聚乙烯醇纖維ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-31 12:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 晶區(qū)的取向較非晶區(qū)復(fù)雜 ?取向因子變化較小，纖維中大分子取向有利于結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成 聚乙烯醇纖維 結(jié)構(gòu)與性能 d. 纖維橫斷面形態(tài)結(jié)構(gòu) ?聚乙烯醇通過不同紡絲方法獲得的纖維除取向和結(jié)晶不同之外，其橫斷面形態(tài)結(jié)構(gòu)差異亦較大。如采用硫酸鈉作凝固浴紡絲成形的纖維橫斷面呈腎形，有較厚的皮層結(jié)構(gòu) ?干濕法凝膠紡絲和濕法凝膠紡絲纖維的橫斷面為圓形 ?干法紡絲成形的纖維橫斷面為豆形 ?而由 PVA紡制的中空纖維橫斷面為環(huán)狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 聚乙烯醇纖維 結(jié)構(gòu)與性能 聚乙烯醇纖維 結(jié)構(gòu)與性能 ? 物理性質(zhì) ?聚乙烯醇其充填密度約 ～ ／ cm3。折射率為 ～ 。 ?熔點(diǎn)難于直接測(cè)定，因?yàn)樗诳諝庵械姆纸鉁囟鹊陀谌廴跍囟?。用間接法測(cè)得其熔點(diǎn)在 230 ℃ 左右。 ?聚乙烯醇的玻璃化溫度約 80℃ 。 聚乙烯醇纖維 結(jié)構(gòu)與性能 ? 化學(xué)性質(zhì) ?聚乙烯醇主鏈大分子上有大量仲羥基，在化學(xué)性質(zhì)方面有許多與纖維素相似之處。 ?聚乙烯醇可與多種酸、酸酐、酰氯等作用，生成相應(yīng)的聚乙烯醇的酯。但其反應(yīng)能力低于一般低分子醇類 。 聚乙烯醇纖維 結(jié)構(gòu)與性能 ?在聚乙烯醇水溶液中加入少量硼酸，其粘度將明顯增大，這種變化與介質(zhì)的 pH值關(guān)系密切。 ?聚乙烯醇水溶液與氫氧化鈉反應(yīng)，其粘度增加的速度較之添加硼酸更快。因此，可以利用氫氧化鈉水溶液作為聚乙烯醇紡絲的凝固劑。 ?在酸性催化劑作用下，聚乙烯醇可與醛發(fā)生縮醛化反應(yīng)。 聚乙烯醇纖維 結(jié)構(gòu)與性能 ?與一元醛反應(yīng)時(shí)，縮醛化反應(yīng)主要在分子內(nèi)進(jìn)行，分子間反應(yīng)極少。 ?與二元醛縮醛化時(shí)，則主要在分子間進(jìn)行，形成交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu)。 ?聚乙烯醇纖維縮醛化反應(yīng)是一個(gè)多相反應(yīng)，反應(yīng)快慢主要取決于擴(kuò)散及吸附兩個(gè)因素。擴(kuò)散速度快，吸附能力強(qiáng)，反應(yīng)速度快，反之則慢。 ?縮醛化后纖維的強(qiáng)度、楊氏模量、耐熱性都有所下降。 ?已有一定結(jié)晶度和取向度的聚乙烯醇纖維縮甲醛度在 30mol%以上時(shí)，強(qiáng)度變化不大，耐熱水性還有較大提高。 聚乙烯醇纖維 結(jié)構(gòu)與性能 ? 力學(xué)性能 ?聚乙烯醇主鏈為 CC鏈結(jié)構(gòu)，側(cè)基上有大量羥基（ %），分子間相互作用力強(qiáng) ,鏈中鍵的離解能為 250314KJ/mol，機(jī)械破壞能為 250KJ/mol，分子間相互作用能為 3842KJ/mol，內(nèi)聚能密度高。 ?聚乙烯醇大分子截面積小，因此其纖維有較高的理論強(qiáng)度和模量，分別為 210cN/dtex和2022cN/dtex，是除聚乙烯纖維外，強(qiáng)度較高纖維。 ?聚乙烯醇的斷裂強(qiáng)度變化范圍很大，取決于聚乙烯醇的原料和加工方法。斷裂強(qiáng)度可在3~27cN/dtex之間 聚乙烯醇纖維 結(jié)構(gòu)與性能 熱性能 ?聚乙烯醇受熱后發(fā)生軟化 (210~215℃ )，但在一般情況下，它在熔融前便分解。聚乙烯醇在加熱到 140℃ 以下時(shí)不發(fā)生明顯的變化，加熱至 180℃ 以上時(shí)，由堿法醇解得到的聚乙烯醇開始發(fā)生變化，大分子發(fā)生脫水，在長(zhǎng)鏈上形成共軛雙鍵。 聚乙烯醇纖維 原料制備 一、醋酸乙烯的聚合 ?游離態(tài)的乙烯醇極不穩(wěn)定，不能單獨(dú)存在，所以要獲得具有實(shí)用價(jià)值的聚乙烯醇，通常以醋酸乙烯為單體進(jìn)行聚合，進(jìn)而醇解或水解制成聚乙烯醇。 1．醋酸乙烯制備 目前醋酸乙烯的合成主要有乙炔法和乙烯法。 ? (1)乙炔法：乙炔法是以乙炔和醋酸為原料，在 200℃ 左右，常壓下以氣相通到以活性炭等為載體的催化劑醋酸鋅上反應(yīng)制得醋酸乙烯。 聚乙烯醇纖維 原料制備 ? (2)乙烯法： 乙烯法則以乙烯和醋酸為原料，以鈀 金為催化劑，醋酸鉀或醋酸鈉為助催化劑，活性氧化鋁或硅膠為載體，在 100℃ 以上，加壓下反應(yīng)制得醋乙烯。 聚乙烯醇纖維 原料制備 2．醋酸乙烯聚合 醋酸乙烯容易發(fā)生自由基型聚合反應(yīng)。在引發(fā)劑作用下，醋酸乙烯能在較緩 和的條件下發(fā)生聚合。制造聚乙烯醇纖維使用的聚醋酸乙烯，通常是以甲醇為溶劑采用溶劑聚合法制得。其主反應(yīng)式為： 聚乙烯醇纖維 原料制備 聚乙烯醇纖維 原料制備 二、聚乙烯醇的制備 ? 目前生產(chǎn)成纖用聚乙烯醇都是將聚醋酸乙烯在甲醇或氫氧化鈉作用下進(jìn)行醇解反應(yīng)而得： 聚乙烯醇纖維 原料制備 ? 堿量比~ 聚乙烯醇纖維 原料制備 ? 堿量比~ 聚乙烯醇纖維 紡
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