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—3
3、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+1.5ml
8%NaOH溶液，再+34ml蒸馏
水，使pH为8-9
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。

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。

答：因为胶水在碱性条件下稳定，因缩醛化反应在酸性条件下是可逆反应，为控制逆向反应，故在反应前控制pH为1-3，且胶水在放置过程中pH值随温度的下降而降低，故要把pH调到8-9，以使胶水冷却时为中性！
对碱稳定，但在稀酸中温热，会发生水解反应，生成原来的醛。