聚乙烯醇.doc

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(~)g/cm3,片状PVA的假比重为(±)g/cm3。~,~。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℃。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。当进行非均相反应时,在控制适当的条件下,由于缩醛化基团分布不均匀,并主要发生在非晶区,故对生成物的力学性能影响不大,而耐热性还有所提高。其他性质(1)具有很好的机械性能,其强度高、模量高、伸度低。(2)耐酸碱性、抗化学药品性强。(3)耐光性:在长时间的日照下,纤维强度损失率低。(4)耐腐蚀性:纤维埋入地下长时间不发霉、不腐烂、不虫蛀。(5)纤维具有良好的分散性:纤维不粘连、水中分散性好。(6)纤维与水泥、塑料等的亲和性好,粘合强度高。(7)对人体和环境无毒无害。三、聚乙烯醇的合成方法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。电石乙炔合成法此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