聚乙烯醇的合成与降解

全生物降解材料聚乙烯醇〔PVA〕/淀粉合金工程简介塑料包装材料质轻、强度高，可制成适应性强的多功能包装材料，因此人们对塑料包装的依靠愈来愈大。

但塑料包装物的大量一次性使用也产生大量废弃物，由于这些废弃物量大、分散、收集再生利用本钱昂扬，而且其原料大局部属惰性材料，很难在自然环境中降解等缘由，使得它们对环境造成的污染和生态平衡的破坏不断积存，已经成为二十一世纪社会与生态的噩梦。

因此解决塑料的自然降解，使塑料进入生态良性循环，解除其对自然与环境的破坏，成为各国科学家与企业开发热点。

降解塑料的争辩开发可追溯到 20 世纪 70 年月，当时在美国开展了光降解塑料的争辩。

20 世纪80 年月又争辩开发了淀粉填充型“生物降解塑料”，其曾风靡一时。

但经过几年应用实践证明，这种材料没有获得令人信服的生物降解效果。

20 世纪 90 年月以来降解塑料技术有了较大进展，并开发了光生物降解塑料、光热降解塑料、淀粉共混型降解塑料、水溶性降解塑料、完全生物降解塑料等很多品种。

近年来，生物降解塑料特别是生物物质塑料，完全可以融入自然循环，是最有社会与市场前景的降解材料，已在业界成为共识，并有成果不断涌现。

降解塑料是塑料家族中的一员，对它既要求在用前保持或具有一般塑料的特性，而用后又要求在自然环境条件下快速降解。

稳定与降解本是一对冲突，而要求它在同一产品不同阶段实现，难度很大，是集合尖端高技术的材料。

降解塑料由于它具有易降解功能，只适于特定的应用领域和某些塑料产品，如一次性包装材料、地膜、医用卫生材料等。

这些产品受污染严峻，不易回收，或即使强制收集利用价值不大，效益甚微或无效益。

当前市场所见的相当局部降解塑料属崩坏性降解，尚不能快速降解和完全降解。

它在肯定环境条件下和肯定周期内可劣化、碎裂成相对较易被环境消纳的碎片〔碎末〕，再经过很长时间，最终能降解，但降解的速度远赶不上废物产生的速度。

完全生物降解塑料在肯定环境条件下，能较快和较完全生物降解成CO2 和水，它与堆肥化处理方法相结合，作为回收利用的补充，被认为是治理塑料包装废弃物污染环境的好方法，是当前国际上的开发方向。

聚乙烯醇结构聚乙烯醇（PolyvinylAlcohol，PVA）是一种重要的合成高分子材料，其结构与性质的研究一直是化学和材料科学领域的热点。

本文将从聚乙烯醇的结构、制备和性质三个方面进行探讨。

一、聚乙烯醇的结构聚乙烯醇是由乙烯基醇单体（C2H4O）n聚合而成的高分子化合物，其化学式为（C2H4O）n。

聚乙烯醇分子中含有大量的羟基（-OH）官能团，它们以氢键相互作用形成互相交错的晶格结构，从而赋予聚乙烯醇许多独特的性质。

聚乙烯醇的分子量范围很广，一般为1000~200000之间。

聚乙烯醇的结构可以分为两种形式：晶态和非晶态。

晶态聚乙烯醇的结构呈现出规则的晶格结构，而非晶态聚乙烯醇的结构则呈现出无规则的结构。

二、聚乙烯醇的制备聚乙烯醇的制备方法有多种，常见的有以下几种：1. 水解聚乙烯醇醋酸酯法该方法是将聚乙烯醇醋酸酯加入水中，经过水解反应得到聚乙烯醇。

该方法制备出的聚乙烯醇质量较高，但需要较长时间的反应，且需要使用酸催化剂。

2. 乙烯醇水解法该方法是将乙烯醇加入水中，在酸催化下进行水解反应得到聚乙烯醇。

该方法制备出的聚乙烯醇质量较高，但需要使用酸催化剂。

3. 乙烯氧化法该方法是将乙烯氧化为环氧乙烷，再将环氧乙烷加入水中，在碱催化下进行水解反应得到聚乙烯醇。

该方法制备出的聚乙烯醇质量较高，但需要使用碱催化剂。

三、聚乙烯醇的性质聚乙烯醇具有许多优良的性质，如可溶性、亲水性、生物相容性和生物可降解性等。

以下将对其性质进行详细介绍：1. 可溶性聚乙烯醇在水中具有良好的可溶性，可以形成透明的粘稠溶液。

随着聚乙烯醇分子量的增大，其溶解度逐渐降低。

2. 亲水性聚乙烯醇具有良好的亲水性，可以吸附水分子形成水合物。

这种水合物的形成可以增加聚乙烯醇的黏度和强度。

3. 生物相容性聚乙烯醇具有良好的生物相容性，可以在人体内被分解为无害的物质。

因此，聚乙烯醇被广泛应用于医药领域，如制备药物载体和组织工程支架等。

4. 生物可降解性聚乙烯醇可以被微生物降解，不会对环境造成污染。

pvb树脂水解PVB树脂水解是什么？PVB树脂是一种聚乙烯醇（PVA）基础上的合成树脂，其主要用途是作为粘合剂、涂料和包装材料。

在某些情况下，PVB树脂可能会被水解，这意味着它在与水接触时会分解成更小的化合物。

PVB树脂水解的原因PVB树脂水解的原因主要有两个：一是由于长时间暴露在潮湿环境中，二是由于高温和高湿度条件下的加速水解。

长时间暴露在潮湿环境中当PVB树脂长时间暴露在潮湿环境中时，其中的乙烯醇分子会吸收周围的水分子。

这些吸收到的水分子会导致乙烯醇分子与聚合物链之间产生剪切力，并最终导致链断裂和聚合物降解。

高温和高湿度条件下的加速水解当PVB树脂处于高温和高湿度条件下时，其中的乙烯醇分子会更容易地吸收周围的水分子。

这些吸收到的水分子会导致聚合物链之间的剪切力增加，从而导致链断裂和聚合物降解。

PVB树脂水解的影响PVB树脂水解会对其使用产生影响。

一些可能的影响包括：1. 减少粘度当PVB树脂水解时，其粘度会降低。

这意味着它在涂料和粘合剂中的性能可能会受到影响。

2. 降低强度当PVB树脂水解时，其强度也会降低。

这可能会导致所制成的产品在使用过程中出现问题。

3. 影响外观当PVB树脂水解时，其外观可能发生变化。

这可能会导致所制成的产品看起来不够美观。

如何避免PVB树脂水解？为了避免PVB树脂水解，可以采取以下措施：1. 存放在干燥环境中将PVB树脂存放在干燥环境中可以防止它长时间暴露在潮湿环境中。

2. 控制温度和湿度控制温度和湿度可以防止PVB树脂在高温和高湿度条件下加速水解。

3. 使用防水剂使用防水剂可以帮助保护PVB树脂不受潮湿环境的影响。

这些防水剂可以在制造涂料、粘合剂和包装材料时添加到PVB树脂中。

结论PVB树脂是一种重要的合成树脂，其用途广泛。

然而，当它长时间暴露在潮湿环境中或在高温和高湿度条件下时，可能会发生水解。

为了避免这种情况的发生，需要采取相应的措施来保护PVB树脂。

pva的生产工艺
PVA，全名为聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol），是一种无色、无臭、无毒的合成高分子化合物，具有良好的溶解性和胶凝性能，在工业应用中具有广泛的用途。

PVA的生产工艺包括以下几个步骤：
1. 原料准备：聚乙烯醇的主要原料是乙烯气体，需要通过聚合反应得到乙烯单体。

乙烯单体经过聚合反应生成聚乙烯，然后再通过加氢和酸催化等步骤转化为聚乙烯醇。

2. 聚合反应：乙烯单体被引入聚合反应器，加入过氧化钙等催化剂，经过高温高压的条件下进行聚合反应。

聚乙烯醇的平均相对分子质量可以通过控制聚合反应温度和压力来调节。

3. 加氢：聚合得到的聚乙烯需要经过加氢处理，以去除其中的不饱和键，得到饱和的聚乙烯醇。

4. 酸催化：加氢后的聚乙烯醇需要经过酸催化反应，以进一步水解和聚合，形成高分子量的聚乙烯醇。

5. 精制和干燥：经过酸催化后的聚乙烯醇溶液需要进行精制，通过过滤和离心等工艺去除其中的杂质。

然后将获得的纯净聚乙烯醇溶液进行干燥，得到固态的聚乙烯醇。

6. 切片和包装：将干燥后的聚乙烯醇进行切片，可根据不同的产品需求进行不同的切割形式和规格。

最后将切片后的聚乙烯醇进行包装，以便存储和运输。

以上是PVA的主要生产工艺，其中涉及了聚合反应、加氢、酸催化、精制、干燥、切片和包装等步骤。

不同的生产工艺条件和控制参数可以影响聚乙烯醇的质量和性能，使其能够满足不同领域的需求。

聚乙烯醇工艺流程图聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol，PVA）是一种重要的合成树脂，广泛应用于纺织、纸张、涂料、胶粘剂等领域。

下面是一份简要的聚乙烯醇工艺流程图：1. 原料准备：首先，需要准备乙烯和氧化剂（如过氧化钴等）作为原料。

乙烯可通过石油或天然气提取，也可以通过煤制气工艺产生。

氧化剂一般可通过化工厂进行生产。

2. 反应器：将乙烯和氧化剂加入到聚合反应器中，通过催化剂的作用，乙烯分子发生聚合反应，形成聚乙烯。

3. 硫化剂引入：在聚合反应过程中，氯化碱或其他氢氧化物可被用作硫化剂，在一定温度和压力下，硫化剂将聚合物中的反应剩余物进行反应，以得到更纯净的聚乙烯。

4. 溶剂选择：由于聚乙烯在常温下很难溶解，在工艺中常使用溶剂进行溶解。

一般常用的溶剂有水、甲醇等。

5. 过滤：将反应后的聚乙烯溶解液经过过滤处理，去除其中的杂质和固体颗粒，以得到相对纯净的溶液。

过滤一般采用压力过滤或真空过滤等方法。

6. 浓缩：将过滤后的溶液进行浓缩处理，使其浓度逐渐提高。

常用的方法有蒸发浓缩和膜浓缩等。

7. 固体化：将浓缩后的溶液通过喷雾干燥、离心干燥等方法进行固体化处理，得到聚乙烯醇颗粒。

8. 筛分：将固体化的聚乙烯醇颗粒进行筛分，以去除不合格的颗粒和细小颗粒，保证产品的质量。

9. 包装：将筛分后的聚乙烯醇颗粒进行包装，常用的包装方式有袋装、桶装等。

以上就是一份简要的聚乙烯醇工艺流程图。

在实际生产过程中，可能会有更多的细节和步骤，但总体来说，这些步骤基本上能够涵盖聚乙烯醇的制备过程。

每个步骤的具体条件和参数会根据生产厂家和产品质量要求的不同而有所变化。

PVA可生物降解材料研究进展刘鹏;李东立;许文才;付亚波【摘要】聚乙烯醇是一种可生物降解、水溶性的聚合物，具有生物相容性能优良、易成膜、制备工艺相对简单等特点，在包装领域得到广泛应用。

简述了聚乙烯醇的性能特点、降解机理、影响降解机理的各种因素；综述了淀粉、改性淀粉、壳聚糖、聚乳酸改性聚乙烯醇( PVA)制备可生物降解材料的方法与研究成果，对聚乙烯醇的研究成果进行了分析，指出低成本、力学性能优良、降解完全的PVA可生物降解改性薄膜将是今后的研究重点；聚乙烯醇/纳米黏土改性高阻隔包装材料也是主要的研究方向。

%Polyvinyl alcohol ( PVA) is a biodegradable, water-soluble polymer which has excellent biocompatibility, easy film formation properties and relatively simple preparation and it has been widely used in packaging area. This paper describes the performance characteristics of polyvinyl alcohol, degradation mechanism, the various factors affecting the degradation mechanism of polyvinyl alcohol and summarizes the preparation method and research results of polyvinyl alcohol ( PVA) biode-gradable material which modified by starch, modified starch, chitosan, polylactic acid. In the end, it indicates that PVA bi-odegradable film of low cost, excellent mechanical properties and completely biodegradable film is the research priorities. Also, the PVA/nanoclay high barrier packaging materials is the main point for research.【期刊名称】《北京印刷学院学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P23-26)【关键词】聚乙烯醇;生物降解;改性;薄膜【作者】刘鹏;李东立;许文才;付亚波【作者单位】北京印刷学院印刷与包装材料重点实验室，北京102600;北京印刷学院印刷与包装材料重点实验室，北京102600;北京印刷学院印刷与包装材料重点实验室，北京102600; 天津科技大学包装与印刷工程学院，天津300222;北京印刷学院印刷与包装材料重点实验室，北京102600; 天津科技大学包装与印刷工程学院，天津300222【正文语种】中文【中图分类】TB484.3随着我国经济的迅速发展，国民生活水平的提高以及对产品质量、外观要求的不断提高，包装行业迅速崛起，在四大包装材料(纸、塑料、金属、玻璃)中，塑料包装凭借其色彩绚丽、功能丰富、形式多样的特点，用量也远超其他三大类包装材料［1-2］。

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。