pva做保护胶体
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聚乙烯醇摘要: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1.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(0.21 ~0.30)g/cm3,片状PVA的假比重为(0.47±0.06)g/cm3。
其充填密度约0.20~0.48g/cm3,折射率为1.51~1.53。
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℃。
2.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。
pva水凝胶原理
PVA水凝胶是一种高分子材料,具有很强的吸水性和凝胶性质。
其原理基于聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,简称PVA)分子的特殊结构和属性。
聚乙烯醇是一种无色结晶固体,具有高强度和耐化学品腐蚀性的特点。
在水中,PVA分子与水分子之间形成氢键,这种氢键是通过氧原子上的负电荷与水分子中
的氢原子上的正电荷之间的相互作用实现的。
这种氢键使得PVA分子能够吸收并
固定水分子,形成水凝胶。
当环境中的水分子与PVA分子中的氢键相互作用时,水分子会与PVA构成一
个三维网络结构,从而形成水凝胶。
这种结构使得水凝胶具有很强的吸水性,能够吸收大量的水分。
同时,PVA水凝胶在吸水后仍能保持凝胶状态,不会溶解或失
去其结构。
PVA水凝胶具有许多应用领域,例如医疗保健、农业、环境保护等。
在医疗领域,PVA水凝胶可用于制作药物缓释剂,用于控制药物在体内的释放速度。
在农
业领域,PVA水凝胶可以作为土壤保水剂,提高土壤的保水能力,增加植物的生
长效果。
在环境保护方面,PVA水凝胶可用于水处理和废水处理,帮助去除水中
的有害物质。
总之,PVA水凝胶基于PVA分子的特殊结构和氢键作用原理,具有强大的吸
水性和凝胶能力。
这种特性使其在各种领域中具有广泛的应用潜力,为人们提供了许多实用和有效的解决方案。
聚醋酸乙烯酯乳液的改性研究进展摘要:简述了聚醋酸乙烯酯乳液的作用和合成原理,介绍目前聚醋酸乙烯酯乳液的主要改性方法:共聚改性、保护胶体的改性、共混改性、复合乳液改性、乳化体系改性,分析不同改性方法,指出了聚醋酸乙烯酯乳液今后的发展趋势。
abstract: the paper briefly presents polyvinyl acetate emulsion role and synthetic principle, introduces main modified methods of the polyvinyl acetate emulsion:copolymerization modification, modification of protective colloid, blending modification, composite emulsion modification, emulsion system modification, analyzes different modification methods, and points out the developing trend in the future of the polyvinyl acetate emulsion.关键词:聚醋酸乙烯酯乳液;改性;耐水性key words: polyvinyl acetate emulsion;modified;water resistance中图分类号:g63 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2012)34-0281-020 引言聚醋酸乙烯乳液(简称pvac乳液)在1929年问世,1937年在德国产业化,特别是法本公司w.starck和fredeberg发明pva作保护胶体进行醋酸乙烯乳液聚合的方法大大推动pvac乳液工业的发展,20世纪50年代我国研制pvac乳液,70年代pvac乳液工业发展迅速。
聚乙烯醇PVA1788、1799在造纸行业中的应用造纸行业专用聚乙烯醇聚乙烯醇在造纸行业用作纸品粘合剂、砂布纸粘合剂。
聚乙烯醇(简称PVA)外观为白色粉末、白色片状、絮状,是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物,性能介于塑料和橡胶之间,它的用途可分为纤维和非纤维两大用途。
由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性,因此除了作纤维原料外,还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品,应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。
一、主要产品以及型号主要产品聚乙烯醇PVA0588,PVA1788,PVA2088,PVA1799,PVA2499,PVA2699,PVA2488.,PVA1792二、产品性能聚乙烯醇树脂系列产品系白色固体,外型分颗粒状、粉状、絮状三种;无毒无味、无污染,可在80--90℃水中溶解。
其水溶液有很好的粘接性和成膜性;能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂;具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。
三、使用方法:聚乙烯醇树脂系列产品均可以在95℃以下的热水中溶解,溶解时,可边搅拌边将本品缓缓加入20℃左右的冷水中充分溶胀、分散和挥发性物资的逸出(切勿在40℃以上的水中加入该产品直接进行溶解,以避免出现包状和皮溶内生现象),而后升温到95℃左右加速溶解,并保温2~2.5小时,直到溶液不再含有微小颗粒。
搅拌速度70~100转/分,升温时,可采用夹套、水浴等间接加热方式,也可采用水蒸汽直接加热;但是,不可用明火直接加热,以免局部过热而分解,若没有搅拌机,可用蒸汽以切线方向吹入的方法,进行溶解。
聚乙烯醇树脂系列产品水溶液浓度一般在12~14%以下;低醇解度聚乙烯醇树脂产品水溶液浓度一般可在20%左右。
检验本品是否完全溶解的方法:取出少量溶液,加入1~2滴碘液,如果出现蓝色团粒状透明体,说明尚未完全溶解,如色泽能均匀扩散,说明已完全溶解。
中文名聚乙烯醇英文名Poly(vinyl alcohol)别名聚乙烯醇薄膜维尼纶聚乙烯醇纤维聚乙烯醇(17-99型)聚乙烯醇(17-88型)PV A聚乙烯醇124聚乙烯醇(24-88型)聚乙烯醇浆糊乙烯醇均聚物聚乙烯醇树脂英文别名PV Apolyvinyl alcohol 28-99polyvinyl alcohol 3-98polyvinyl alcohol 18-88polyvinyl alcohol standard 200000polyvinyl alcohol 15000polyvinyl alcohol 22000polyvinyl alcohol 49000polyvinyl alcohol 72000polyvinyl alcohol 100000MOWIOL 4-88poly(1-hydroxyethylene)POL YVINYL ALCOHOL (PV A)Polyvinyl alcohol (Release agent)POL YVINYLIC ALCOHOLVinyl alcohol - polymerisedPolyvinyl alcoholPolyvinyl alcohol 1750±50Polyvinyl alcohol filmCAS 9002-89-5化学式(C2H4O)n分子量44.0526密度 1.3熔点230-240℃闪点79℃水溶性soluble in hot water物化性质White to cream-colored granules or powder产品用途用作经纱浆料、乳化稳定剂、再湿粘合剂、水溶性薄膜等安全术语S24/25 - 避免与皮肤和眼睛接触。
上游原料醋酸甲醇甲醇偶氮二异丁腈偶氮二异丁腈乙炔乙酸丙酯乙酸丙酯下游产品克百威颗粒剂聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯乳液聚乙烯醇缩丁醛树脂维尼纶短纤维高级刮瓷系列涂料内墙涂料803内墙涂料聚乙烯醇水玻璃内墙涂料外墙涂料108外墙涂料106内墙涂料107建筑涂料聚乙烯醇涂料乙烯乳胶漆聚乙烯醇- 性质白色颗粒或粉末状物。
聚乙烯醇(PVA)水凝胶的制备聚乙烯醇(PVA)水凝胶是一种高分子化合物制成的水凝胶,具有可溶性和良好的生物相容性,可以广泛应用于医学、环保、农业和生物工程等领域。
本文将介绍PVA水凝胶的制备方法。
一、材料准备1. PVA粉末:选择适合需要的聚乙烯醇粉末,粉末的分子量与最终制备出的水凝胶的性质密切相关。
2. 离子交换水:烧杯中添加适量的离子交换水,以保证PVA粉末能够充分溶解。
3. 甘油:甘油可用于增加PVA水凝胶的柔韧性,可以根据需要添加适量的甘油。
4. 氢氧化钙:氢氧化钙可用于控制PVA水凝胶的凝胶速度,添加适量的氢氧化钙可以定制出不同凝胶速度的水凝胶。
二、制备方法2. 将烧杯置于加热板上,用磁力搅拌器将PVA溶液搅拌均匀,使其达到透明的状态。
3. 将氢氧化钙称量放入烧杯中,逐滴加入PVA溶液中,并不停搅拌,直至氢氧化钙完全溶解,均匀分布在PVA溶液中,形成PVA凝胶。
4. 添加适量的甘油,也可在加氢氧化钙之前添加,以提高PVA凝胶的柔韧性,同时仍需不停搅拌,确保甘油均匀分布在PVA凝胶中。
5. 将制备好的PVA凝胶倒入模具中,静置3-4小时,至凝胶固化。
6. 将凝胶取出,并加入水或其他液体,使凝胶膨胀、吸水。
三、特点PVA水凝胶的特点主要体现在以下方面。
1. 生物相容性好:PVA是一种无毒、无害、生物相容性良好的高分子材料,可广泛应用于医学领域。
2. 可溶性好:PVA具有优良的可溶性,可与水和其他有机溶剂混合使用。
四、应用PVA水凝胶可广泛应用于医学、环保、农业和生物工程等领域,具体应用如下:1. 医学领域:可用于载药、组织工程、伤口治疗等。
2. 环保领域:可用于固体废物处理、水污染治理和土壤修复等。
3. 农业领域:可用于土壤保水、植物栽培和农残保留等。
4. 生物工程领域:可用于生物反应器、生物传感器和生物分离等。
五、结论。
PVC材料是塑料装饰材料的一种。
PVC是聚氯乙烯材料的简称,是以聚氯乙烯树脂为主要原料,加入适量的抗老化剂、改性剂等,经混炼、压延、真空吸塑等工艺而成的材料。
PVC材料具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点。
规格、色彩、图案繁多,极富装饰性,可应用于居室内墙和吊顶的装饰,是塑料类材料中应用最为广泛的装饰材料之一。
PVC扣板的优点主要有以下几方面:1.质量轻、隔热、保温、防潮、阻燃、耐酸碱、抗腐蚀。
2.稳定性、介电性好,耐用、抗老化,易熔接及粘合。
3.抗弯强度及冲击韧性强,破裂时延伸度较高。
4.通过捏合、混炼、拉片、切粒、挤压或压铸等工艺极易加工成型,可满足各种型材规格的需要。
5.表面光滑、色泽鲜艳、极富装饰性,装饰应用面较广。
6.施工工艺简单,安装较为方便。
聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,简称P.V.A.)首先是在公元1924年由德国的科学家Dr. Hermann与Dr. Haenel 共同合成得到此一崭新的水溶性高分子化合物。
PVA历经无数科学家,工程师,制造者与使用者共同持续的力开发新制程,探讨新用途,使PVA的需求量逐年上升(1995年全球产量达600,000公吨),各种新的用途也不断的扩大中。
PVA是一种白色到微黄色,颗粒(或粉状),安定,无毐的水溶性高分子。
水是PVA良好的溶剂。
在实用的观点来看,水也是唯一有效的溶剂,PVA具有良好的造膜性,这形成的膜具有优异的接着力,耐溶剂性,耐摩擦性,伸张强度与氧气阻绝性,因为PVA 同时拥有亲水基及疏水基两种官能基,因此PVA具有界面活性的性质,所以PVA可以做为高分子乳化,悬浮聚合反应时的保护体。
以上这些特有的性质使PVA广泛的应用在各行各业。
PVA的用途可概分为(1)纺织业:织布准备之浆纱工程的经纱上浆剂,整理加工时之硬挺与增厚剂,制造维尼龙纤维的原料与网版印花工程中作为加工布与机台间的定位剂。
(2)造纸业:表面涂布时作为表面上胶剂,纸管或纸板的接着剂,邮票背胶的再湿接着,颜料涂布工程的胶合剂与纸品的内部上胶。
‘28' 浆 料 的 新 进 展
西安大华化工有限公司技术开发部
摘要:‘28'浆料在二十多年的发展中虽有改进,但仍旧是丙烯酰胺与醋酸乙烯酯二元共聚浆料。作者
依据黏合剂理论,应用制造聚丙烯酸酯浆料的某些技术,对‘28'浆料组成作了大的改动,使性能进一步提
高。
一、前言
‘28'浆料自上世纪70年代末问世以来,已有20多年的历史。在20多年的历史中,盛行于上世纪80
年代,无论在纯棉上还是在涤/棉混纺上浆中都用到它。90年代末期,新‘28'浆料增添了活力。虽然浆料
组成上依然是丙烯酰胺和醋酸乙烯酯二元共聚,PVA做保护胶体,但含固量几乎提高了一倍达30±2%,还
因醋酸乙烯酯含量有所增加,提高了对涤纶纤维的粘附力。然而由于醋酸乙烯酯含量不占主体,浆膜柔韧
性仍不够高,对涤纶纤维的粘附力也不够高,有鉴于以上原因,我们利用研制生产聚丙烯酸酯浆料的某些
技术应用于‘28'浆料,制得改进型‘28'浆料,起名DH-AE01,表明是丙烯乙烯浆料。其理论依据如下:
聚醋酸乙烯酯的侧基是醋酸-CH2-CH-O-C-CH3,与聚丙烯酸酯的侧基是酯基-CH2-CH-C-O-R,是有区别的,聚
丙烯酸酯对涤纶纤维的粘附力更强。在黏合剂领域,为提高聚醋酸乙烯酯的粘附力,在组成上要减少醋酸
乙烯酯用量,增加丙烯酸酯成份,此外,为保持浆料对亲水性棉纤维的粘附力,以及在水中的分散性,增
加了丙烯酸成分。最后考虑为使浆料长期储存也不易霉变,适量的添加了丙烯腈成分。因此,DH-AE01浆
料已从‘28'浆料的二元共聚发展成醋酸乙烯酯,丙烯酸酯,丙烯酰胺,丙烯酸和丙烯腈组成的五元共聚浆
料,与‘28'浆料相同之处仅保留仍用PVA作保护胶体,生产工艺相仿。若去掉了PVA作保护胶体,即成了
完全聚丙烯酸酯,醋酸乙烯酯共聚浆料。
二、 DH-AE01的制备
1、原材料:
单 体:醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈
乳 化 剂: 自配
保护胶体: PVA
辅 料:引发剂,碱剂
2、制备方法
在反应缸中先加适量的水,加PVA升温溶解,降温至50-60℃,加部分单体,乳化剂和引发剂进行预
聚合。30分钟后缓慢加入其余单体,乳化剂和引发剂反应2小时左右,升温到85℃左右保温30分钟降温
到60℃左右加碱中和,检验后出料装桶。
3、红外光谱图与解读:
AE01红外光谱图如下:(图略)
从图中可以看到最大吸收峰为表征酯基团的1737.17cm-1峰,他是聚醋酸乙烯酯与聚丙烯酸酯二者酯
基团的γC=O吸收峰的重叠,表征聚醋酸乙烯酯的二个特征峰是γC-O位于1243.47 cm-1峰和δCH3位于
1375.34cm-1峰,而表征聚丙烯酸酯也有二个特征峰,γC-O一个位于1170.41 cm-1峰,一个重叠于1243.47
cm-1处。 聚丙烯酰胺的最大吸收峰位于1670.56 cm-1处与1620cm-1处的小峰可谓十分特征。印证聚丙
烯酸盐的二个特征峰是位于1572.38cm-1处的δasc=o峰和位于1410 cm-1处的δsc=o峰,而聚丙烯腈的
特征峰γC≡N,则位于2335 cm-1处。
由五种单体的各自最大吸收峰值的大小,基本看出AE01组成中主要成份醋酸乙烯酯与丙烯酸酯,依次
是丙烯酰胺,丙烯酸和丙烯腈,符合设计要求。
三、 DH-AE01的性能指标与检测
1、AE01的几项常规质量指标:
1-1 外 观:乳白色乳液(带兰光);
1-2 含固量:25±2%
1-3 粘 度(3%浆液,25℃):6-12mPa.s
1-4 PH值(3%浆液,25℃):6-7
1-5 水溶性:可用任意温度的水稀释
2、AE01浆液与浆膜的几项性能:
检测结果列于表1:
检测项目 计量单位 检测结果 备注
黏着力(粗纱法)对C N 58.3 陕西省纺织检测中心测试
黏着力(粗纱法)对T/C(65/35) N 5.98 陕西省纺织检测中心测试
浆膜断裂强度 N/mm2 9.97 中棉行协浆料测试中心
浆膜断裂伸长率 % 51.11 中棉行协浆料测试中心
浆膜吸湿率(RH65%) % 10.47 中棉行协浆料测试中心
浆膜吸湿率(RH75%) % 12.40 中棉行协浆料测试中心
浆膜耐磨性(800目砂皮纸磨1000次的质量
耗损)
㎎/㎑2
0.205 中棉行协浆料测试中心
由检测数据可以看出,改进型‘28'浆料DH-AE01不论对棉还是对涤/棉(65/35)的黏着力(粗纱法)
都比较高;浆膜断裂强度较低,断裂伸长率适中(这二项有利于分绞);尤其浆膜耐磨性明显高于其它丙
烯类浆料,仅次于PVA, 而且浆膜吸湿性近似PVA,不存在湿再粘性(对湿度敏感性小,有利织造)。
此外,DH-AE01浆料与PVA、淀粉浆相溶性好,不分层,这归因于AE01反应过程中,单体与PVA之间发
生一定的交联或接枝,提高了对PVA,对淀粉的亲和性。 虽然DH-AE01是多元共聚浆料,且用PVA作保护
胶体,但水溶性单体占一定比例,所以浆膜水溶性仍十分良好,厚度在0.01-0.012㎐的浆膜在热水中能快
速分散,水温愈高,分散愈快,速度以分秒计算。故退浆容易。
四、 应用情况
具体以试用、应用举例说明:
举例之一、在T/C 65/35 45S×45 S 133×72 47〞涤细品种上的试用;
表2 浆液配方
浆料助剂名称 现配方 新配方
PVA-1799 37.5 37.5
‘28'浆料(100%计) 5.6 /
AE01(100%计) / 4.7
磷酸酯淀粉 11.25 11.25
平滑剂 0.75 0.75
表3 浆纱主要工艺与指标:
项目 现配方 新配方
浆槽浆液含固量(%) 12.3 11.4
上浆率(%) 13.5 14.0
回潮率(%) 2.6 2.9
浆纱增强率(%) 29.0 26.8
浆纱减伸率(%) 28.9 25.6
台时断经(根) 0.3 0.27
织机效率(%) 87.3 89.4
试用说明,AE01浆料比‘28'浆料降低16%的情况下(浆料成本也相应降低),而织造效率还有所提高。
举例之二:在T/C 80/20 45 S×45 S 110×76 47〞涤细品种上应用:
1、 浆液配方
浆料、助剂、名称 原配方 新配方
PVA-1799(㎏) 50 50
氧化交联淀粉(㎏) 50 /
L-95(㎏) 8.3 /
L-96(㎏) 2.0 1.5
玉米淀粉(㎏) / 50
淀粉增强剂(㎏) / 3
DH-AE01(㎏) / 20
2、浆纱主要工艺与指标
项目 现配方 新配方
上浆率(%) 12.2 12.0
回潮率(%) 2.3 2.4
浆纱增强率(%) 23.0 25.8
浆纱减伸率(%) 15.2 12.6
台时断经(根) 0.6 0.48
织机效率(%) 82.0 85.1
每桶浆原料成本降低近70元,经济效益可观。
举例之三、在T/C90/10 45 S×45 S 110×76 37〞 涤细品种上的应用
1、 浆液配方
浆料、助剂、名称 原配方(㎏) 新配方(㎏)
PVA-1799 50 30
玉米淀粉 25 37.5
淀粉改性剂A 2 /
丙烯浆料B 20 /
润滑脂 2 /
淀粉增强剂 / 2.5
AE01 / 19.0
平滑剂 / 1.0
多功能助剂DP / 1.5
2、纱主要工艺与指标
项目 原配方(㎏) 新配方(㎏)
浆槽浆液粘度(s) 14.2 13.5
浆槽浆液含固量(%) 10.7 10.3
浆纱上浆率(%) 11.8 11.0
浆纱回潮率(%) 2.3 2.5
织机效率(%) 75 86.4
经过换算,原配方百米纱浆料成本0.085元,而新配方百米纱浆料成本降至0.065元。浆料成本降
低23.5%,尤为显著的落采少,开口清晰,布机效率大为提高。
五、结束语
1. DH-AE01浆料不论在组成结构上,还是在实际应用性能上对原‘28'浆料作了改
进。用提高疏水性单体比例以提高浆膜的柔韧性,用增加丙烯酸酯成份以提高疏水性涤纶纤维的粘附力,
因二种含酯基团的单体仍以玻璃化温度相对较高的醋酸乙烯酯为主,加上浆料总体玻璃化温度高于55℃,
不存在“热再粘性”。增加水溶性比丙烯酰胺更高的丙烯酸成份,一则使浆料对亲水性棉纤维黏着性提高,
二则使浆料在水中分散性更快,有利退浆。
2. AE01浆料保留PVA作保护胶体,虽降低了它的生物降解性,不及环保型的纯聚丙烯酸酯浆料,但
其成膜耐磨性远胜于纯聚丙烯酸酯浆料。实际应用中,使用了AE01浆料可大量减少PVA用量,多用易生物
降解的淀粉类浆料,早对不得不使用PVA的品种上,例如高比例涤/棉混纺织物上浆中,使用AE01浆料仍
然很有价值。
3. 虽已有众多多元共聚丙烯酸酯浆料,但是要制得象AE01类浆料具有优良耐磨性的纯聚丙 烯酸酯浆
料尚需进一步研究和努力。