应产物发黄。
2.3.3 聚乙酸乙烯酯的醇解反应
在上述已除去残余单体的聚合物溶液中加入浓度伟20 %的NaOH甲醇溶液，使聚乙酸乙烯酯醇解为聚乙烯醇。
按照聚合物与NaOH比为1:0.3（物质的量比）的配料比加碱，碱液的加入量可按下式计算：
式中，20是聚合是乙酸乙烯酯单体的投入量；40是NaOH的相对分子质量；86是乙酸乙烯酯的相对分子质量。
醇解步骤如下:把已经除去未反应的乙酸乙烯酯的聚合物溶液（其总体积约为80 mL，如过少，可用甲醇稀释），倒入250 mL烧杯中，温度控制在20 ℃，快速加入所需浓碱液并不断搅拌，片刻即有白色絮状的聚乙烯醇析出。
醇解结束后，将聚合物滤出抽干，真空烘干，称量，计算产率。
2.3.4 红外光谱测定聚乙酸乙烯酯的化学结构
用溶液铸膜的方法制备聚乙酸乙烯酯薄膜：取少量稀释后的聚乙酸乙烯酯甲醇溶液，均匀地涂覆在溴化钾片上，烘干后即可用于进行红外光谱测试。
取0.25 g 聚乙烯醇样品，置于装有10mL去离子水的烧杯中，水浴加热，同时开动搅拌，使PVA完全溶解，制得聚乙烯醇溶液，将溶液均匀涂覆在溴化钾片上，烘干后进行红外光谱测试。
2.3.5 聚乙烯醇杂化妆品行业中的应用——成膜剂
利用聚乙烯醇的乳化、黏结、成膜、增稠等性能，聚乙烯醇可有效地应用于化妆品中。
天然蜡、油和脂的稳定乳液可以由部分醇解的聚乙烯醇制的，冷霜、清净剂、润肤膏、油脂、刮脸膏等美容品都可以用聚乙
烯醇作添加剂。
作为润肤膏或净手剂，聚乙烯醇在使用时很快形成一层剥离的膜，它从皮肤上剥离下来后即可清除皮肤上的污物。
具体的配方及工艺如下：
羧甲基纤维素：5份；聚乙烯醇：15份；丙二醇：3份；乙醇：10份；精制水：余量。
室温下将羧甲基纤维素和聚乙烯醇分散于精制水（预留挥发量3%）中，加热到95-100℃，搅拌溶解，得溶液A；将丙二醇和乙醇混合之后得溶液B；待溶液A的温度冷却至室温后，将B溶液加入到A溶液中，搅拌均匀，所得溶液为未加香精和防腐剂的面膜原液。
2.3.6 聚乙烯醇的缩醛化反应——聚乙烯醇缩甲醛的制备
在250 mL三颈瓶中加入蒸馏水25 mL，聚乙烯醇3.5 g，搅拌下在100 ℃加热使聚合物溶解。
后降温至90℃，加入2.3 mL甲醛水溶液（40%），搅拌15min后加入0.25 mL 2.5mol/L盐酸，使溶液pH为1-3,90℃下搅拌约0.5 h，体系逐渐变稠。
当有气泡或絮状物产生时，迅速加入8% NaOH溶液0.7 5mL，调节pH至8-9，冷却降温得透明黏稠液，即为一种市售胶水。
3.结果与讨论
3.1 产物的外观及质量
产物为白色颗粒状固体，无弹性，质量为5.527 g。
~
86.1 44.1
20g x
理论产量=20÷86.1×44.1=10.244 g，产率=5.527 g÷10.244 g×100%=54.0 %
3.2红外光谱测定
414.40
441.73469.14495.08525.54550.46605.53797.53
945.79
1023.02
1121.59
1240.25
1372.32
1433.50
1738.60
2339.62
2927.91
3458.27
3754.08
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
60 65 70 75 80 85 90
95%T
1000
2000
3000
4000
Wavenumbers (cm-1)
图1 聚乙酸乙烯酯的红外光谱图
由红外光谱图可得，位于2928 cm -1左右的峰应为甲基、亚甲基的伸缩振动峰；在1738 cm -1的峰应为酯类化合物的C=O 的伸缩振动吸收峰；C-O-C 伸缩振动为1240 cm -1的峰；位于1372 cm -1的峰应为-C-CH 3结构的伸缩振动峰，由以上分析可认为该化合物确为聚乙酸乙烯酯。
476.56
706.78
851.02
1093.90
1141.01
1331.66
1421.881654.38
1797.69
2373.82
2939.75
3358.51
3754.50
66 68 70 72 74 76 78 80 82 84
86
88 90 92 94
96 98%T
1000
2000
3000
4000
Wavenumbers (cm-1)
图2 聚乙烯醇的红外光谱图
通过分析，红外谱图中位于3358 cm -1的宽峰应为O-H 的伸缩振动峰； 2939 cm -1的峰应为甲基、亚甲基的伸缩振动峰；在1093 cm -1的峰应为C-O 的伸缩振动吸收峰，由以上分析可认为该化合物确为聚乙烯醇。
3.3面膜原液的制备和效果
该面膜原液为乳状物，涂在手上，晾干后形成一层可以剥离的薄膜。
具有良好的保湿性。
3.4市售胶水的制备和效果
该胶水为无色透明产品，具有良好的粘合效果。
效果如下所示：
4.结论
本实验采用溶液聚合法进行乙酸乙烯酯单体的自由基聚合反应，然后对其进行醇解，得聚乙烯醇5.527 g，产率54.0 %，然后利用红外光谱法对聚乙酸乙烯酯和聚乙烯醇进行表征。
之后以聚乙烯醇为原料制备了面膜与胶水并探究其性能。