畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)文獻(xiàn)綜述_乙二醛改性聚乙烯醇水性樹脂的應(yīng)用(已改無錯(cuò)字)
2023-03-19 08:33:13 本頁面
【正文】 反應(yīng)）一定時(shí)間，降溫即得樹脂產(chǎn)品。 聚乙烯醇 乙二醛 尿素 /硼酸水性樹脂 本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(dú)特的樹脂產(chǎn)品。 硼酸改性 硼酸的作用是使 PVA 的 OH 基 團(tuán)與硼酸分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，硼酸的 BO 鍵斷裂，與聚乙烯醇的 OH 形成 CBO鍵，即發(fā)生了交聯(lián)，提高了聚乙烯醇的耐水性 [3]。 通過提高聚乙烯醇自身的聚合反應(yīng)性 [25]，增加膜的強(qiáng)度以 改善 使用過程中 的耐溶失性和穩(wěn)定性 ，還可以提高復(fù)合材料的耐水性和儲存穩(wěn)定性 [26]。 其反應(yīng)式如下： 據(jù)相關(guān)文獻(xiàn) [4]記載，交聯(lián)使得部分羥基損失、膜通量變小。交聯(lián)劑官能團(tuán)越多，交聯(lián)劑分子鏈越短，能將若干個(gè) PVA 鏈緊緊連在一起，交聯(lián)結(jié)構(gòu)越致密。 在化學(xué)結(jié)構(gòu)上， PVA 可看作是具有碳碳長鏈結(jié)構(gòu)且交替相隔碳原子上帶有羥基的多元 醇 [27]，通過發(fā)生酯化反應(yīng)，獲得酯化產(chǎn)物，而基團(tuán)水平的化學(xué)反應(yīng)在分子鏈水平上表現(xiàn)為交聯(lián)反應(yīng)。 反應(yīng)結(jié)果是聚乙烯醇分子發(fā)生交聯(lián)。提高了本身的膠粘性和耐水性。 尿素改性 [22] 尿素與聚乙烯醇的羥基進(jìn)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。 乙二醛改性 聚乙烯醇與乙二醛的縮醛反應(yīng)類似于聚乙烯醇縮甲醛膠的合成反應(yīng)，且可在適當(dāng)條件下合成交聯(lián)聚乙烯醇縮乙二醛產(chǎn)物（ GPVA） [6]，而本實(shí)驗(yàn)中作為以合成膠黏劑為目的的縮醛膠，沿用聚乙烯醇縮乙二醛膠水 [5]的合成方法，通過類似于聚乙烯醇縮甲醛膠的合成工藝條件獲得聚乙烯醇縮乙二醛樹脂，但由于交聯(lián)反應(yīng)的可能，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 在使用及儲存過程中，針對聚乙烯醇縮乙二醛膠水及純產(chǎn)物的特性，通過對聚乙烯醇縮乙二醛合成工藝過程的探究及配方改進(jìn)，獲得“修飾”聚乙烯醇縮乙二醛產(chǎn)品。 傳統(tǒng)聚乙烯醇縮甲醛膠 聚乙烯醇在酸性催化劑（鹽酸、磷酸、草酸等）作用下，與醛類化合物（甲醛丁醛等）縮合，生成縮醛類化合物。 PVA 與甲醛反應(yīng)時(shí)，分子 上的羥基數(shù)目逐漸減小，導(dǎo)致 PVA 水溶性逐步降低。與甲醛反應(yīng)時(shí)間較長，縮醛度得到提高 [28,30]。反應(yīng)達(dá)到一定程度時(shí)即會出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，此時(shí)膠液失去粘性。 甲醛和 PVA 的交聯(lián)反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng) [29]，甲醛使用量不宜過高。 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。甲醛易聚合成多聚甲醛，受熱易發(fā)生解聚反應(yīng)，并在室溫下可緩慢釋放游離甲醛，具有刺激性氣味。而聚乙烯醇縮甲醛膠，產(chǎn)品有揮發(fā)性，且具有刺激性氣味，對環(huán)境及人體具有一定的毒害性，應(yīng)用受限。 聚乙烯醇 縮甲醛膠 [31]的使用性能存在著較多的缺陷，相應(yīng)表現(xiàn)如粘度偏低、粘度降低即“稀化”；存期內(nèi)“凝結(jié)”甚至干涸或成為無粘性團(tuán)塊即“淤團(tuán)化”。 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]。 對于聚乙烯醇縮甲醛膠，其反應(yīng)體系的 pH 應(yīng)控制在 23，在 pH 值為 12 時(shí)，凝膠現(xiàn)象容易出現(xiàn)，而 pH 值為 3 時(shí)，易于縮醛化反應(yīng)的進(jìn)行。而聚乙烯醇縮乙二醛膠的反應(yīng)適宜 pH 應(yīng)控制在 [5]。 合成產(chǎn)物的相關(guān)原理介紹 PVA 及其改性產(chǎn) 物在建筑中的應(yīng)用 [8] 聚合物廣泛應(yīng)用于建筑中，尤其是用聚合物改性水泥材料取得許多成果。用固體 片狀 PVA 改性水泥砂漿性能的研究較少見報(bào)，常見的是用 PVA 纖維改善水泥砂漿強(qiáng)度性能和混凝土力學(xué)性能。 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征模擬 水泥混凝土在硬化過程中，伴隨著各種收縮（如化學(xué)收縮、溫度收縮、塑性收縮、干縮和自收縮等） [31]，分子水平上的復(fù)合材料不存在這類問題，幾種分子鏈彼此粘著復(fù)合，具有較高的強(qiáng)度系數(shù)、不易卷曲性和耐收縮性，且由于處于復(fù)合分子鏈外側(cè)的修飾性改性聚乙烯醇或硼酸交聯(lián)聚乙烯醇具有較高的強(qiáng)度，可顯著 保持內(nèi)部的水泥分子的粘結(jié)和形態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。 類似于水泥混凝土的結(jié)構(gòu)特性：把適量 PVA 摻入到水泥砂漿中，水泥水化產(chǎn)物與其相互穿插 ,構(gòu)成致密的空間網(wǎng)絡(luò)微觀結(jié)構(gòu)，提高硬化水泥砂漿體的機(jī)械強(qiáng)度；過量PVA 摻入水泥砂漿后，由于形成復(fù)合薄膜的包裹效應(yīng) ,使其凝結(jié)時(shí)間延長和稠度增加 ,但不影響安定性 [8]。而作為共混性質(zhì)的復(fù)合型膠黏劑，該合成產(chǎn)物以水作為基料，通過硼酸交聯(lián)性質(zhì)的聚乙烯醇對膠粘劑整體起包裹作用，而作為某一組分，各組分膠黏劑的分子鏈之間本身又彼此粘著，形成復(fù)合膠黏劑分子鏈，在聚乙烯醇縮乙二醛、硼酸交聯(lián)性質(zhì)的聚乙烯 醇形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固定作用下，將水分子和可能生成的線型副產(chǎn)物分子固定在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙中，通過硼酸交聯(lián)形成的表面的致密保護(hù)膜獲得的較強(qiáng)的保水性使得膠黏劑產(chǎn)品在正常情況下穩(wěn)定儲存。 2 參考文獻(xiàn) [1]肖建良，陳慶華 .聚乙烯醇改性及降解研究進(jìn)展 [J].化
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