PVA与TDI交联反应

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pva用有机金属交联剂

pva用有机金属交联剂

pva用有机金属交联剂PVA(聚乙烯醇)是一种重要的合成材料,在许多领域有广泛的应用。

而有机金属交联剂则是一种可以提高PVA性能的关键材料。

本文将着重介绍PVA的特性以及有机金属交联剂对PVA的作用。

让我们来了解一下PVA的特性。

PVA是一种无色无味的固体,具有良好的可溶性和可吸湿性。

它在水中能够迅速溶解,并形成高粘度的溶液。

PVA具有很高的拉伸强度和耐磨损性,同时也是一种优秀的绝缘材料。

此外,PVA还具有良好的耐化学性能,能够抵抗酸、碱和溶剂的腐蚀。

然而,尽管PVA具有许多优良的性能,但其应用范围仍受限于其固有的缺点,如低热稳定性和机械强度。

这就需要通过添加剂来改善PVA的性能。

有机金属交联剂就是一种常用的添加剂,可以有效地提高PVA的热稳定性和机械强度。

有机金属交联剂可以通过与PVA中的羟基(-OH)发生反应,形成交联结构,从而增加PVA的分子链之间的连接强度。

这种交联结构可以提高PVA的热稳定性和耐磨性,使其具有更好的机械强度和耐久性。

此外,有机金属交联剂还可以改善PVA的可溶性,使其更易于加工和应用。

有机金属交联剂的选择对于PVA的性能改善至关重要。

常用的有机金属交联剂包括铬酸盐、钛酸盐和锡酸盐等。

这些交联剂在与PVA反应时能够形成稳定的交联结构,并且对PVA的性能具有良好的改善效果。

除了提高PVA的热稳定性和机械强度,有机金属交联剂还可以改善PVA的可降解性能。

随着环境保护意识的增强,可降解材料的需求也日益增加。

有机金属交联剂可以通过调整交联结构的稳定性和密度,使PVA具有可控的降解性能。

这种可降解性能使PVA在一些特定应用领域,如医疗和环境保护等方面具有很大的潜力。

有机金属交联剂是一种能够显著改善PVA性能的关键材料。

它可以提高PVA的热稳定性、机械强度和可降解性能,使PVA具有更广泛的应用前景。

随着对PVA材料性能要求的不断提高,有机金属交联剂的研究和应用将会得到更多的关注和发展。

TDI交联PVA乳液生产柔性集成材刨切薄木的研究

TDI交联PVA乳液生产柔性集成材刨切薄木的研究

2 结 果 与讨 论
用 T I 联 P A乳液胶 粘剂 按规 定 的生 产工 D交 V 艺 条件 生产 出的柔 性 集 成材 刨 切 薄木 的主 要 性 能 指标 见 表 1 。其 中 ,浸 渍 剥 离 试 验 按 G / 1 14 B T 50 《 饰单板 贴面 人造 板 》 中 I 类要 求 测定 ;剥离 装 I I 强度 按 G / 2 9 胶 粘剂 T剥离强 度试验 方法一 B T 7 1《 挠性 材料对 挠性材 料》 检测 。
维普资讯
第3 卷 3
第3 期
林 业 rt 技 g
F O R E STR Y SC I N C E & TE CH N O L O G Y E
Vo .3 No 3 1 3 . Ma v 200 8
2 0 0 8年 5 月
12 3 柔 性 集 成 材 刨 切 薄 木 的制 备 . .
1 材 料 与 方 法
1 1 原 料 及 仪 器 设 备 .
试验 选用定 量 为 3 g m 的无纺 布作 为集 成材 0/
刨切 薄木的增 强 衬 垫材 料 。集 成材 刨 切 薄 木 树种 为水 曲柳 ,含 水 率 为 2 % ~2 % ,厚 度 0 2 m 0 5 .5 m ( 成材刨 切薄木 由小规 格水 曲柳方 材采用 湿 胶合 集 用 木材胶 粘剂 经纵 向接 长 、横 向 拼宽 后 ,刨 切 而
材刨 切 薄 木成 本低 ,环 保 性 能 优 良。 关 键 词 :T I V D ;P A;柔性 集成 材 ;薄 木 中图 分 类 号 :T 3 . ’ ,T 5 . Q4 3 4 3 S63 3 文 献 标 识码 :A
利用 T I P A溶 液的 交联 反应 制 备耐 水 性 D与 V 好 的 交联 P A乳 液 ,再 混入 少 量 E A乳 液 、改 V V 性 淀粉 等 ,调 制 成 单 组 分 、常 温 固化 。耐水 、耐 潮性好 ,胶接强 度 高 ,胶 层 固化 后 有一 定 的柔 韧 性 的环保 型 T I D 交联 P A乳 液胶 粘 剂 。T 1 子 V D 分 含有双官能 团 ,可起 到 交联 剂 的作 用 ,在 改 善 交 联 P A乳液胶 膜 耐水 性 的同 时 ,也 提 高 了胶 粘 剂 V 的胶接强 度 和耐 水性 。 采用 该 胶 粘 剂 生产 出的 柔 性 集成材 刨切薄木 性能 优 良 ,生产成 本低 。

聚乙烯醇交联聚合物

聚乙烯醇交联聚合物

聚乙烯醇交联聚合物
聚乙烯醇交联聚合物是一种高分子化合物,它主要由聚乙烯醇(PVA)和交联剂组成。

PVA是一种常用的合成高分子材料,具有良好的耐水性、透明度和可溶性。

交联剂则是一种能够在PVA分子链上形成化学键的化合物。

通过交联作用,PVA分子链之间相互连接,形成了三维交联结构,使聚合物的性能得到了显著提升。

聚乙烯醇交联聚合物具有许多优良的物理、化学性质。

它的耐水性能非常好,即使在潮湿环境下也能表现出很好的机械性能和稳定性。

它具有很好的透明度和光学性能,可以用于制备高透明度的材料,如光学透镜、光纤等。

此外,它还具有优异的耐腐蚀性和生物相容性,可广泛应用于医疗、食品包装等领域。

聚乙烯醇交联聚合物的制备方法也比较简单。

一般采用热交联或者辐射交联法,将交联剂与PVA混合后,在一定的条件下进行加热或辐射处理,即可形成交联结构。

这种方法操作简单,成本低廉,适用于大规模工业生产。

总的来说,聚乙烯醇交联聚合物是一种性能优良、制备简单、应用广泛的高分子材料,具有重要的工业应用前景。

聚乙烯醇与戊二醛的交联反应动力学

聚乙烯醇与戊二醛的交联反应动力学

聚乙烯醇与戊二醛的交联反应动力学一、本文概述Overview of this article本文旨在深入探讨聚乙烯醇(PVA)与戊二醛(GA)之间的交联反应动力学。

作为一种重要的化学反应,聚乙烯醇与戊二醛的交联反应在材料科学、生物医学和工程应用等领域具有广泛的应用前景。

本文将从反应机理、反应条件、反应动力学模型以及影响因素等多个方面对该反应进行系统的研究和分析。

This article aims to explore in depth the crosslinking reaction kinetics between polyvinyl alcohol (PVA) and glutaraldehyde (GA). As an important chemical reaction, the crosslinking reaction between polyvinyl alcohol and glutaraldehyde has broad application prospects in materials science, biomedical and engineering applications. This article will systematically study and analyze the reaction from multiple aspects such as reaction mechanism, reaction conditions, reaction kinetics model, and influencing factors.我们将详细介绍聚乙烯醇与戊二醛的交联反应机理,包括反应步骤、中间产物的形成以及最终产物的结构特点等。

这将有助于我们更好地理解该反应的本质和特性。

We will provide a detailed introduction to the crosslinking reaction mechanism between polyvinyl alcohol and glutaraldehyde, including the reaction steps, the formation of intermediate products, and the structural characteristics of the final product. This will help us better understand the essence and characteristics of the reaction.我们将探讨反应条件对交联反应动力学的影响,包括温度、浓度、pH值等因素。

pva气凝胶物理交联

pva气凝胶物理交联

PVA气凝胶物理交联及其在应用领域的探索1.引言PVA气凝胶是一种轻质、高孔隙率的多孔材料,具有优异的隔热、隔音、吸附等性能。

由于其独特的结构和优异的性能,PVA气凝胶在许多领域都有着广泛的应用,如保温材料、吸附剂、催化剂载体等。

PVA气凝胶的制备通常涉及化学交联或物理交联过程,其中物理交联是指通过物理作用力实现聚合物的交联。

本文将重点介绍PVA气凝胶的物理交联及其相关方面的研究。

2.PVA气凝胶简介PVA气凝胶是一种由聚乙烯醇(PVA)形成的三维网络结构的气凝胶材料。

PVA是一种水溶性聚合物,通过聚合反应生成线性高分子链,这些高分子链之间相互交联形成了三维网络结构。

在PVA气凝胶的制备过程中,通常采用溶胶-凝胶法,通过控制水分的蒸发和聚合物的交联,形成具有高孔隙率、低密度的多孔结构。

3.物理交联的原理物理交联是指通过物理作用力实现聚合物的交联,如氢键、范德华力、缠结等。

在PVA气凝胶的制备过程中,物理交联主要依赖于聚合物分子链之间的相互作用力。

当聚合物溶液蒸发时,分子链逐渐聚集形成网络结构,并通过物理作用力相互交联。

这些物理作用力的大小和性质决定了PVA气凝胶的结构和性能。

4.PVA气凝胶的物理交联过程PVA气凝胶的物理交联过程可以分为以下几个步骤:(1)溶胶形成:将PVA粉末溶解在水中,形成均匀的溶液。

通过调整溶液的浓度和温度,可以控制溶胶的性质和聚合物的分子链结构。

(2)凝胶化:将溶胶静置或进行一定的处理,使聚合物分子链之间形成网络结构。

在此过程中,可以通过控制温度、压力、pH值等条件来调节凝胶化的速率和程度。

(3)老化与干燥:将形成的凝胶进行老化处理,使聚合物分子链充分交联和稳定。

然后进行干燥处理,使水分蒸发并形成多孔结构。

干燥过程中需要注意控制温度和湿度,以避免气凝胶的收缩和开裂。

(4)后处理:对干燥后的气凝胶进行后处理,如热处理、化学处理等,以提高其性能和稳定性。

5.物理交联对PVA气凝胶性能的影响物理交联对PVA气凝胶的性能具有重要影响。

PVA-g-PU热性能与力学性能的研究

PVA-g-PU热性能与力学性能的研究

PVA-g-PU热性能与力学性能的研究唐龙祥;张瑜;刘春华;方华高;王平华;方治齐【摘要】采用异氰酸根封端的聚氨酯(PU)来接枝改性聚乙烯醇(PVA).傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、热失重分析仪(TGA)等测试结果表明,PU通过甲苯二异氰酸酯(TDI)与PVA发生了接枝反应;改性PVA 的结晶性能降低,熔点下降;接枝PU能明显提高PVA的耐热性能及韧性.【期刊名称】《现代塑料加工应用》【年(卷),期】2010(022)002【总页数】3页(P5-7)【关键词】聚乙烯醇;聚氨酯;接枝;结晶性能;耐热性;力学性能【作者】唐龙祥;张瑜;刘春华;方华高;王平华;方治齐【作者单位】合肥工业大学化工学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学化工学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学化工学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学化工学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学化工学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学化工学院,安徽,合肥,230009【正文语种】中文聚乙烯醇(PVA)薄膜具有良好的生物降解性、气体阻隔性、透明性、抗静电性、强韧性、耐有机溶剂等性能,但是PVA熔融温度高于其分解温度,难以熔融加工;而流涎工艺产品质量不易控制,出膜率低,能耗高,设备投资大。

降低熔融温度、提高热稳定性是实现PVA熔融加工成型的必要条件[1]。

因此,对 PVA进行改性,使PVA的熔点低于其分解温度,实现PVA的热塑加工成膜。

近十几年来,国内外竞相研究,并取得了一定进展。

其要点是加入适量的水、甘油、不同相对分子质量的聚乙二醇等作为增塑剂,降低PVA的熔点,使其低于PVA的分解温度从而实现PVA的熔融加工[2~5],但这些方法工艺复杂,对仪器设备和操作人员的素质要求高。

本研究采用聚氨酯(PU)接枝改性PVA,并采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)及热重分析仪(TGA)等来表征PU接枝 PVA (PVA-g-PU)对PVA相关性能的影响。

聚乙烯醇-g-异氰酸酯-脂肪醇梳状接枝共聚物的合成、结构及热性能

聚乙烯醇-g-异氰酸酯-脂肪醇梳状接枝共聚物的合成、结构及热性能

聚乙烯醇-g-异氰酸酯-脂肪醇梳状接枝共聚物的合成、结构及热性能石海峰;李剑华;尹亿平;张兴祥;王笃金【摘要】通过甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)的连接作用,利用接枝共聚法将具有储热功能的长链脂肪醇[如十八醇(C18OH)、十六醇(C16OH)和十四醇(C14OH)]接枝到聚乙烯醇(PVA)主链上,制备出储热能力不同的聚乙烯醇-g-TDI -脂肪醇[PVA-g-TDI-C (n)]梳状接枝共聚物.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)等方法研究了PVA-g-TDI-C (n)共聚物的热行为和结晶结构.结果表明,PVA-g-TDI-C(n)共聚物具有良好的储热能力,储热能力随侧链碳原子数目和侧链接枝度的增加而增大,但明显低于长链脂肪醇的储热能力.PVA-g-TDI-C(n)共聚物具有良好的热稳定性,失重温度在324~330℃之间.从侧链受限运动角度探讨了影响PVA-g-TDI-C(n)共聚物热性能和有序堆砌结构的原因.%Using the bridging role of tolylene diisocyanate ( TDI) , poly ( vinyl alcohol) -g-tolylene diisocya-nate-fatty alcohol[ PVA-g-TDI-C( n) , re = 14,16,18] copolymers were synthesized with the fatty alcohols as the thermal storage units along the PVA backbone via the "grafting to" method. The thermal storage behavior, thermal stability and crystalline structure of PVA-g-TDI-C(n) copolymers were detailed investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry ( DSC ) , thermogravimetric analysis (TGA) , X-raydiffraction(XRD). The results show that PVA-g-TDI-C(re) eopolymers exhibit the better thermal storage ability, and the value of enthalpy increases with the side-chain length and the grafting ratio. Compared with the pure fattyalcohols, the grafted ones show the decreased thermal storage efficiency due to the confined mobility of longer methylene groups. Besides the confined mobility of methylene groups, the effect of PVA backbones and the bridging units of TDI also contribute to the decrement of thermal storage ability of PVA-g-TDI-C(re) copolymers. Additionally, PVA-g-TDI-C(n) copolymers exhibit the higher thermal stability than that of pure re-fatty alcohol, and the thermal degradation temperature is located at 324 330 ℃ , proving that it can be used as the solid-solid phase change materials in the aspects of buildings, fiber and textiles, thermal fluids, etc. So, the packing manner and thermal behavior of PVA-g-TDI-C (re) copolymers were further discussed and analyzed from the viewpoints of microstructural mobility.【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2012(033)007【总页数】6页(P1613-1618)【关键词】聚乙烯醇;热能储存;梳状高分子;相变材料【作者】石海峰;李剑华;尹亿平;张兴祥;王笃金【作者单位】中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津工业大学功能纤维研究所,天津300160;中国科学院化学研究所,工程塑料重点实验室,北京100190;中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津工业大学功能纤维研究所,天津300160;中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津工业大学功能纤维研究所,天津300160;中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津工业大学功能纤维研究所,天津300160;中国科学院化学研究所,工程塑料重点实验室,北京100190【正文语种】中文【中图分类】O631近年来,相变储能材料作为一种绿色环保材料而备受关注,广泛应用于新能源利用、节能技术开发、纺织、化工和航空航天等领域.由于小分子相变储能材料(如石蜡烃、水合无机盐、脂肪醇等)在经过多次热循环后,易发生相变材料与载体的脱附、渗漏及宏观相分离等现象[1,2],造成储能材料储热效率的降低,导致材料失去相变储热能力.因此,利用改性方法来提高相变材料的储热效率和热循环使用周期成为目前储热材料研究中的热点问题[3~8].Ye等[6]对高密度聚乙烯(HDPE)和石蜡烃组成的定型相变储能材料进行了研究,发现定型相变材料具有良好的储热能力,但材料经过多次热循环后,石蜡烃易于扩散到HDPE表面,造成渗透,导致产品的热性能和热效率有所降低.为了进一步改善定型相变储能材料的热稳定性,Jiang等[9,10]通过化学接枝方法制备了不同储热能力的二醋酸纤维素-g-聚乙二醇(CDA-g-PEG)共聚物.研究发现,CDA-g-PEG共聚物的相变热焓与PEG的接枝程度和分子量大小有明显的依赖性.由于PEG 分子链上羟基基团容易发生交联,导致材料难溶于有机溶剂,限制了材料的应用.张梅[11]、伍国琳[12]和计剑等[13,14]分别研究了PEG-g-PVA和聚乙二醇单甲醚(MPEG)-g-聚(L-丙氨酸)共聚物的相变储热性能和梳状PEG改性膜表面黏附细胞相容性行为.研究发现,PEG的分子量大小和结晶能力直接影响接枝共聚物的储热行为,且与PEG分子量大小呈正比递增的关系.但由于PEG分子链段的一端受限于聚合物骨架上,导致材料储热效率的降低.我们[15~18]系统研究了N-烷基化聚对苯甲酰胺[PBA(n)C]和聚乙烯亚胺[PEI(n)C]系列梳状高分子的有序堆砌结构和相转变行为,随着侧链尺度的增加,PEI(n)C系列梳状高分子的结晶结构趋于完善,但其热稳定性较差.因此,构建高储热效率、热稳定性良好及低渗透性的高分子固-固相变材料是当前研究的热点.本文通过接枝共聚方法将长链脂肪醇(C18OH,C16OH和C14OH)接枝到聚乙烯醇(PVA)骨架上以制备不同侧链尺度的聚乙烯醇-g-TDI-脂肪醇[PVA-g-TDI-C(n)]梳状接枝共聚物.通过红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重(TG)和X射线衍射(XRD)等方法对PVA-g-TDI-C(n)共聚物的结构和热性能进行了研究,并与PEI(n)C、聚甲基丙酸正烷基酯(PnAMA)和长链脂肪醇进行了对比,探讨了侧链烷基有序堆砌结构和热性能差异的原因.聚乙烯醇(PVA),分析纯,Mw=57000~66000,天津阿法埃莎有限公司;1-十八醇(C18OH)、1-十六醇(C16OH)和1-十四醇(C14OH),分析纯,天津光复精细化工研究所;甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI),分析纯,天津元立化工有限公司;N,N-二甲基甲酰胺(DMF),分析纯,天津北方天医化学试剂厂;二月桂酸二丁基锡(DBTDL),分析纯,天津化学试剂一厂.Tersor 37型FTIR红外光谱仪,德国Bruker公司;DSC-7型差热扫描量热仪,美国Perkin Elmer公司;Rigaku D/MAX 2500型X射线粉末衍射仪,日本理学株式会社;STA409PC/PG型TG-DTA热重分析仪,德国Netzsch公司.以接枝1-十八醇(C18OH)为例说明PVA-g-TDI-C(n)共聚物的制备过程.于75℃将C18OH加入到化学计量的TDI溶液中,磁力搅拌反应2 h,制得TDI-C18OH预聚物.然后将TDI-C18OH预聚物与PVA按不同的摩尔比进行反应,加入催化剂DBTDL,于85℃反应24 h,以制备接枝率不同的PVA-g-TDI-C(n)共聚物.粗产物用丙酮抽提10 h后,真空干燥24 h备用.按照增重法计算 PVA-g-TDI-C(n)(n=14,16,18)共聚物的接枝率(Grafting ratio,G)[10,11]: G=[(M0/M1)-1]×100%,其中M1和M0分别为PVA质量和接枝共聚物纯化后的质量.表1为制备的PVA-g-TDI-C(n)共聚物的接枝率数据.用FTIR表征PVA-g-TDI-C(n)共聚物的化学结构组成,扫描范围为500~4000 cm-1,分辨率为4 cm-1.采用XRD测试了长链脂肪醇接枝前后结晶结构的变化,测试范围为10°~45°.利用DSC和TG分析了PVA-g-TDI-C(n)共聚物的储热能力和热稳定性,升温和降温速率为10℃/min.图1为PVA(谱线a),C18OH(谱线b)和PVA-g-TDI-C18@503%(谱线c)的红外光谱图.TDI分子有对位和邻位—NCO基团,且对位—NCO基团具有较高的反应活性,因此对位—NCO首先与C18OH进行反应,形成TDI-C18OH预聚物.由图1可以看出,PVA-g-TDI-C18接枝共聚物出现了表征羰基伸缩振动的1712 cm-1谱带,苯环上C C双键振动的1595 cm-1谱带和芳伯胺1540 cm-1谱带,表明—NCO与—OH进行了反应,并将C18OH接枝到PVA骨架上,制备出PVA-g-TDI-C18梳状接枝共聚物.按同样的方法制备了PVA-g-TDI-C16和PVA-g-TDI-C14共聚物.图2为室温条件下长链脂肪醇和PVA-g-TDI-C(n)共聚物的XRD曲线.由图2可以看出,PVA-g-TDI-C(n)接枝共聚物呈现出与长链脂肪醇相似的结晶结构,但衍射峰强度明显降低,半峰宽加大,表明亚甲基链段一端被固定在PVA骨架上时,长链烷基链段的有序堆积过程被破坏,造成其结晶能力下降,晶粒尺寸变小.同时,对比长链脂肪醇和接枝后脂肪醇的XRD曲线可以进一步发现,受限的CH2链段的结晶度虽然下降,但长链烷基分子的堆积排列结构并未发生改变.图3为脂肪醇和PVA-g-TDI-C(n)(最大接枝率)的DSC升降温曲线.从图3可以看出,随着侧链碳原子数目从C14增加到C18,熔融温度(Tm)和结晶温度(Tc)呈线性递增,但明显小于其本体状的 Tm和 Tc.表 2列出了脂肪醇和 PVA-g-TDI-C(n)共聚物的DSC数据.从表2可以看出,长链脂肪醇具有较高的储热能力,而PVA-g-TDI-C (n)共聚物的Tm、Tc和相变热焓(ΔHm)随CH2数目的增加而增加,但明显小于其本体状态,这可能是由于长链脂肪醇一端受限后,CH2链段的运动松弛和构象调整能力降低,因而导致烷基分子链堆砌结构的无序化程度加大,从而降低侧链晶体的有序堆砌行为和结晶度[15~18].图4分析了侧链可结晶高分子热焓与侧链碳原子数目的关系曲线.从图4可以看出,长链脂肪醇和长链正构烷烃具有较高的焓值,这主要是CH2链段的完美有序堆积贡献的.相比本体状态的亚甲基序列(脂肪醇和正构烷烃分子),受限于不同高分子主链上[如PEI(n)C,PBA(n)C,PnAMA与PVA-g-TDI-C(n)接枝共聚物]的CH2链段对相变焓值的贡献较小,这主要是由于CH2链段的一端受限于高分子主链后,其运动能力和可结晶能力均下降,从而造成其结晶厚度小于其本体状态的结晶程度[17,18].此外,对梳状高分子的研究发现,只有远离高分子主链的部分碳原子才能参与结晶并进入到晶胞中,且可结晶碳原子数目受高分子主链刚性程度的影响.对比PEI(n)C,PBA(n)C,PnAMA与PVA-g-TDI-C(n)等接枝共聚物(n=12~20)的热焓值可以发现,受限长链烷烃的热焓值明显小于相应长链脂肪醇和正构烷烃,表明只有部分侧链碳原子参与了结晶,形成了有序的堆砌结构.接枝共聚物相变热焓的减小也进一步说明,受限长链烷基在有序堆积排列过程中,高分子骨架的存在阻碍了长链烷基进入晶格的机会,进而导致CH2链段的运动和构象调整受到限制,使得参与结晶的CH2数目减少,从而破坏了侧链烷基结晶结构的规整性,造成其结晶不完善,导致结晶程度有所降低.对比PEI (n)C,PBA(n)C,PnAMA与PVA-g-TDI-C(n)等梳状接枝共聚物的热焓值随侧链碳原子数目变化的曲线发现,不同的链接方式和主链刚性程度对热焓值的影响也是不同的.PVA-g-TDI-C(n)接枝共聚物是通过TDI连接单元将脂肪醇的一端固定在PVA分子主链上,而带有苯环的TDI连接单元对CH2链段的运动和规整有序排列行为有着明显的影响,使侧链烷基不能自由地排列进入晶区,降低侧链烷基结晶的完善性,从而使其热焓值明显小于柔性主链结构的PEI(n)C梳状高分子,且高于刚性主链结构的PBA(n)C梳状高分子.图5为侧链可结晶高分子熔融温度随碳原子数目变化的关系曲线.由图5可以看出,聚甲基丙烯酸正烷基酯(PnAMA)、N-烷基化聚乙烯亚胺[PEI(n)C]和PVA-g-TDI-C(n)[n=12~20]梳状接枝共聚物的Tm低于长链脂肪醇,但高于长链正烷烃.这可能是由于CH2序列不同的结晶结构和CH2链段堆积排列行为造成的.通常,长链烷烃和脂肪醇是以Layer-by-layer规整有序的状态堆积,且CH2链段100%结晶,完全进入晶格中,但接枝后的烷烃分子链,由于分子链末端受到高分子骨架的限制,其CH2链段的松弛行为和构象调整能力受到抑制,CH2链段只能有一部分可以结晶并进入晶区,致使其结晶程度下降,进而导致Tm降低.图6为PVA-g-TDI-C(n)梳状接枝共聚物的接枝率与热焓的关系曲线.从图6可以看出,3种不同侧链长度PVA-g-TDI-C(n)(n=14,16,18)共聚物的热焓值随着接枝率的增加而逐渐增大,并且热焓值介于34~63 J/g之间.对比长链脂肪醇的相变热焓,目前制备的PVA-g-TDI-C(n)共聚物的储热能力不高,但PVA-g-TDI-C(n)共聚物在加热状态下表观并没有出现熔化或流动现象,而是呈现固-固相转变过程,因而有效避免了低分子相变材料(如长链烷烃及脂肪醇等)在使用过程中出现的渗漏或表面迁移现象,提高相变材料在使用过程中的热稳定性和循环使用周期. 图7为PVA-g-TDI-C(n)共聚物、长链脂肪醇和PVA的TG曲线.表3列出了PVA-g-TDI-C(n)共聚物、长链脂肪醇和PVA在5%热失重时的降解温度.从表3可以看出,PVA-g-TDI-C(n)共聚物失重5%温度(T5%)在324~330℃之间,而长链脂肪醇的T5%在170~214℃之间,PVA的T5%为240℃,表明接枝长链脂肪醇后共聚物的热降解温度有明显的提升,且PVA-g-TDI-C(n)共聚物比长链脂肪醇的热降解温度提高近120℃,这可能是由于PVA骨架的存在改变了接枝烷基链的热降解行为.由图7可见,随着温度的升高,PVA-g-TDI-C(n)共聚物、长链脂肪醇和PVA失重速率增大,失重明显.对于长链脂肪醇,在温度接近300℃时,长链脂肪醇分子已经完全降解,而PVA-g-TDI-C(n)共聚物则在温度接近500℃时降解完全,这也说明PVA-g-TDI-C(n)共聚物的耐热性优于长链脂肪醇,可以在较高的温度条件下使用.尽管长链烷基的引入可在一定程度上提高PVA本体的热稳定性,但PVA-g-TDI-C(n)共聚物的失重过程与侧链尺度不存在依存关系,即未发现随侧链碳原子数增加热失重温度提高的现象.热稳定性提高的原因及出现差异的本质仍需要进一步分析.通过接枝共聚的方法将长链脂肪醇(C18OH,C16OH,C14OH)接枝到聚乙烯醇分子链上,制备了不同侧链尺度的新型高分子固-固相变材料.由于长链烷基分子受到聚乙烯醇主链的束缚使得其构象调整受到抑制,进而导致其CH2链段无法规整排列,从而致使其相变热焓和相变温度降低.PVA-g-TDI-C(n)接枝产物的热焓随侧链接枝率的增加而增大,介于34~63 J/g之间.长链脂肪醇接枝前后并没有改变其结晶结构,但结晶度和晶粒尺寸明显下降.PVA-g-TDI-C(n)接枝共聚物具有良好的热稳定性,5%失重温度在324~330℃之间.KeywordsPoly(vinyl alcohol);Thermal energy storage;Comb-like polymer;Phase change material【相关文献】[1] Ahmet S..Energy Conversion and Management[J],2004,45:2033—2042[2] JIANG Yong(姜勇),DING En-Yong(丁恩勇),LI Guo-Kang(黎国康).Guangzhou Chem.(广州化学)[J],1999,3:48—54[3] Murat K.,Khamid M..Renewable and Sustainable Energy Reviews[J],2007,11:1913—1965[4] He Q.,Zhang W..Int.J.Energy Res.[J],2001,25:331—341[5] Liang X.H.,Guo Y.Q..Macromolecules[J],1995,28:6551—6555[6] Ye H.,Ge X..Sol.Energy Mater.Sol.Cells[J],2000,64:37—44[7] Haws D.W.,Banu D.,Feldma D..Sol.Energy Mater.[J],1995,21:61—80[8] Gschwander S.,Schossig P.,Henning H.M..Sol.Energy Mater.Sol.Cells[J],2005,89:307—315[9] Jiang Y.,Ding E.Y.,Li G.K..Polymer[J],2002,43:117—122[10] JIANG Yong(姜勇),DING En-Yong(丁恩勇),LI Guo-Kang(黎国康).Acta Polymerica Sinica(高分子学报)[J],2000,(6): 681—687[11] ZHANG Mei(张梅),NA Ying(那莹),JIANG Zhen-Hua(姜振华).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2005,26(1):170—174[12] WU Guo-Lin(伍国琳),SUN Ping-Chuan(孙平川),MA Jian-Biao(马建标).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2003,24(8):1519—1521[13] PU Ming(浦鸣),JI Jian(计剑),LI Xiao-Lin(李晓林),SHEN Jia-Cong(沈家骢).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2006,27(5):951—955[14] LI Xiao-Lin(李晓林),JI Jian(计剑),SHEN Jia-Cong(沈家骢).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2005,26(2):388—390[15] SHI Hai-Feng(石海峰),ZHAO Ying(赵莹),XIE Bao-Quan(谢保全),WANG Du-Jin(王笃金),XU Duan-Fu(徐端夫).Acta Polymerica Sinica(高分子学报)[J],2008,(3):266—270 [16] Shi H.F.,Wang H.X.,Xin J.H.,Zhang X.X.,Wang mun.[J],2011,47:3825—3827[17] Shi H.F.,Zhao Y.,Zhang X.Q.,Zhou Y.,Xu Y.Z.,Zhou S.R.,Wang D.J.,Han C.C.,Xu D.F..Polymer[J],2004,45: 6299—6307[18] Shi H.F.,Zhao Y.,Jiang S.C.,Rottstegge J.,Xin J.H.,Wang D.J.,XuD.F..Macromolecules[J],2007,40:3198—3203AbstractUsing the bridging role of tolylene diisocyanate(TDI),poly(vinyl alcohol)-g-tolylene diisocyanate-fatty alcohol[PVA-g-TDI-C(n),n=14,16,18]copolymers were synthesized with the fatty alcohols as the thermal storage units along the PVA backbone via the“grafting to”method.The thermal storage behavior,thermal stability and crystalline structure of PVA-g-TDI-C(n)copolymers were detailed investigated by Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR),differential scanning calorimetry(DSC),thermogravimetric analysis(TGA),X-ray diffraction(XRD).The results show that PVA-g-TDI-C(n)copolymers exhibit the better thermal storage ability,and the value of enthalpy increases with the side-chain length and the grafting pared with the pure fatty alcohols,the grafted ones show the decreased thermal storage efficiency due to the confined mobility of longer methylene groups.Besides the confined mobility of methylene groups,the effect of PVA backbones and the bridging units of TDI also contribute to the decrement of thermal storage ability of PVA-g-TDI-C(n)copolymers.Additionally,PVA-g-TDI-C(n)copolymers exhibit the higher thermal stability than that of pure n-fatty alcohol,and the thermal degradation temperature is located at 324—330℃,proving that it canbe used as the solid-solid phase change materials in the aspects of buildings,fiber and textiles,thermal fluids,etc.So,the packing manner and thermal behavior of PVA-g-TDI-C(n)copolymers were further discussed and analyzed from the viewpoints of microstructural mobility.。

HDI化学反应的研究进展

HDI化学反应的研究进展

HDI化学反应的研究进展胡孝勇;袁晓玲【摘要】己二异氰酸酯(HDI)分子具有特殊的直链饱和结构和含有高度不饱和双键的异氰酸酯基团,化学性质非常活泼,能够与水生成聚二脲,与多元醇反应生成聚胺酯,与胺反应生成缩二脲.在催化剂作用下能生成二聚体和三聚体.HDI及其二聚体和三聚体具有不变黄性,广泛应用于涂料、胶粘剂、皮革等领域.作者主要介绍HDI的主要化学反应的进展.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2008(016)003【总页数】5页(P60-64)【关键词】已二异氰酸酯;羟基;胺【作者】胡孝勇;袁晓玲【作者单位】广西工学院生物与化学工程系,广西,柳州,545006;华南理工大学轻工技术与工程学科博士后流动站,广东广州,510640;广西工学院生物与化学工程系,广西,柳州,545006【正文语种】中文【中图分类】工业技术综述专论化工科技, 2008,16(3),60~64SCIENCE &.TECHNOLOGY 卧J CHEMICAL E叮DUSTRYHDI化学反应的研究进展祷胡孝勇 1,2 ,袁晓玲1(1.广西工学院生物与化学工程系,广西柳州 545006;2.华南理工大学轻工技术与工程学科博士后流动站,广东广州 510640)摘要:己二异氯酸画旨 CHDD 分子具有特殊的直链饱和结构和含有高度不饱和双键的异氯眨磁基因,化学性质非常活泼,能够与水生成聚二脉,与多元,醇反应生成聚膝酶,与接反应生成缩二脉。

在催化剂作用下能生成二聚体和三聚体。

HDI 及其二聚体和三聚体具有不变黄性,广泛应用于涂料、胶粘剂、皮革等领域。

作者主要介绍 HDI 的主妥化学反应的进展.关键词:己二异氯酸画旨:务基;接中图分类号: 0 621.25文献标识码: A 己二异氨酸醋即六亚甲基1, 6-二异氨酸醋。

, 6-Hexamethylene diisocyanate)是无色透明液体,稍有刺激性臭味,易燃。

不溶于冷水,溶于苯、甲苯、氯苯等有机溶剂。

pva用有机金属交联剂

pva用有机金属交联剂

pva用有机金属交联剂PVA(聚乙烯醇)是一种常见的合成聚合物,具有优异的物理性质和化学稳定性。

然而,为了进一步提高PVA的性能,有机金属交联剂被引入其中。

有机金属交联剂是一种能够与PVA分子中的羟基反应形成化学键的化合物。

本文将探讨PVA使用有机金属交联剂的优势、应用领域以及相关的研究进展。

PVA使用有机金属交联剂可以显著提高其力学性能。

PVA本身是一种柔软的聚合物,而有机金属交联剂的引入可以增加PVA分子链之间的交联点,从而提高其强度和刚性。

这使得PVA在工程领域中具有更广泛的应用,例如制备强度较高的纤维材料、增强剂和复合材料。

有机金属交联剂还可以改善PVA的热稳定性和耐化学性。

PVA在高温下容易分解,而有机金属交联剂的引入可以形成稳定的交联网络,从而提高PVA的热稳定性。

此外,交联结构还可以阻碍溶剂和化学物质的渗透,使PVA具有更好的耐化学性能。

PVA使用有机金属交联剂还可以改善其溶解性和加工性能。

PVA是一种水溶性聚合物,但在有机溶剂中的溶解度较低。

通过引入有机金属交联剂,可以改善PVA在有机溶剂中的溶解性,从而扩大其应用范围。

同时,交联结构还可以提高PVA的熔融流动性,使其更易于加工成各种形状的制品。

有机金属交联剂在PVA的应用领域非常广泛。

例如,在纺织工业中,PVA可以与有机金属交联剂反应形成交联纤维,从而制备出具有优异力学性能的纺织品。

在涂料工业中,PVA可以与有机金属交联剂共混形成交联结构,提高涂料的附着力和耐久性。

此外,PVA也被广泛用于制备高吸水性树脂、医用材料和电子器件等领域。

近年来,对PVA使用有机金属交联剂的研究也在不断深入。

研究人员通过改变有机金属交联剂的结构和添加剂的含量,探索了不同条件下PVA交联结构的形成机制和性能表现。

此外,还有学者将有机金属交联剂与其他功能性添加剂相结合,进一步提高了PVA的性能。

这些研究为PVA使用有机金属交联剂的应用拓展提供了新的思路和方法。

相变材料——精选推荐

相变材料——精选推荐

相变材料聚⼄⼆醇分⼦量对固-固相变储能材料的储能性能影响的研究(聚⼄烯醇(PVA))摘要以聚⼄烯醇(PVA)链为⾻架,接枝上聚⼄⼆醇(PEG)柔性链段,可得到⼀种具有固固相变性能的⽹状储能材料.利⽤该材料的PEG ⽀链从结晶态到⽆定形态间的相转变,可以实现储能和释能的⽬的.具体研究了PEG的百分含量及PEG的分⼦量对材料储能性能的影响.研究结果表明,通过改变PEG的百分含量与PEG的分⼦量,可以得到不同相变焓和不同相变温度的材料.关键词聚⼄⼆醇,⼆醋酸纤维素,固固相变,储热材料,热性能相变储能材料(PCM,phase change material)指在其发⽣物相转化过程中吸收或释放相变热,从⽽储存能量和调节控制环境温度的物质。

相变材料种类繁多,现已发现的PCM在6 000种以上。

根据相变材料的性质,⼀般可分为⽆机化合物和有机化合物两类。

⽆机相变材料主要有结晶⽔合盐、熔融盐、⾦属合⾦等。

有机相变材料主要包括⽯蜡、脂酸类、聚⼄⼆醇(PEG,PolvethyleneGlyc01)等有机物。

聚⼄⼆醇⼜称为聚⼄⼆醇醚,是⼀种⽔溶性⾼分⼦化合物,由于聚合度的不同,形成了⼀系列平均相对分⼦质量从200~20 000不等的聚合物,物理形态从⽩⾊黏稠液随着分⼦量增⼤到坚硬的蜡状固体。

由于不同牌号的聚⼄⼆醇是分⼦量在⼀定范围的PEG的聚合物,所以其在⼀定温度范围内发⽣熔融。

如表1所⽰。

通过采⽤DSC分析⼿段对不同分⼦量PEG(1000~20 000)的热性质进⾏了研究,发现随着聚合度的增加,相变温度依次增⼤,且不同分⼦量PEG的相变温度在45~70℃。

相变焓随着聚合度的增加也变⾼,但PEG-20000由于链过长,使结晶度下降,相变焓降低。

其中PEG-4000~PEG-15 000相对于PEG-1000、PEG-2000、PEG-20000更适合作相变储能材料,其相变焓为140~175KJ/Kg.聚⼄⼆醇相变焓较⾼,热滞后效应低;分⼦量可调节,且不同分⼦量的PEG按⼀定⽐例混合后,可以对热性能参数进⾏调节,使晶区熔融温度与结晶温度产⽣移动,处在所需的相变温度范围内。

丙烯酸羟乙酯 交联 机理 缩合 脱水

丙烯酸羟乙酯 交联 机理 缩合 脱水

丙烯酸羟乙酯交联机理缩合脱水丙烯酸羟乙酯(简称PVA)是一种常见的合成树脂,具有优异的物理性能和化学性能,是众多领域中的重要材料之一。

其中,PVA的交联机理、缩合和脱水反应是其性能形成的关键环节,在本文中我们将深入探讨PVA的这些关键过程,以帮助读者更全面地了解这一主题。

一、PVA的交联机理1. 自交联PVA分子中的羟基与羧酸反应,从而形成交联结构,这是PVA自身发生交联的一种机理。

羟基与羧酸之间的反应通过亲核加成的方式进行,形成了PVA分子链之间的交联结构,从而提高了PVA材料的力学性能和热稳定性。

2. 外交联除了自交联之外,PVA还可以通过外界引入的交联剂进行交联。

通常情况下,这些交联剂包括双烯烃、多烯烃等化合物,它们可以与PVA分子中的羟基发生加成反应,形成交联结构。

外交联可以根据需求来调控PVA材料的交联密度和强度,从而满足不同领域对PVA材料性能的要求。

二、PVA的缩合和脱水反应1. 缩合PVA的合成过程中,醋酸乙烯与乙烯发生缩合反应,在催化剂的作用下,发生聚合反应形成PVA分子链。

这一缩合反应是PVA形成的关键步骤,对PVA的结构和性能有着重要影响。

2. 脱水PVA的合成还伴随着脱水反应,这是由于在醋酸乙烯与乙烯缩合的过程中释放出水分。

脱水反应会影响PVA分子链的长度和结构,进而影响PVA材料的性能表现。

以上就是PVA的交联机理、缩合和脱水反应的全面探讨。

通过了解这些关键过程,我们能更好地理解PVA的性能形成机制,并能够针对具体需求来对PVA材料进行调控,以满足不同领域的应用要求。

总结回顾在本文中,我们深入探讨了PVA的交联机理、缩合和脱水反应过程,并对PVA的性能形成机制进行了全面的分析。

通过了解这些关键过程,我们可以更好地理解PVA材料的性能表现,并能够灵活应用于不同领域中。

个人观点和理解作为PVA的文章写手,我认为深入理解PVA的交联机理、缩合和脱水反应对于合理应用和开发PVA材料至关重要。

tdi与聚乙烯蜡、聚醚多元醇成膜机理

tdi与聚乙烯蜡、聚醚多元醇成膜机理

tdi与聚乙烯蜡、聚醚多元醇成膜机理
TDI(对甲基苯二异氰酸酯)是一种重要的聚氨酯原料,可以
与聚乙烯蜡和聚醚多元醇反应形成聚氨酯膜。

下面是其成膜机理的简要描述:
1. 预聚体形成:TDI和聚醚多元醇在适当的条件下反应,形成
聚氨酯的预聚体。

这一步骤中,TDI中的异氰酸酯基团与聚醚
多元醇中的羟基反应,形成酯键。

2. 交联反应:预聚体中的异氰酸酯基团会与聚乙烯蜡中的羟基反应,进一步形成交联结构。

这一步骤可以通过热重分析等技术进行监测。

3. 凝胶形成:交联反应进行到一定程度后,形成凝胶结构。

凝胶是指已经形成大分子网络结构,可逆交联能够发生的状态。

4. 硬化:凝胶进一步交联形成固化膜。

这一步骤中,聚乙烯蜡中的羟基和TDI中的异氰酸酯基团之间的交联反应加强,聚
氨酯膜不再可逆交联。

总体来说,TDI与聚乙烯蜡和聚醚多元醇之间的反应机理是通
过异氰酸酯基团和羟基之间的反应形成酯键和交联结构,从而形成聚氨酯膜。

该聚氨酯膜具有较好的机械性能和化学稳定性,并且可用于涂料、粘合剂和塑料等领域。

缔合增稠剂的制法及影响增稠效果的因素

缔合增稠剂的制法及影响增稠效果的因素

缔合增稠剂的制法及影响增稠效果的因素缔合增稠剂是近年来出现的一种新型增稠剂,因其在水溶液中具有类似表面活性剂的性质以及其独特的增稠作用机理,使其表现出特殊的性质与行为。

文中对缔合增稠剂的作用机理、制备方法进行了系统的阐述,着重介绍了影响缔合增稠剂的增稠效果以及缔合增稠剂与水性涂料中其他组分的相互作用,并指出了缔合增稠...详细内容:缔合增稠剂是近年来出现的一种新型增稠剂,因其在水溶液中具有类似表面活性剂的性质以及其独特的增稠作用机理,使其表现出特殊的性质与行为。

文中对缔合增稠剂的作用机理、制备方法进行了系统的阐述,着重介绍了影响缔合增稠剂的增稠效果以及缔合增稠剂与水性涂料中其他组分的相互作用,并指出了缔合增稠剂的发展方向。

关键词:缔合增稠剂;增稠机理;制备方法;相互作用;水性涂料0 引言增稠剂对控制体系的流变性起着非常重要的作用,尤其是在乳胶漆或胶粘剂中,它能够赋予产品优良的施工性能和物理化学稳定性能。

例如在水性涂料中加入适量的增稠剂可以改善乳胶漆触变性、防流挂性及贮存稳定性等。

最初涂料用的增稠剂是纤维素类 ( 羟乙基纤维素及羟丙基甲基纤维素 ) 。

但其不能满足涂料流变性能的要求,并易受微生物的破坏,使用受到限制。

随后人们又开发了碱溶性增稠剂,这类增稠剂的分子链上含有一定量的羧基,当用碱中和时,可以迅速从低黏度的分散体系转变成水溶性透明黏稠体,整个体系的黏度骤然升高。

其特征是相对分子质量高、流动黏度低,并能与各类乳液及水溶性体系很好混容,不易发生生物降解,增稠效果明显。

但其流变性能不够理想,对电解质敏感,黏度不太稳定。

缔合增稠剂的出现无疑是一重大进展,利用这种疏水改性聚合物可分别调整高、低剪切速率时的黏度,克服了胶态分散体在剪切速率低时黏度往往偏高,使涂料的流动性和流平性变差,而剪切速率高时黏度往往偏低,使涂料不能顺利地从辊涂机转移到被涂物上的缺点。

1 缔合增稠剂及其增稠机理缔合增稠剂是疏水缔合型水溶性聚合物,一般是指在亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。

交联型聚乙烯醇的构效关系及对纸张的增强机理

交联型聚乙烯醇的构效关系及对纸张的增强机理

交联型聚乙烯醇的构效关系及对纸张的增强机理交联型聚乙烯醇的构效关系及对纸张的增强机理引言:纸张作为一种广泛应用于生活和工业的材料,其强度和耐久性一直是研究的热点之一。

交联型聚乙烯醇(PVA)作为一种用于纸张增强的改性剂,在近年来得到了广泛的关注。

本文旨在研究交联型PVA的构效关系,深入分析其对纸张增强的机理。

第一部分:交联型PVA的构效关系交联型PVA是通过将聚乙烯醇与交联剂进行反应而得到的一种改性剂。

其构效关系主要包括交联剂的种类和比例、反应条件等因素对PVA的性能和效果的影响。

1. 交联剂的种类和比例:不同种类的交联剂对PVA的交联程度和性能有着明显的影响。

例如,常用的交联剂有甲醛、乙烯二醇二甲醚等,而交联剂的比例则决定了交联程度。

实验结果显示,交联剂的种类和比例对PVA的强度和韧性有显著影响。

2. 反应条件:反应温度、反应时间和反应pH值是影响PVA交联效果的重要因素。

在较高的温度下,交联剂更容易与PVA发生反应,从而增强了PVA的交联程度;而适当的反应时间和酸碱条件有助于提高交联效果。

第二部分:交联型PVA对纸张的增强机理交联型PVA在纸张中的应用主要通过增加纸张的强度、韧性和尺寸稳定性来实现。

其增强机理主要包括以下几个方面:1. 交联作用:交联型PVA通过与纤维形成交联结构,使纤维之间产生更多的连接点,从而增加纸张的整体强度。

交联结构还可以提高纸张的耐水性和耐化学品的性能。

2. 集粘性作用:交联型PVA具有优异的黏附性,可以在纤维表面形成一层均匀的薄膜,增加纤维之间的粘合强度,从而提高纸张的抗折性和耐磨性。

3. 拉伸作用:交联型PVA的交联结构可以牵引纤维,使纤维在拉伸过程中更加均匀分布,从而提高纸张的韧性和断裂强度。

4. 抗湿作用:交联型PVA可以在一定程度上阻碍水分的渗透,减少纸张在湿环境下的吸湿性,从而增加纸张的尺寸稳定性和耐久性。

结论:交联型PVA作为一种纸张增强的改性剂,其构效关系和增强机理对于纸张的性能提升具有重要意义。

聚乙烯醇-聚乙烯亚胺的交联改性及其表面施胶机理研究

聚乙烯醇-聚乙烯亚胺的交联改性及其表面施胶机理研究

聚乙烯醇-聚乙烯亚胺的交联改性及其表面施胶机理研究聚乙烯醇/聚乙烯亚胺的交联改性及其表面施胶机理研究引言聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)是一种重要的合成高分子材料,具有良好的可溶性、可薄膜化、附着力强等优良性质。

然而,由于PVA的水溶性,使其在潮湿环境下易于吸水膨胀、溶解。

为了提高PVA的稳定性和性能,研究人员引入了聚乙烯亚胺(Polyvinyl Imine,PVI)进行交联改性。

交联的PVA在水中不易溶解,且具有良好的机械性能和热稳定性。

本文将研究聚乙烯醇/聚乙烯亚胺的交联改性方法和改性后的材料表面施胶机理。

交联改性方法1. 化学交联法化学交联法是通过引入交联剂来实现PVA和PVI的交联。

常用的交联剂包括多胺化合物、酸类化合物和聚醚化合物等。

在反应中,交联剂与PVA中的羟基和PVI中的胺基进行反应,形成交联结构。

化学交联法可以获得高度交联的材料,但通常需要在较高温度和较长时间下进行反应。

2. 物理交联法物理交联法是通过温度、pH值或溶剂等外部条件改变来实现PVA和PVI的交联。

其中,温度诱导交联是一种常见的物理交联方法。

在适当的温度下,PVA和PVI发生相互作用形成交联结构,当温度降低时,交联结构解离。

物理交联法操作简单,不需要使用交联剂,但通常获得的交联程度较低。

表面施胶机理研究聚乙烯醇/聚乙烯亚胺的交联改性后,材料表面的施胶性能得到了显著提高。

主要表现在以下几个方面:1. 表面粘附性增强交联改性后的PVA/PVI材料表面粘附性增强,具有更高的附着力。

这是因为交联结构增加了材料的机械性能,使得其在施胶过程中更加稳定。

传统的PVA材料在潮湿环境下易于发生溶解或脱离,而交联改性后的材料能更好地抵抗水的侵蚀,保持良好的粘附性能。

2. 表面吸附能力提高交联改性后的PVA/PVI材料表面吸附能力得到提高。

PVA/PVI 交联结构的引入增加了材料表面的孔隙度和形态,增加了材料与胶水之间的接触面积。

接枝微球反应

接枝微球反应

步骤三:
1.称取定量的,CPV A加入到装有CaCl2干燥管冷凝管、N2导管、机械搅拌器的三口烧
瓶中,然后滴加TDI [n(NCO):n(OH)=2:1],在80℃下保温3 h;然后按计量比加入对羟基苯磺酸[n(OH):n (NCO)=l:1],体系升温至110℃继续反应6 h。

当-NCO/-OH>1 即- NCO过量,这样生成的聚合物端基为异氰酸基。

2.将CPV A于100~120℃真空脱水3 h,使其含水率低于0.03%;然后降温至80—90℃,
加入TDI等,并滴加适量的催化剂二月桂酸二正丁基锡(DBTDL),85~90℃反应5 h 左右(可加入适量的丙酮调节体系黏度);得到预聚体。

有文献得出:随着反应时间的延长,-NCO 含量逐渐降低;当反应时间达到12 h 时,w(-NCO)=0。

因此,控制反应时间为10 h 时较适宜。

温度是封闭反应的重要控制因素,随着反应温度的升高,-NCO 的封闭程度增加,封闭时间缩短;但是,当温度过高时,体系剧烈沸腾,反应难以控制。

因此,选择反应温度为100 ℃时较适宜。

R 值(R=n(-OH)/n(-NCO))对封闭反应具有一定的影响;但是,当R>1.1 时,-NCO 含量随R 值的增加而变化不大。

因此,选择R=1.1 时较适宜(可避免引入过多的磺酸)。

在此条件下加入对羟基苯磺酸。

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经研究发现PV A与TDI交联反应,在胶粘剂体系中,同时存在TDI与水的主要副反应,反应生成脲、去羧后得到甲基苯胺,在氧化剂和空气中氧气的作用下,可得橙黄色的苯醌。

而交联剂二异氰酸酯沸点较高,可在常温和较低温条件下发生交联反应,用量较少;在交联反应过程中,二异氰酸酯的转化率非常高,残存的交联剂还可同溶剂水反应,生成胺类化合物。

由此可知低温无水有利于交联反应,较高温(40℃以上)有利于TDI与水的副反应,PV A与TDI的交联反应进程下降。

因此原料CPV A微球及溶剂在投料前脱水是很有必要的,。

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