畢業(yè)設計(論文)文獻綜述_乙二醛改性聚乙烯醇水性樹脂的應用(編輯修改稿)
2025-03-12 08:33 本頁面
【文章內容簡介】 [15]，都存在一些問題，復雜的改性工藝，生產時的可操作性以及改性時原料組分的配比和種類的要求，高生產成本與低產品成功率的差別 [15,16]，都在不同程度上影響了改性 PVA 的生產操作。本文采用硼酸改性聚乙烯醇，從實驗的角度對 PVA 改性進行分析。 聚乙烯醇耐水性能差，不能滿足實際生產生活的需要。聚乙烯醇膜 脆而硬、水溶性大的缺點，在使用過程中對產品性能的影響尤為明顯。 進行改性反應時， PVA 用量及體系反應 pH 值的要求： PVA＜ 10%、 pH 值＜ 7，這樣反應才能順利進行，產物性能才能達到要求，且交聯(lián)反應均易正常進行。 [16] 在使用聚乙烯醇時，需注意以下問題： PVA 的溶解 聚乙烯醇以分子鏈的形式存在，分子內和分子間都存在氫鍵，故聚乙烯醇雖然具有水溶性，但溶解性并不好。一些聚乙烯醇品種還需要在熱條件下用水攪拌數(shù)小時才能溶解 [1]。 醇解度 [17]在 89% 90%以上的產品，一般需加熱到 6070℃ 能完全溶解。 99%以上醇解度的聚乙烯醇只溶于 95℃ 的熱水中，而 75%80%醇解度的產品只溶于冷水。隨PVA 醇解度降低，其溶解性提高。 PVA 醇解度的高低可以直接影響膠粘劑的穩(wěn)定性。高 醇解度的 PVA 改性膠粘劑的粘度隨存放時間的增加而增大 ,最終出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象 。而低醇解度的 PVA 改性膠粘劑的粘度增加得非常緩慢 ,相對穩(wěn)定性較好。主要是由于隨著醇解度的降低 ,分子中 OCOCH3的數(shù)目增多 ,從而削弱了氫鍵的締合 ,凝膠現(xiàn)象減弱 [18]。 PVA 改性技術 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。目前， PVA 熱塑加工主要是對其進行物理與化學改性：降低其熔點，使其可在特定條件下完成熱塑加工。要點是加入適量的水作為增塑劑，降 低 PVA 的熔點，使其低于PVA 的分解溫度從而實現(xiàn) PVA 的成膜。 * 耐水性改性 聚乙烯醇是一種親水性多羥基高聚物，對于改善聚乙烯醇的耐水性，須完成掩蔽PVA 羥基或者使羥基與其它物質結合生成難溶于水物質的改性。 其他改性技術包括：水速溶性改性， 共聚改性 ， 后反應改性 ， 生物降解性改性（如淀粉基 PVA 改性塑料 ）等。 改性聚乙烯醇相關產物的基本實驗操作 硼酸交聯(lián)改性 通過硼酸對聚乙烯醇的交聯(lián)作用，獲得結構性能更為優(yōu)越的改性聚乙烯醇材料，這種改性方法可提高提高聚乙烯醇的膠粘性和耐 水性 [3]。 薄膜浸泡交聯(lián)法 通過制備 PVA 薄膜，在常溫下將其浸泡在飽和的硼酸溶液中，通過硼酸分子對聚乙烯醇的交聯(lián)作用，獲得交聯(lián)聚乙烯醇薄膜。具體操作方法見于文獻 [20]。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。 溶液反應交聯(lián)法 在聚乙烯醇完全溶解的溶劑體系體系中添加一定量的硼酸固體交聯(lián)劑，經過一定的反應條件獲得硼酸交聯(lián)聚乙烯醇。反應在一定程度上降低了硼酸的交聯(lián)作用，而確定了硼酸的使用量，通過對硼酸用量的限制，可獲得交聯(lián)程度相對較低、材料體系原料工藝構成 明確的交聯(lián) PVA，并在一定程度上降低硼酸的使用量。 尿素改性聚乙烯醇 [21] 尿素用量為聚乙烯醇用量的 %%，最佳反應溫度為 40℃ 50℃，密閉體系中恒溫反應 2h。水溶液體系，未調節(jié) pH（即為中性）。 乙二醛改性聚乙烯醇 [22] 待聚乙烯醇完全溶解，調節(jié)反應體系溫度至 80℃，調節(jié) pH值為 [5]，于 8085℃恒溫反應 23h，調節(jié) pH 值至 78，降溫至 40℃時即可倒出。 在反應過程中可能發(fā)生分子間縮醛化，生成部分交聯(lián)性聚乙烯醇縮乙二醛 [5]。 乙二醛 /尿素 縮醛產物 實驗操作 1[22] 加入乙二醛，堿性 pH 調節(jié)劑調節(jié) pH 至指定堿性范圍；然后加入 3/4 總量的尿素，升溫至 75℃恒溫反應 2h 后加入剩余尿素繼續(xù)恒溫反應 1h；調節(jié) pH 至弱堿并降溫冷卻性。 在本實驗設計中，尿素是在弱堿性條件下加入的，進行加成反應生成一定量帶羥基側基的線性聚合物，對于強度和濕強度有一定貢獻 [23]。 實驗操作 2[24] 40℃溫度下溶解尿素，加入乙二醛（理論摩爾比并以尿素為基準），需調節(jié) pH 值至 56，加入適量引發(fā)劑，升溫至 50℃，恒溫反應 4h。 甲醛改性聚乙烯醇 工業(yè)上 生產操作： 95℃ /7080℃，反應足夠時間后加入適量尿素。 甲醛和尿素反應是在堿性條件下進行加成反應。 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，甲醛 /尿素的摩爾比為 — ，以保證樹脂固化。反應生成一 /二羥甲基脲，然后羥甲基與氨基進一步縮合，得到可溶性樹脂，如果用酸催化，易導致凝膠。產物需在中性條件下才能貯存。 尿素 乙二醛 聚乙烯醇樹脂 [24] 加入乙二醛后調節(jié) pH 值至弱堿性，按摩爾比及質量百分比分別加入尿素和聚乙烯醇，于某溫 度恒溫反應一定時間（乙二醛 /尿素加成反應），調節(jié) pH 值至指定酸性范圍進行縮聚反應（聚乙烯醇 /乙二醛縮聚
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