聚乙烯醇的性质与制备

聚乙烯醇的性质与制备1．物理性质璃化温度约80℃。玻璃化温度除与测定条件有关外，也与其构造有关。例如，水量增加时，玻璃化温度都将随之降低。化学性质其反响力量低于一般低分子醇类。用力有所减弱，制品的强度、软化点和亲水性等都有所降低。pH值关系亲热。当介质的pH值偏于碱性时，硼酸与聚乙烯醇发生分子间反响，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响。缩醛化反响既可在故对生成物的力学性能影响不大，而耐热性还有所提高。热性能(210～215℃)，但在一般状况下，它在熔融前便分解。聚乙烯醇在加热到140℃以下时不发生明显的变化，加热至180C以上时，弹性模量显著增大，并逐步变得硬而脆。据推想，其时所发生的反响历程如图所示。～CH～CH—CH—CH—CH—CH—CH—CH—CH—CH—CH～2│OH2│OH2│OH2│OH2│OH△↓OH_～CH—CH—CH—C—CH—CH—CH—CH—CH—CH～2│OH2║O2│OH2│OH2│OH△↓～CH—CH—CH—C—CH=CH—CH—CH—CH—CH～2│OH2║O2│OH2│OH△↓～CH—CH—CH—CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH～2│OH2║O7-4高温碱性条件下聚乙烯醇凝胶化的历程聚乙烯醇长链分子中所含羰基数量越多，上述反响就进展得越快。由于羰基的强电负性对α-碳原子上的氢具有猛烈影响，使之比一般碳原子上的氢活泼，所以双键的形成总是从含有α-氢原子的链节开头。随着聚乙烯醇长链分子中所碱性(OH—)对于上述反响是一个明显的促进因素。使平均相对分子质量下降，同时生成各种带醛基的低分子物，如乙醛、巴豆醛、苯甲醛等。200℃左右，主要为脱水；其次步约发生在260～280℃，其时将使大分子的主链断裂。这两步37.2kJ／mol46.2kJ／mol。二、醋酸乙烯的聚合聚乙烯醇，通常以醋酸乙烯为单体进展聚合，进而醇解或水解制成聚乙烯醇。醋酸乙烯制备目前醋酸乙烯的合成主要有乙炔法和乙烯法。HC≡HC≡CH+CHCOOH—→HC=CH32∣OCOCH3以活性炭等为载体的催化剂醋酸锌上反响制得醋酸乙烯。依据乙炔来源的不同，乙炔法又可进一步分为电石乙炔法和自然气乙炔法。①电石乙炔法：电石的主要成分为碳化钙(CaC)，电石由石灰石和焦炭在电2炉中经高温熔融而得。碳化钙与水作用生成乙炔。CaC+HO—→HC≡CH+Ca(OH)2 2 2渣，处理困难。②自然气乙炔法：自然气的主要成分是甲烷(CH(1300～41500℃)和氧缺乏的条件下燃烧时所放出的热量供甲烷发生裂解而生成乙炔。2CH4

—→HC≡CH+3H2术日益提高，因此是目前进展乙炔生产的方向。HC=CHHC=CH+CHCOOH+ O —→HC=CH1223222+HO2∣OCOCH3以上所得醋酸乙烯是一种无色透亮液体，易流淌，挥发性强，略有毒性，对2070法的生产。醋酸乙烯聚合是以甲醇为溶剂承受溶剂聚合法制得。其主反响式为：2 nHC=CH ─→-[HC─CH]-n+ 89kJ／2 | |OCOCH3

OCOCH3主要副反响为：HC═CH+CHOH─→CH

COOCH+CHCHO2 │OCOCH3

3 3 3HC═CH+HO─→CHCOOH+CHCHO2 2 3 3│OCOCH37-l(VAC)和甲醇异丁腈(AIBN)甲醇溶液。单体在第一聚合釜中转化率约40％，然后在其次聚合50酸乙烯和甲醇混合物，进展分别回收。图7-1 醋酸乙烯溶液聚合工艺流程示意图1-引发剂配制槽2-引发剂贮槽3-计量泵4-换热器5-第一聚合釜6.8-冷凝器7.10-泵9-其次聚合釜11-脱单体塔 12-醋酸乙烯-甲醇分别塔13-沉析槽三、聚乙烯醇的制备-[H-[HCCH]-+CHOHOH -[H─CH]-2n32n+nCHCOOCH33|OCOCH|3OH-[H2C─CH]-+nNaOH—→-[HC─CH]-n2n+nCHCOONa3|OCOCH|3OH高碱醇解法和低碱醇解法两种不同的生产工艺。高碱醇解法高碱醇解法的反响体系中含水量约6％0.2醇解残液的回收比较简单。7-2送入醇解机中。醇解后，生成块状的聚乙烯醇，再经粉碎和挤压，使聚乙烯醇与残液和从枯燥机导出的蒸汽合并后，送往回收工段回收甲醇和醋酸。图7-2 高碱醇解法工艺流程示意图1－碱液贮槽2，3，6，21－泵4－混合机57－树脂调温槽8－醇解机9，10，14－粉碎机1112－挤压机13－沉析槽15－枯燥机16，1718－甲醇冷凝器19－真空泵20－过滤机低碱醇解法0.0l～0.02碱以甲醇溶液的形式参加。反响体系中水含量掌握在0.1％～0.3％以下，因此，但反响速度较慢，物料在醇解机中的停留时间较长。图7-3是低碱醇解法的工艺流程图。其工艺与高碱醇解法相像。将预热40～45℃的聚醋酸乙烯甲醇溶入中间槽，再送入分别机进展固-液相连续分别。所得固体经枯燥后即为