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-wenkub
2023-02-15 08:33:13 本頁面
【正文】 能通過聚醋酸乙烯酯部分或全部水解制取。 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]。加入交聯(lián)劑 可 提高其耐水性。 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]。 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。 單純 的 PVA 膠水由于耐水性能較差 ，性能不穩(wěn)定 。目前 ， 常采用二異氰酸酯 (TDI)提高聚乙烯醇的 耐水性。 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。具體過程為聚醋酸乙烯酯在堿作用下與甲醇反應(yīng)制得。 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。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(fēng)險。 本實驗所提供原料為 PVA1788。使用 PVA1788 可制備出較少游離甲醛的聚乙烯醇縮甲醛膠黏劑。 而在經(jīng)過 24 小時靜置后得到的 PVA 不再具有 PVA 的特征結(jié)構(gòu)，通過文獻 [9]對PVA 降解的特征描述以及文獻 [10,11]對市售流延法（濕法）生產(chǎn)的 PVA 的介紹，得出簡單 結(jié)論：指導(dǎo)老師所提供的 PVA 原料就該 PVA 生產(chǎn)工序不具有生產(chǎn)的可能性；但在實驗中重復(fù)操作發(fā)現(xiàn)，與文獻（ PVA 圖譜）對比發(fā)現(xiàn)，所提供原料具備實驗操作的可能，已于 2021 年 1 月 11 日向指導(dǎo)老師報告。據(jù)紅外光譜表征中敘述，含羥基的化合物在惰性溶劑的稀溶液中測定，羥基峰變得很銳利，形成分子內(nèi)氫鍵，在紅外光譜中的羥基吸收峰是處于 3130— 3570 1cm 的銳峰。在 1100 1cm 附近有二級醇羥基 C— O 伸縮振動吸收峰。 PVA 分子中羥基具有較強的親水性，且低溫時 PVA分子鏈因纏繞而易凝膠，其耐水性和凍融穩(wěn)定性也因此較差。 從改性方式上分析，包括 前期共聚改性，如酰胺化改性、內(nèi)酯化改性、磺化改性、環(huán)氧化改性；而后期改性方法具體有：縮醛改性、酯化改性、內(nèi)酯改性、不飽和改性、陽離子化改性、醚化改性、疏水改性、 Michael 加成反應(yīng)等。 聚乙烯醇耐水性能差，不能滿足實際生產(chǎn)生活的需要。一些聚乙烯醇品種還需要在熱條件下用水?dāng)嚢钄?shù)小時才能溶解 [1]。 PVA 醇解度的高低可以直接影響膠粘劑的穩(wěn)定性。 PVA 改性技術(shù) PVA 的熱塑性改性 [19] 對 PVA 進行改性，使改性 PVA 的熔點低于其分解溫度，實現(xiàn) PVA 的熱塑加工。 其他改性技術(shù)包括：水速溶性改性， 共聚改性 ， 后反應(yīng)改性 ， 生物降解性改性（如淀粉基 PVA 改性塑料 ）等。在通過硼酸飽和溶液的交聯(lián)劑濃度的最佳外界條件提供下，獲得最大交聯(lián)度的交聯(lián)聚乙烯醇材料。水溶液體系，未調(diào)節(jié) pH（即為中性）。 在本實驗設(shè)計中，尿素是在弱堿性條件下加入的，進行加成反應(yīng)生成一定量帶羥基側(cè)基的線性聚合物，對于強度和濕強度有一定貢獻 [23]。 尿素與 37%甲醛水溶液在酸或堿的催化下可縮聚得到線性脲醛低聚物，工業(yè)上以堿作催化劑， 95℃左右反應(yīng)，甲醛 /尿素的摩爾比為 — ，以保證樹脂固化。 聚乙烯醇 乙二醛 尿素 /硼酸水性樹脂 本實驗設(shè)計中，待聚乙烯醇完全溶解后降溫至 80℃，調(diào)節(jié) pH 值至 ，加入一定量的乙二醛溶液，于 8085℃恒溫反應(yīng) ，調(diào)節(jié) pH 值至弱堿性，在相對競爭的 條件下加入微量的尿素 /硼酸“修飾”改性，從而獲得一種體系結(jié)構(gòu)較獨特的樹脂產(chǎn)品。交聯(lián)劑官能團越多，交聯(lián)劑分子鏈越短，能將若干個 PVA 鏈緊緊連在一起，交聯(lián)結(jié)構(gòu)越致密。 尿素改性 [22] 尿素與聚乙烯醇的羥基進行聚合，主要與聚乙烯醇之間發(fā)生脫水反應(yīng)，反應(yīng)如下： 該 PVA改性反應(yīng)在 一定程度上提高了聚乙烯醇的分子量，減少了分子鏈中的羥基， 通過生成疏水性結(jié)構(gòu)，提高其耐水性。 PVA 與甲醛反應(yīng)時，分子 上的羥基數(shù)目逐漸減小，導(dǎo)致 PVA 水溶性逐步降低。 甲醛，易溶于水，常以水溶液形式存在，其 35%40%水溶液通常稱為福爾馬林，作為消毒劑、固定劑使用。 在 PVA 縮甲醛膠的合成過程中加入尿素，可制得游離甲醛含量相對較低的膠液，但較高含量的尿素易導(dǎo)致膠體儲存穩(wěn)定性下降 [6
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