聚乙烯纯的性质及应用.ppt

聚乙烯醇的性质与应用 主要内容 聚乙烯醇的性质 聚乙烯醇的应用 聚乙烯醇的性质 1．物理性质 聚乙烯醇（PVA）其充填密度约0.20～0.48g／cm3，折射率为1.51～1.53。聚乙烯醇的熔点难于直接测定，因为它在空气中的分解温度低于熔融温度。用间接法测得其熔点在230℃左右。 不同立规程度的聚乙烯醇具有不同的熔点，其中S—PVA(间规)熔点最高，A—PVA(无规)次之，I—PVA(等规)最低。聚乙烯醇的玻璃化温度约80℃。玻璃化温度除与测定条件有关外，也与其结构有关。例如，随聚乙烯醇间规度的提高，玻璃化温度略有提高。聚乙烯醇中残存醋酸根量和含水量增加时，玻璃化温度都将随之降低。 2．化学性质 聚乙烯醇主链大分子上有大量仲羟基，在化学性质方面有许多与纤维素相似之处。聚乙烯醇可与多种酸、酸酐、酰氯等作用，生成相应的聚乙烯醇的酯。但其反应能力低于一般低分子醇类。 聚乙烯醇的醚化反应较酯化反应容易进行。醚化反应后，聚乙烯醇分子间作用力有所减弱，制品的强度、软化点和亲水性等都有所降低。 在聚乙烯醇水溶液中加入少量硼酸，其粘度将明显增大，这种变化与介质的pH值关系密切。当介质的pH值偏于碱性时，硼酸与聚乙烯醇发生分子间反应，使溶液粘度剧增，以致形成凝胶。聚乙烯醇水溶液与氢氧化钠反应，其粘度增加的速度较之添加硼酸更快。因此，可以利用氢氧化钠水溶液作为聚乙烯醇纺丝的凝固剂。 在酸性催化剂作用下，聚乙烯醇可与醛发生缩醛化反应。缩醛化反应既可在均相中进行，也可在非均相中进行。不过均相反应所得产物的缩醛化基团分布均匀，其缩醛化物的强度、弹性模量以及耐热性等都有所降低。当进行非均相反应时，在控制适当的条件下，由于缩醛化基团分布不均匀，并主要发生在非晶区，故对生成物的力学性能影响不大，而耐热性还有所提高。 3．热性能 聚乙烯醇受热后发生软化(210～215℃)，但在一般情况下，它在熔融前便分解。聚乙烯醇在加热到140℃以下时不发生明显的变化，加热至180C以上时，由碱法醇解得到的聚乙烯醇开始发生变化，大分子发生脱水，在长链上形成共轭双键，并使其色泽逐渐变深。这时其物理性能也有变化，如原有的水溶性消失，弹性模量显著增大，并逐步变得硬而脆。 聚乙烯醇长链分子中所含羰基数量越多，高温碱性条件下聚乙烯醇凝胶化就进行得越快。因为羰基的强电负性对α-碳原子上的氢具有强烈影响，使之比一般碳原子上的氢活泼，所以双键的形成总是从含有α-氢原子的链节开始。随着聚乙烯醇长链分子中所含共轭双键的增长，它的颜色越来越深，柔性相应变小，刚性则随之增加。其时碱性(OH—)对于上述反应是一个明显的促进因素。 再进一步加热，聚乙烯醇将不仅发生脱水反应，还将发生大分子主链的断裂，使平均相对分子质量下降，同时生成各种带醛基的低分子物，如乙醛、巴豆醛、苯甲醛等。 研究表明，聚乙烯醇的热裂解分两步进行。第一步约发生在200℃左右，主要为脱水；第二步约发生在260～280℃，其时将使大分子的主链断裂。这两步过程的活化能分别为37.2kJ／mol和46.2kJ／mol。 聚乙烯纯的应用 油田用 纤维用 功能性高分子材料 涂料 表面活性剂 助剂 胶粘剂 膜塑料 分析化学 其他 1 油田用 1.1 用作增粘剂和降阻剂 1.2 酸化压裂液添加剂 1.3 其他应用 2 纤维用 3 功能性高分子材料 3.1 接枝共聚物 3.2 感光树脂 3.3 高分子催化剂 3.4 功能电极 3.5高吸水性树脂 3.6半透膜 3.7分解性高分子 3.8 蓄冷剂 3.9 吸附剂 4 涂料 4.1建筑涂料 4.2 耐油涂料 4.3 磷化底漆 4.4 聚乙烯醇带锈底漆 4.5 水基铸型涂料 5 表面活性剂 5.1 用作乙烯基单体乳液聚合、共聚的乳化剂 5.2 作保护胶体 6 助剂 6.1作纺织工业经纱及印花浆料 6.2 造纸工业 6.3 用于混凝土的防水剂 6.4 用于照相材料 7 胶粘剂 7.1 对其它胶枯剂进行改良 7.2 建筑胶粘剂 7.3 缩醛烘干胶液 8 膜塑料 8.1 聚乙烯醉 聚乙烯复合膜 8.2 安全玻璃 9 分析化学 10 其他 * * 主讲：彭志远