聚乙烯醇结构与性能的研究_汪宝林

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1、中国胶粘剂2014年3月第23卷第3期-30-（150）CHINAADHESIVESVol.23No.3，Mar.2014聚乙烯醇结构与性能的研究汪宝林（中国石化集团四川维尼纶厂研究院，四川重庆401254）摘要：采用红外光谱（FT-IR）法、核磁共振氢谱（1H-NMR）法、核磁共振碳谱（13C-NMR）法、凝胶色谱（GPC）法、反相HPLC（高效液相色谱）法和广角X射线衍射（XRD）法等对PVA（聚乙烯醇）的分子结构、聚合度大小与分布、醇解度大小与分布、嵌段分布与特征系数、立体结构、聚集态结构与结晶度以及PVA的改性进行了研究。研究结果表明：PVA的分子结构、立体结构和结晶结构等对

2、其性能影响很大，通过控制PVA的结构和改性，可获得满足客户需求的预期性能。关键词：聚乙烯醇；分子结构；聚合度；醇解度；嵌段特征系数；立体结构；结晶度；改性中图分类号：TQ325.9文献标志码：A文章编号：1004-2849（2014）03-0030-07DOI:10.13416/j.ca.2014.03.0080前言1.2试验仪器聚乙烯醇（PVA）分子中既含有亲水性高活性的IKARW20型数显电动搅拌器，广州仪器科学羟基，又含有疏水的乙酰基团，通过改变其聚合度、公司；W201B型恒温水浴锅，上海申顺生物科技公羟基和乙酰基团的比例及空间结构，可使其性质发司；BruckerAM600MH

3、z型核磁共振仪，德国Brucker生很大变化。因此，PVA被广泛应用于胶粘剂、涂公司；ATAVAR360型傅里叶变换红外光谱仪，美国料、乳化剂、纸加工助剂、纺织、薄膜、液晶显示器、Nicolet公司；2410型凝胶渗透色谱仪，美国Waters包装、建筑、医药、电子、化妆品、石油开采、安全玻公司；1260型反相高效液相色谱仪，美国安捷伦公璃、木材加工、印刷、农业和冶金等行业，具有较高’司；XPertProMPD型X-射线衍射仪，荷兰Philips[1-2]的产业关联度，被誉为经济的“晴雨表”。Analytical公司；C43型微机控制万能试验机，美国目前，我国PVA产能达到了1.08万

4、t/a，约占全+MTS公司；DVⅢ型旋转黏度计，美国Brookfield公球PVA总产能的55%。PVA的高端市场主要被日司；DSA100型视频接触角测量仪，德国KRüss公司；本、欧美等PVA生产商所占据，国内PVA生产商主Solidspec-3700型紫外-可见-近红外分光光度计，要生产常规PVA品种，产品同质化严重，市场竞争日本Shimadzu公司；万能型全自动单纤物性分析激烈。因此，深入研究PVA的分子结构、立体结构、仪，德国Textechno公司；AsterSizer2000型激光粒度聚集态结构以及引入功能性基团对其进行改性，可仪，英国Malvern公司；奥氏黏度计，上海笛

5、柏化学提升PVA产品的性能及附加值。品技术有限公司。1试验部分1.3PVA的制备1.1试验原料在装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管和N2醋酸乙烯酯（VAc）、甲醇，工业级，中国石化集导气管的3L四口烧瓶中，加入一定量的VAc单体团四川维尼纶厂；偶氮二异丁腈（AIBN），工业级，上或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（第二共聚单体）、海试四赫维化工有限公司；氢氧化钠（NaOH），分析溶剂（甲醇）以及引发剂（AIBN），搅拌均匀；通N2保纯，重庆川东化工有限公司化学试剂厂；2-丙烯酰护，升温至65℃聚合反应4h（聚合过程中可连续滴胺基-2-甲基丙磺酸，分析纯，美国路博润公司。加一定量的第二共

6、聚单体）；聚合反应结束后，用齿收稿日期：2014-01-01；修回日期：2014-02-28。作者简介：汪宝林（1971—），江西乐平人，硕士，高工，主要从事技术开发等方面的工作。E-mail：wblin88@hotmail.com第23卷第3期汪宝林聚乙烯醇结构与性能的研究（151）-31-轮泵连续将聚合液加入玻璃精馏塔中，塔底通入甲不规则结构（如1，2-乙二醇结构、羰基结构和支链[1，3-4]醇蒸气将未聚合的VAc单体从塔顶吹出，在塔釜得结构等）；尽管这些不规则结构含量较少，但会到浓度约为30%的改性PVAc（聚醋酸乙烯酯）/甲醇对PVA产品性能产生较大影响（如1，2-乙二醇结构

7、溶液；将PVAc/甲醇溶液在40℃、NaOH催化剂作用会影响PVA的膨润度，支链结构会降低PVA的结晶下进行醇解反应，再经粉碎、甲醇洗涤和干燥后，可度、羰基结构会给PVA带来着色并降低其耐候性制得具有不同结构的PVA样品。等）。因此，在PVA工业生产过程中，通过加强工艺技术创新，合理调整工艺参数、控制杂质和有害物1.4测试或表征质含量等，可减少这些不规则结构对PVA产品的不（1）结构特征：采用红外光谱（FT-IR）法（薄膜法利影响，有利于提升产品的品质。1