防弹用聚乙烯醇缩甲醛安全玻璃粘合剂的生产原理与工艺.doc

防弹用聚乙烯醇缩甲醛安全玻璃粘合剂的生产原理与工艺系别:化学材料及其科学系专业:高分子材料与工程学号:08150117姓名:金启青班级:0805高分子班指导老师:张少华老师摘要:从聚乙烯醇缩甲醛胶的合成原理出发,通过试验着重讨论了催化剂、缩合温度对聚乙烯醇缩甲醛安全玻璃粘合剂用运于防弹的影响,提供了制备防弹聚乙烯醇缩甲醛胶的较佳工艺条件。关键词:聚乙烯醇;聚乙烯醇缩甲醛;防弹;安全玻璃;粘合剂;工艺引言:聚乙烯醇缩醛胶属于乙烯基树脂型胶粘,它通过溶剂水挥发后成膜而起粘接作用。有通用性强,胶膜有弹性、耐潮湿、防霉菌、耐老化等优点。其中开发较早的是聚乙烯醇缩甲醛胶。在建筑部门有“万能胶”之称。聚乙烯醇缩醛是聚乙烯醇和醛类化合物的缩合产物,是一类十分重要的高分子材料,当前作为商品化的聚乙烯醇缩醛产品主要有聚乙烯醇缩丁醛、缩甲醛、缩甲乙醛等,在涂料粘合剂、薄膜等方面有广泛的应用。聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)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接性、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[1];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[2]。与其它缩醛类产品存在较大差异,当前,国内生产的厂家为数不多,主要依靠进口。本文主要初探聚乙烯醇缩甲醛的生产工艺条件对产品外观、溶解性能的影响,以及相关的回收处理。本文设计新的配方,制备出新型的聚乙烯醇缩醛胶,以改善其性能,具体作法是固定聚乙烯醇的用量,固定甲醛,乙醛混合醛的用量,改变混合醛中甲、乙醛的用量比、制备出一系列的新型缩胶,测定其各项性能。实验表明,按本法制备的缩醛胶,各项技术性能确实有很大的改进,皆优于胶。 原理聚乙烯醇缩醛是聚乙烯醇和醛在强酸性条件下,经高分子官能团的缩合反应而生成的分子内缩醛化物,在缩合过程中,羰基与两个PVA的羟基反应,并析出水,其反应式如下:由于在这一反应中有游离的羟基,缩醛化反应总是不能进行到底的[3]。聚乙烯醇缩醛的性能(如软化温度、硬度、溶解性、溶液的粘度等)取决于下列4种因素:a)聚乙烯醇的分子量和它的分散程度;b)聚乙烯醇中的羟基与乙酰基之比;c)缩醛化度,也即聚乙烯醇缩醛中羟基和缩醛基之比;d)醛的化学结构。工业的聚乙烯醇缩醛总不是只含缩醛基,除缩醛基外它的分子中总含有未被取代的羟基和一定量的酯基(乙酰基)[4],其随着缩醛反应的进行,可使生成的聚乙烯醇缩醛不溶于水,使之在达到一定的缩醛化度后由溶液中沉淀析出。聚乙烯醇缩醛的合成可通过以聚乙烯醇为原料和以聚乙酸乙烯酯为原料的两条路线,即由溶于水中的聚乙烯醇经醛进行缩醛化而生成和将聚乙酸乙烯酯溶于醋酸中再以醛处理而制得。由于以聚乙酸乙烯酯为原料同时进行水解和缩醛化时很难调节缩醛组成中的乙酰基,而以聚乙烯醇直接缩醛能够更准确地调节聚乙烯醇缩醛链中官能基的比例,在必要时能够制得几乎不含乙酰基的产物,所以,主要探讨聚乙烯醇直接缩醛工艺。 原料及材料聚乙烯醇(PVA)17-99 工业品甲醛(HCHO)工业品(%)HCl工业品(%)双氧水工业品NaOH分析纯HAC工业品(98%)(非均相法):将溶解、降解后的PVA水溶液温度调至一中温起点60~70℃,加入配比量的H