环保型聚乙烯醇胶黏剂的研制

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1、环保型聚乙烯醇胶黏剂的研制姚兴芳1郭英2贾堤1廖晓兰1（1.天津城市建设学院材料科学与工程系，天津300384；2.中国民用航空学院理学院，天津300300）摘要：以聚乙烯醇、甲醛为主要原料，通过控制pH值，制备出了游离甲醛含量低、胶黏剂黏度适中、黏接强度高，综合性能优异的新型环保聚乙烯醇胶黏剂。关键词：聚乙烯醇，游离甲醛，胶黏剂中图分类号：TU58+1.2文献标识码：A文章编号：1003-1324（2005）05-0042-03代硫酸钠（化学醇，天津博迪化工有限公司）；无水0前言亚硫酸钠（分析纯，天津市北辰化学试剂厂）；水泥随着环境污染日益严重，人们对建筑用材给予（工业品，天津振兴水

2、泥厂）了越来越多的关注，绿色建材就是要求产品在生产1.2实验方法和使用过程中减少对环境污染破坏作用[1]。在建筑在反应器中加入适量蒸馏水，用盐酸调pH值，胶黏剂的应用领域，传统107胶虽原料易得、成本然后加入聚乙烯醇并升温。待溶解后，加入甲醛和低，但由于其游离甲醛含量过高而使应用受限[2]。因添加剂，于95℃反应1h，出现絮状物与水分离，此此，随着工业文明的发展及生活水平的提高，对建时加入适量乙醇，絮状物随即溶解，继续反应至二筑胶黏剂的要求，除了满足坚实耐用外，“环保”与次分离，再加乙醇调节。用氢氧化钠调节pH=7～8，“健康”将成为其进入建筑市场的通行证[3]。因而近降温至60℃，絮

3、状物重新溶解，40℃时白色消失或年来对传统107胶的改性研究较为活跃，但在减少透明状，出料。（文中甲醛用量均指10g聚乙烯醇中游离甲醛含量的同时黏接强度也明显的降低[4～8]。本加入的甲醛量）文采用新方法，通过对pH值的控制以及对所得胶黏1.3黏度测试剂黏度、黏接强度、游离甲醛含量等性能指标的测采用NDJ-79型旋转黏度计，在测试容器中倒进试，制备出综合性能优良的环保型聚乙烯醇胶黏剂。约15ml待测液体，再将转筒插入液体直到全没，然后把测试容器安放在仪器托架上，并将转筒挂钩悬1实验部分挂于仪器左旋滚花螺母的挂钩上。启动电机，当指1.1实验原料针稳定后即可读数。聚乙烯醇（工业品，天大化工

4、实验厂）；甲醛溶1.4剪切强度测试液（分析纯，济南有机化工厂）；氢氧化钠、盐酸、1.4.1试件处理碘（分析纯，天津市化学试剂三厂）；亚硫酸氢钠、将试件表面用砂纸打磨后划线，漂洗干净，晾可溶性淀粉（分析纯，天津化学试剂公司）；玫瑰红干备用。酸钠、尿素（实验试剂，天津市化学试剂一厂）；硫1.4.2黏接试件.42.2005年第5期欢迎登陆山东建材信息网http://www.sdjc.cn将胶液与水泥以1:1和1:1.5两种配比混合，均式中：V—样滴定时消耗硫代硫酸钠标准溶匀涂抹于处理好的试件表面上。剪切试样采用单搭液的体积(ml)，V—白滴定时消耗硫代硫酸钠标0接的形式。试片长度(L):30

5、±0.25。试片宽度(w)15准溶液的体积(ml)，C—代硫酸钠标准溶液的浓±0.25。试片厚度(d)1±0.1，黏接长度(L)15±0.度(mol/L)。M—试样的质量(g），0.03003—甲醛25(单位:mm)。常温固化48h后用TestometricAx万的质量浓度(kg/mol)相当的克数。能材料拉剪试验机测试。表4为甲醛用量对游离甲醛含量的影响。由表4可以看出，经严格的工艺控制，改性胶液中的游离2结果与讨论甲醛含量显著降低，最低达到0.38，明显低于未改2.1pH值的影响性的聚乙烯醇缩甲醛胶黏剂，完全符合环保要求。pH值对反应终点和胶液黏度的影响如表1所示。表4甲醛用量对游

6、离甲醛含量的影响表1PH值对反应终点及胶液黏度的影响甲醛用量(g)1233.253.53.754pH值11.822.23游离甲醛含量(g)0.450.620.500.380.420.460.52到达反应终点时间(min)3080901101502.4力学性能的测试胶液黏度(CP)380750880745410剪切强度和黏接强度测试结果如图1、图2所示。由表1可以看出，在合成过程中，随着pH值从1升高到3，到达反应终点的时间从30min延长到150min，胶液黏度则是先升高后又降低。这说明pH值较小时，反应速度快，很快达到反应终点，使PVA与甲醛缩合反应不能充分进行，不能形成高缩醛化的胶

7、液，胶液黏度较低；pH值较大时，反应速度慢，部分高缩醛化的分子段裂解为低缩醛化分子，胶液黏度也不高。因此，在合成工艺中pH值应控制在1.8-2.2为宜，反应时间为80～110min较优。2.2甲醛用量的影响图1剪切强度曲线甲醛用量对胶液黏度的影响见表2的测试结果。表2甲醛用量对胶液黏度的影响甲醛用量(g)1233.253.53.754黏度(CP)58230540585625750850由表2看出，胶液黏度随着甲醛用量的增加而增大。2.3游离甲醛