聚乙酸乙烯酯的化学改性及结构表征

课题2.聚乙酸乙烯酯的化学改性及构造表征试验一、聚乙酸乙烯酯的醇解一、试验目的与原理目的：了解聚乙酸乙烯酯制备聚乙烯醇的方法和原理。原理：由于单体乙烯醇并不存在,聚乙烯醇不行能从单体聚合制得,而是通过聚乙酸乙烯酯的醇解得到.醇解在加热和搅拌下进展,初始微量聚乙烯醇先在瓶析出,当60%的乙酰氧基取代后,聚乙烯醇就会大量析出,连续加热,醇解在两相中进展.醇解可在酸或碱催化下进展,但由于酸极难从聚乙烯醇中除去,可能加速聚乙烯醇的脱水,使产物变黄,故试验用NaOH作催化剂,所加催化剂量不同,醇解度就20ml30ml1NaOH的聚乙烯醇.二、试验步骤1、低醇解搭好装置开动搅拌，向500ml180ml、聚乙酸乙烯酯8.97g。水浴加热至78℃，使聚合物完全溶解后，冷水降温，在30-40℃左右渐渐滴1%氢氧化钠/15ml〔2.5/滴。认真观看反响体系，约1h后发生相转变，将所得到产物用布氏漏斗抽滤，分30ml350℃下枯燥，再称重。2、高醇解搭好装置500ml180ml、聚乙酸乙烯酯9.00g。水浴加热至78℃，使聚合物完全溶解后，冷水降温，在30-40℃左右渐渐滴加1%氢氧化钠/15ml〔2.5/滴。1h7.5ml1%氢氧化钠/乙醇溶液，连续反响15min，停顿反响。将所得到产物用布氏漏斗抽滤30ml3，捣碎并尽量散开，自然枯燥后放入真空烘箱中，在5。0℃下枯燥，再称重。试验二、聚乙烯醇缩甲醛的制备一、试验目的和原理目的：了解PVA缩醛化的原理。原理：聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化的作用下而制得的。其反响式如下：二、试验步骤搭好装置，250ml90ml10gPVA95℃，搅拌溶解。802.5ml37HcL15min，掌握PH1-2，滴加配制的甲醛水溶液205ml甲醛+15ml去离子水，滴加速度缓慢〔半小时滴完80℃。3060℃。8%的NaoHph8-9，冷却，抽滤，水洗，出料。试验三、聚合物表征与性能测试醇解度定量测定〔酸碱滴定法〕一、试验目的和原理目的：把握测定醇解度的方法和原理。原理：从聚醋酸乙烯酯(PVAC)醇解制取的聚乙烯醇(PVANaOH定消耗的NaOH二、试验步骤准确称取聚乙烯醇样品〔低醇解度及高醇解度〕1.00g/聚乙烯醇样品，参加100ml蒸馏水，加热回流至全部溶解。冷却，参加酚酞指示剂30.01mol·L-1氢氧化钠乙醇溶液中和至微红色。参加0.5mol·L-125ml1h。冷却，用0.5mol·L-1盐酸滴定至无色。同时做一空白试验。注： (VV)N1C 21W

*0.059*100%CNV为空白消耗的盐2酸，ml；V为样品消耗的盐酸，ml；W0.0591红外光谱测构造红外谱图，给出比照〔羰基峰强度〕核磁光谱测构造核磁谱图，准确，定量力学拉伸测试一、试验目的和原理和形变值，直至试样断裂。应力是试样单位面积上所受到的力，可按下式计算：P t bd 式中Pb为试样宽度md为试样厚度m。应变是试样受力后发生的相对变形，可按下式计算： t I

0100%0 式中I0〔mI〔m。EMP，N/m：E 式中σ为应力；ε 为应变。二、试验步骤试验应在肯定的温度和湿度下进展。测量模塑试样和板材试样的宽度和厚度准确至0.05mm；片材厚度准确至0.01mm；0.00lmm。每个试样在标距内测量三点，取算术平均值。测伸长时，应在试样平行局部作标线，此标线对测试结果不应有影响。依次翻开稳压电源，仪器开关，软件进入测试界面。在方法中选择应力应变或蠕变测试模式载荷调零，之后用下夹具夹住样品，点击开头，进展测试〔夹具夹持试样时，要使夹具内为度。试样断裂后，读取屈服时的负荷。假设试样断裂在标线之外的部位，此试样作废，另取试样补作。)测定模量时，安装、调整测量变形仪器，施加负荷，记录负荷及相应的变形。)测试停顿后取下样品，保存数据。二、结果分析聚乙酸乙烯酯的醇解Ⅰ.制备聚乙酸乙烯酯质量乙醇的用量聚乙酸乙烯酯质量乙醇的用量低醇解8.97210ml高醇解9.00210ml反响时间反响时间反响温度产物1.5h40℃6.06g2.5h40℃5.04g〔2〕过程30-401%氢氧化钠/时后发生相转变，滴加完毕，产物乳白中带黄色。高醇解：降温时溶液浑浊，缘由是PVAc溶解度下降，于是开头升温至48℃，1%氢氧化钠/乙醇溶液时，溶液变黄。Ⅱ.醇解度的测定：〔1〕数据记录低醇解高醇解比照聚乙酸乙烯酯质量1.0081.0040.00V10.7318.901.80V218.5741.9125.84△V17.8423.0124.04乙酰氧基含量C18.14%3.01%0.5mol/lNaOH0.5021mol/lⅢ.争论在醇解过程中催化剂为什么要承受滴加方式，而不是一次性参加？答：催化剂的量突然过多可能会导致高分子链的断裂。加反响物时，应留意参加挨次，现加溶液，在搅拌的状况下加聚合物，这样可以防止聚合物黏在玻璃容器底部。1%氢氧化钠/-OH成双键，所以显黄色了聚乙烯醇缩甲醛数据记录试剂聚乙烯醇去离子水30%盐酸0.5mol/l甲醛水溶液过程

用量10g90ml假设干假设干，少量屡次20ml〔5ml+15ml〕保持水温60度反响十多分钟会消灭浑浊现象，连续反映会消灭白色交联沉淀争论在做高醇解度的缩甲醛时反响过程中没有絮状物消灭〔有气泡产生，所以无法推断这是反响放出的气泡还是由于搅拌产生的能是分子量太低，缩醛度缺乏以析出。聚乙烯醇与甲醛反响产生胶状物很难,甲醛的烷基太小,疏水性差,难以沉淀出来。随着缩醛度的增大，聚乙烯醇中的羟基含量削减，水溶性下降，溶液变稠。红外光谱法表征聚合物构造红外光谱法表征溶液聚合聚乙酸乙烯酯和乳液聚合聚乙酸乙烯酯构造①溶液聚合：1022.1381238.1371022.1381238.1371735.7068060%T402004000 3500 3000 2500 2023 1500 1000 500V/cm-1②乳液聚合：BB1022.1381240.0651022.1381240.0651737.6348060%T402004000 3500 3000 2500 2023 1500 1000 500V/cm-1图谱解析：由于聚合产物都是直链聚乙酸乙烯酯，仅有聚合度的差异，所以图中乳液聚合和溶液聚合的红外普图根本相像。图中羟基峰很弱，说明除水比较2978cm-12933cm-1处的峰消逝，说明烯的C-H称振动减弱，VAcPVAc1735.7061737.634有强吸取，是羰基的伸缩振动，且乳液聚合的峰比溶液聚合的大，说明乳液聚合的聚酯分子量高；1238.137，1022.1381240.065，1022.138是C-O1380四周都是-CH3乙酸乙烯酯的特征谱带，因而聚合产物为聚乙酸乙烯酯。红外光谱法表征高醇解度聚乙烯醇和低醇解度聚乙烯醇构造2%溶液2941.0571735.7062941.0571735.7061095.4231249.7083349.912353025% 20/T151050-54000

3500 3000 2500 2023 1500 1000 500V/cm-12%溶液1714.4922941.0571714.4922941.0571434.851093.4953334.484302520%151050-54000

3500 3000 2500 2023 1500 1000 500V/cm-13300左右有一个宽峰，这是缔合的-OH2940-C-H17141735处的峰是酯羰基的伸缩振动峰，说明醇解未完全。且低醇解的1735比高醇解的1714峰要大很多，说明低醇解的醇解度不够，样品中还有很多羰基也就是聚乙酸乙烯酯的存在。红外光谱法表征聚乙烯醇缩甲醛的构造缩甲醛1714.4922941.0571714.4922941.0571434.851093.4953334.484302520%151050-54000

3500 3000 2500 2023 1500 1000 500V/cm-1聚乙烯醇缩甲醛的红外谱图与聚乙烯醇的红外谱图大致一样。最强吸取1019cm-1为C-O1167cm-1，1238cm-1，1093cm-1均为缩甲醛特征吸取峰。理论上，聚乙烯醇缩甲醛的红外谱图在3300处的峰〔羟基伸缩振动〕吸取度应当小一点，但图示并不完全如此，一是缩醛度低，二是由于交联的原因，变的只能溶胀不能溶解，相反水也不简洁挥发，它们吸水性太大，所以羟基峰才会这么大。核磁共振谱法表征聚合物构造核磁共振谱法表征聚乙酸乙烯酯〔PVAc〕的构造〔附后〕谱图解析见图核磁共振谱法表征聚乙烯醇〔PVA〕的构造〔附后〕谱图解析见图分析：PVACPVA(高醇解)的图谱可知，PVAc2cm-1减