畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述_乙二醛改性聚乙烯醇水性樹脂的應(yīng)用(已修改)
2025-02-20 08:33 本頁面
【正文】 2021 屆 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻綜述 題 目 乙二醛改性聚乙烯醇水性樹脂的應(yīng)用 學(xué) 院 化學(xué)與材料工程學(xué)院 年 級 11 級 專 業(yè) 材料科學(xué)與工程 班 級 高分子 112 學(xué) 號 150411219 姓 名 王浩 指導(dǎo)教師 陳奠宇 職 稱 教授 1. 前言 聚乙烯醇，英文簡寫 PVA，由聚乙酸乙烯酯與甲醇進 行醇解反應(yīng)得到。由于 PVA具有良好的使用特性，被廣泛地應(yīng)用于相應(yīng)行業(yè)如紡織、印染和化纖等。同時 , 也造成企業(yè)排出含有大量 PVA 的廢水，因此，在工業(yè)使用當中，聚乙烯醇的高效利用不容忽視 [1]。 通過對 聚乙烯醇基料改性摻混 ，加以一定流程的合成工藝，在經(jīng)過簡單處理后，即可制備出相應(yīng)的產(chǎn)品，能在 0℃以上貯存不變質(zhì) [2]。 單純 的 PVA 膠水由于耐水性能較差 ，性能不穩(wěn)定 。 而 PVA 與醛類（甲醛、丁醛或苯甲醛等）在酸催化劑存在下生成 PVA 縮醛物，也可用定量的尿素對其改性 [3]。 向 PVA 中加入甲醛 ， 生成聚乙烯醇縮甲醛 ( 107 膠 )， 在一定程度上提高了 PVA 膠的耐水性和粘接性 ， 但 危害 人體健康的影響。加入交聯(lián)劑 可 提高其耐水性。目前 ， 常采用二異氰酸酯 (TDI)提高聚乙烯醇的 耐水性。同時由于 TDI 含有雙官能團 ， 每個分子還起到交聯(lián)劑的作用 ，可 提高 其 粘接強度和耐熱性。其他的交聯(lián)劑包括氯醇、二醛以及硼酸、硼酸鈉。 PVA 易與醛類化合物、羧酸類化合物、無機鹽等發(fā)生交聯(lián)：與醛類化合物、羧酸類化合物交聯(lián)是化學(xué)反應(yīng)，而與無機鹽交聯(lián)是絡(luò)合反應(yīng) [4]。 類似于二異氰酸酯的改性原理，本論文中采用乙二醛改性聚乙烯醇在一定條件下可發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，據(jù)文獻 [5,6]知實驗不具備交聯(lián)反應(yīng)的條件。故通過實驗探究，使用實驗室內(nèi)可用的改性劑，在乙二醛改性的基礎(chǔ)上，選用硼酸進行交聯(lián)“修飾”，獲得一種新類型的樹脂產(chǎn)物。 聚乙烯醇的物理化學(xué)性質(zhì) 聚乙烯醇（ PVA），水溶性高聚物，無色無毒、無腐蝕、生物相容性好。其性能介于塑料和橡膠之間，乙烯醇單體不穩(wěn)定，聚乙烯醇不能從單體乙烯醇制備，只能通過聚醋酸乙烯酯部分或全部水解制取。具體過程為聚醋酸乙烯酯在堿作用下與甲醇反應(yīng)制得。 聚乙烯醇含有大量的羥基，親水性大，具有極性，且可與水形成氫鍵，故能溶于極 性的水；聚乙烯醇也可溶于熱的含羥基溶劑如 甘油 、 苯酚 等，不溶于 甲醇 、 苯 、 丙酮 、 汽油 等一般有機溶劑。用于制造聚乙烯醇縮醛、維尼綸合成纖維、織物處理劑、 乳化劑 、紙張涂層、粘合劑等。在工業(yè)上，為白色粉末狀、片狀或絮狀固體， 玻璃轉(zhuǎn)化溫度 60～ 85℃。 單純以聚乙烯醇成膜，因其使用性能（如粘結(jié)性能和耐水性）的不足而受到影響。 聚乙烯醇的種類及組成 近年來，隨著生產(chǎn)能力的增加及裝置開工率的不斷提高，我國聚乙烯醇產(chǎn)量呈增長之勢。據(jù)專業(yè)前沿數(shù)據(jù)顯示， 2021 年到 2021 年我國聚乙烯醇產(chǎn)量不斷攀升， 而 預(yù)計 2021年我國對聚乙烯醇的總需求量將達到約 5558萬噸，屆時的生產(chǎn)能力將超過 100萬噸，產(chǎn)能 的 過剩 會造成 國內(nèi)市 場競爭將更加激烈 。相關(guān)報告中提出 產(chǎn)業(yè)界提前籌謀應(yīng)對可能發(fā)生的產(chǎn)能過剩。除了積極開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，還應(yīng)該充分利用我國聚乙烯醇產(chǎn)品價格相對 較低 的優(yōu)勢，通過技術(shù)進步，進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，積極擴大出口，以規(guī)避市場風險。 [7] [7]20212021 年中國聚乙烯醇（ PVA）產(chǎn)業(yè)研究與投資前景分析報告 [R]R213828，智研咨詢集團， . 僅目前的生產(chǎn)經(jīng)營， PVA 商品品種已有 100 余種，主要差別在于聚合度和醇解度。 對于聚乙烯醇 1788 和 1799 兩種牌號，前兩位數(shù) 17 表示聚合度為 1700，后 兩位數(shù) 88 和 99 表示醇解度分別為 88%/99%。 PVA1799 制備的膠粘劑粘結(jié)力和耐水性比由PVA1788 制得的相對更高，但由于價格和貨源等方面的因素，使 PVA1788 的應(yīng)用受到很大的限制。 本實驗所提供原料為 PVA1788。 PVA1788 醇解度較 PVA1799 低，殘存醋酸根在分子內(nèi)部分布成嵌段，可用于制備保護膠體。其水溶液較為穩(wěn)定，放置后不會引起粘度上升，屬于非牛頓性流體。它與PVA1799 的根本區(qū)別在于醇解度。使用 PVA1788 可制備出較少游離甲醛的聚乙烯醇縮甲醛膠黏劑。 [8] [8]倪毓青，徐耀，呂積 國，郭洪斌 .1788PVA 的水溶液性能及其簡易工藝 [J].江西科學(xué)， 1989,7(3):1721. 實際聚乙烯醇使用相關(guān)情況 本實驗中采用的聚乙烯醇為片狀聚乙烯醇，據(jù)現(xiàn)階段聚乙烯醇市場中生產(chǎn)條件的限制，該原料為可能為低堿甲醇醇解工藝生產(chǎn)，目前大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)方式都屬于此種生產(chǎn)方式，據(jù)指導(dǎo)老師口述所屬為 PVA1788。
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