聚乙烯醇的制备

聚乙烯醇制备实验报告思考题
1. 在实验中,为什么需要对聚乙烯醇进行酸碱中和？
聚乙烯醇是一种亲电性高分子,具有羟基官能团,易受酸碱的影响导致分子链的交联或缩短,进而影响材料的性质。

因此,在制备聚乙烯醇的过程中,通过酸碱中和可以中和杂质酸碱,使制备的聚乙烯醇质量更加稳定。

2. 实验中选择硫酸和氢氧化钠进行酸碱中和,除此之外是否还有其他的选择？
除了硫酸和氢氧化钠,在制备聚乙烯醇过程中,也可以使用其他的强酸和强碱进行酸碱中和。

例如,盐酸和氢氧化钠、硝酸和氨水等都可以进行酸碱中和。

3. 在得到聚乙烯醇后,如何判断其质量？
可以通过测定聚乙烯醇的相对分子质量、溶解度、熔点、热稳定性等多项指标进行判定。

同时,还可以通过红外光谱分析、核磁共振波谱分析等的手段进一步确认其结构和纯度。

4. 在实验中采用的制备聚乙烯醇的方法为醇解法,这种方法的优缺点是什么？
醇解法制备聚乙烯醇的优点是操作简单,反应高效,无需昂贵的催化剂。

但其缺点也显而易见,聚合反应是在高温高压下进行的,需要特殊的反应器具,反应产物难以完全分离和净化,其得率对原料及反应条件的要求较高。

同时,制备过程也存在较大的安全风险。

5. 聚乙烯醇在实际应用中有哪些方面的应用？
聚乙烯醇具有良好的生物兼容性和可降解性,可以用于医用材料、包装材料、纤维、化妆品、农药、润滑剂、建筑材料等多个领域。

其中,医用材料方面,聚乙烯醇可用于制备人工眼泪、软性接触镜等；在纤维领域,聚乙烯醇可以制备高强度的聚合物纤维等。

实验四聚乙烯醇的制备化工系毕啸天2010011811一、实验目的1.了解高分子化学反应的基本原理及特点2.了解聚乙酸乙烯酯醇解反应的原理、特点及影响醇解反应的因素二、实验原理由于“乙烯醇”易异构化为乙醛，不能通过理论单体“乙烯醇”的聚合来制备聚乙烯醇，只能通过聚乙酸乙烯酯的醇解或水解反应来制备，而醇解法制成的PVA精制容易，纯度较高，主产物的性能较好，因此工业上通常采用醇解法。

聚乙酸乙烯酯的醇解可以在酸性或碱性条件下进行。

酸性条件下的醇解反应由于痕量酸很难从PVA中除去，而残留的酸会加速PVA的脱水作用，使产物变黄或不溶于水，因此目前多采用碱性醇解法制备PVA。

碱性条件下的醇解反应又有湿法和干法之分，为了尽量避免副反应，但又不使反应速度过慢，本实验中不是采用严格的干法，只是将物料中的含水量控制在5%以下。

聚乙酸乙烯酯的醇解反应激励类似于低分子的醇-酯交换反应。

本实验采用甲醇为醇解剂，氢氧化钠为催化剂，醇解条件较工业上的温和，产物中有副产物乙酸钠。

PVAc醇解主要有湿法和干法两种。

湿法醇解中，氢氧化钠是以水溶液的形式（约350g/L）加入的，VAc-MeOH体系的含水量在1%-2%。

该法的特点是醇解反应速度快，设备生产能力大，但副反应较多，碱催化剂耗量也较多，醇解残液的回收比较复杂。

干法醇解中，碱以甲醇溶液的形式加入。

反应体系中水含量控制在0.1%～0.3%以下。

该方法的最大特点是副反应少。

醇解残液的回收比较简单，但反应速度较慢，物料在醇解机中的停留时间较长。

主反应：**OO Me+MeOH**OH+O n n**OO Me+EtOH**OH+OO n n四、实验仪器磨口三口瓶，普通三口瓶，球冷，抽滤瓶，布氏漏斗，抽滤垫，表面皿，量筒，弹簧搅拌棒，电热套，机械搅拌器。

反应装置图简要表示如下（有很多东西画不出来，凑合一下）：六、实验注意事项1.投料时要将PVAc 剪碎后一次性投入三口瓶中，搅拌时注意不要让PVAc 粘成团。

聚乙烯醇的性质与制备一、聚乙烯醇的性质1．物理性质聚乙烯醇（PVA）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℃。

玻璃化温度除与测定条件有关外，也与其结构有关。

例如，随聚乙烯醇间规度的提高，玻璃化温度略有提高。

聚乙烯醇中残存醋酸根量和含水量增加时，玻璃化温度都将随之降低。

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。

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。

3．热性能聚乙烯醇受热后发生软化(210～215℃)，但在一般情况下，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，由碱法醇解得到的聚乙烯醇开始发生变化，大分子发生脱水，在长链上形成共轭双键，并使其色泽逐渐变深。

10pva溶液的配制
要配制10%的PVA（聚乙烯醇）溶液，你需要遵循以下步骤：
1. 准备所需材料，PVA粉末、蒸馏水、容器、搅拌棒、天平等。

2. 根据所需量，使用天平称量适量的PVA粉末。

例如，如果你
需要100ml的10% PVA溶液，那么你需要称量10g的PVA粉末。

3. 将称量好的PVA粉末加入容器中。

4. 加入适量的蒸馏水。

在这个例子中，你需要加入90ml的蒸
馏水。

5. 使用搅拌棒搅拌混合物，直到PVA完全溶解在水中。

这可能
需要一些时间和耐心。

6. 一旦PVA完全溶解，你就得到了10%的PVA溶液。

需要注意的是，在配制PVA溶液的过程中，要确保容器和搅拌
棒都是干净的，以免引入杂质。

另外，搅拌的过程中要避免产生过
多的气泡。

最后，要将溶液密封保存，避免受潮和污染。

这样，你就成功配制了10%的PVA溶液。

希望这些步骤能够帮助到你。

如果你有其他问题，欢迎继续提问。

聚乙酸乙烯酯醇解制备聚乙烯醇的原料
聚乙酸乙烯酯醇解制备聚乙烯醇的原料是聚乙酸乙烯酯（Polyvinyl acetate，PVA）。

聚乙酸乙烯酯是一种合成树脂，其分子结构中含有大量的乙烯酸乙烯酯基团。

这种聚合物通常是以乙酸乙烯酯为单体，在引发剂的作用下进行聚合反应，形成具有高分子量的聚合物。

聚乙酸乙烯酯是一种可溶于有机溶剂的无色粉末，可通过加入溶剂来制备聚乙烯醇。

在制备过程中，将聚乙酸乙烯酯溶解在适当的溶剂中，如水或醇类溶剂，形成聚乙酸乙烯酯溶液。

然后，通过添加碱性催化剂或酶类催化剂，如氢氧化钠或酶类催化剂，触发醇解反应。

在反应中，乙酸乙烯酯基团被水分子断裂，生成乙烯醇单体。

这些乙烯醇单体进一步聚合，形成聚乙烯醇。

聚乙烯醇是一种无色、无味、粘稠的液体，具有良好的水溶性。

它具有许多重要的应用领域，包括纺织品、造纸、医药、涂料和胶水等。

它还可用于制备其他聚合物和化学品，如聚乙烯醇酸酯、聚乙烯醇醚等。

总结起来，聚乙酸乙烯酯醇解制备聚乙烯醇的过程涉及将聚乙酸乙烯酯溶解在适当的溶剂中，然后通过醇解反应将乙酸乙烯酯基团断裂，生成乙烯醇单体，最终形成聚乙烯醇。

聚乙烯醇的制备——PVAc的合成和醇解2011011743 分1 黄浩一、实验目的1.通过乙酸乙烯酯的溶液聚合，了解溶液聚合原理及过程。

2.掌握用于制备维尼纶的聚乙酸乙烯酯工艺条件的特点。

3.了解高分子化学反应的基本原理及特点。

4.了解聚醋酸乙烯酯醇解反应的原理、特点及影响醇解反应的因素。

二、实验原理(一)PVAc合成：1.聚合机理：自由基聚合。

醋酸乙烯酯是低活性单体、高活性自由基，容易发生链转移，一般转移至醋酸基的端甲基处，如向大分子转移则形成交联产物、向单体和溶剂转移则降低分子量。

为了控制链转移以控制分子量，需要对温度进行控制，温度升高则链转移反应增加，降低分子量，温度降低则反应速率降低，因此要选择适当的反应温度。

因为链转移的存在，聚乙酸乙烯酯（PVAc）为非结晶性聚合物，玻璃化温度较低，性脆，并且呈现出冷流，不能用作塑料制品。

2.实施方法：溶液聚合。

溶液聚合体系由单体、引发剂和溶剂组成，具有反应均匀、聚合热易散发、容易控温、分子量分布均匀等优点。

但同时，溶液聚合也存在着一些缺点，如自由基向溶剂进行链转移，导致分子量降低；单体浓度相对本体聚合降低，使得聚合速率降低；增加了溶剂分离的步骤，增加了工业生产的成本，等等。

因此，溶液聚合通常用于聚合物溶液直接使用的场合，如涂料、粘合剂、合成纤维纺丝液等。

3.聚合条件：本实验使用AIBN为引发剂，甲醇为溶剂，控制聚合温度为70℃，最后通过水浸+水洗的方法，将聚合物与溶剂和单体分离。

AIBN是热引发的引发剂，根据半衰期选择聚合温度在70℃附近；为使聚合终点得以判断，选择低沸点溶剂甲醇，以其气化的气泡来监测体系粘度。

反应方程式如下：O O**OOnn(二)PVAc醇解：本实验为高分子反应，酯的醇解，即酯交换反应，在碱催化下进行。

高分子反应由于链团的屏蔽和分子扩散的阻碍，以及邻基效应、几率效应和溶解度效应等，反应程度普遍不高，与小分子反应存在较大差别。

由于“乙烯醇”易异构化为乙醛，不能通过理论单体“乙烯醇”的聚合来制备聚乙烯醇，只能通过聚乙酸乙烯酯的醇解或水解反应来制备，而醇解法制成的PVA 精制容易，纯度较高，主产物的性能较好，因此工业上通常采用醇解法。

甲醇和醋酸的回收聚醋酸乙烯醇解过程中产生的废液主要成分为甲醇和醋酸甲酯，此外还含有少量水、醋酸钠、乙醛、丙酮。

在这些组分中需要回收甲醇。

而醋酸甲酯可以转化成醋酸和甲醇，经精制后再加以利用，这是降低PVA消耗定额的关键。

聚乙烯醇生产工艺比较生产PVA通常有两种原料路线：一种是以乙烯为原料，制醋酸乙烯，再制得PVA；另一种是以乙炔（分为电石乙炔和天然气乙炔）为原料制备醋酸乙烯，再制得聚乙烯醇。

目前日本、美国等国外生产企业大多采用乙烯原料路线，即石油乙烯法。

3种生产方法各有优缺点，其工艺及特点比较见表5－3。

表5－3 3种聚乙烯醇生产工艺比较原料路线石油乙烯天然气乙炔电石乙炔反应方式固定床气相法固定床气相法沸腾床气相法温度／℃150~200170~210170~210压力／MPa0.49~0.98常压常压空速／（L/h）2040~2100250~280110~150原料配比（摩尔比）乙烯:醋酸:氧＝9:4:1.5乙炔:醋酸＝1:(7±1)乙炔:醋酸＝1:(3±1)催化剂组成钯、金贵金属Zn(AcO)2／活性炭Zn(AcO)2／活性炭催化剂寿命5~6个月3个月5~6个月单程转化率／％15~2060~7030~35空时收率／[t/(m3·d)]6~8 2.0~2.5 1.0~1.3优点副产物少，设备腐使性小，催化剂活性高，产品质量好热能利用好，催化剂价廉、易得，副反应少技术成熟，投资少，催化剂易得缺点催化剂贵重乙炔成本高电石渣污染严重质量指标和消耗定额（1）质量指标见表5－4。

表5－4 聚乙烯醇（PVA17－88）主要技术指标项目优等品一等乙酸钠含量／％≤1．0≤1．挥发分／％≤5．0≤8．灰分／％≤0．4≤0．黏度／mPa·s20.5~24.520.0~醇解度／％（摩尔分数）87.0-89.086.0~pH值5~75~产品包装：内衬塑料薄膜的聚丙烯编织袋包装，每袋净含量25kg、20kg。