聚乙烯縮甲醛的制取,為什么以較稀的聚乙烯醇溶液進(jìn)行縮醛化
- 教育綜合
- 2023-09-08 07:57:08
為什么以較低濃度的聚乙烯醇溶液進(jìn)行縮醛化聚乙烯醇
中午好,之所以使用較低濃度,是因?yàn)榭s醛化是一項(xiàng)較漫長(zhǎng)的反應(yīng),其速率并不是瞬間縮合,而且縮醛化之后新的高聚物會(huì)導(dǎo)致PVA溶液濃度急劇增加,會(huì)進(jìn)一步阻礙反應(yīng)生成。比較常見的就是PVB,PVA與正丁醛進(jìn)行縮合形成黏度5-10000的聚乙烯醇縮丁醛。PVB生成后不溶于水,會(huì)阻礙丁醛與PVA分子接觸,所以常見的幾種縮醛化都必須在較低濃度下緩慢進(jìn)行,防止迅速醛化后成殼以至于反應(yīng)驟停,請(qǐng)參考。
聚乙烯縮甲醛
甲醛中的醛基與聚乙烯醇中的羥基反應(yīng),生產(chǎn)縮醛化產(chǎn)物,提高聚乙烯醇的熱水穩(wěn)定性。甲醛是官能度為1,不會(huì)改變?cè)瓉淼木垡蚁┐嫉姆肿渔溞螤?,保持原有的線形結(jié)構(gòu)。 但是,戊二醛帶有兩個(gè)醛基,這兩個(gè)醛基都能夠與羥基發(fā)生縮醛化反應(yīng),因此這樣的雙官能度的單體的加入,會(huì)使聚乙烯醇經(jīng)過縮醛化后,形成交聯(lián)聚合物。這樣的產(chǎn)物,不僅熱水穩(wěn)定性提高,強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等均提高。如果縮醛化程度高,還有可能形成不溶不熔的體型聚合物。聚乙烯的縮醛化反應(yīng)為什么不能以100%進(jìn)行
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯醇解得來的,醇解反應(yīng)不可能做到100%轉(zhuǎn)化,此其一;其二,縮醛化一般是一個(gè)醛與兩個(gè)羥基反應(yīng),這樣由于幾率效應(yīng)總會(huì)有一些羥基是成單的,聚乙烯醇中臨近羥基成環(huán)時(shí),中間往往會(huì)加著一些無法成環(huán)的孤立的羥基,因此縮醛化反應(yīng)不能完全。聚乙烯醇縮甲醛化反應(yīng)中為什么不生成分子間交聯(lián)的縮醛鍵?
在縮甲醛化的過程中也生成分子間的交聯(lián)產(chǎn)物,分子間交聯(lián)的程度與甲醛的濃度,縮醛時(shí)溫度相關(guān)。
聚乙烯醇縮甲醛是由聚乙烯醇與甲醛在酸性催化劑存在下縮醛化而得,或者是將聚醋酸乙烯酯溶于醋酸或醇中,在酸性催化劑作用下與甲醛進(jìn)行水解和縮醛化反應(yīng)制得。
由于聚乙烯醇是頭尾連接,若甲醛在一條分子鏈上內(nèi)縮醛化的話,縮醛時(shí)能生成六元環(huán),能量低,有利于穩(wěn)定。所以,縮甲醛化時(shí)一般只生成少量分子間交聯(lián)產(chǎn)物。
擴(kuò)展資料:
當(dāng)然醛的羰基也可能與兩個(gè)聚乙烯醇大分子中的各一個(gè)羥基進(jìn)行縮醛反應(yīng),這樣就會(huì)形成大分子之間交聯(lián)的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)的聚合物。甲醛化反應(yīng)可分為兩種,一種是在聚乙烯醇的水溶液中進(jìn)行;另一種是利用固體的聚乙烯醇進(jìn)行反應(yīng)。
聚乙烯醇纖維在水溶液反應(yīng)中,醛基沿著聚乙烯醇的鏈呈不規(guī)則性地與羥基反應(yīng)。但是在固體反應(yīng)中情況就不同了,試劑進(jìn)入聚乙烯醇的非結(jié)晶部分進(jìn)行反應(yīng),結(jié)晶部分則不反應(yīng)。
低溫下,聚乙烯醇若經(jīng)200℃進(jìn)行熱處理,結(jié)晶度可達(dá)50%以上。結(jié)晶度低的易溶于水, 結(jié)晶度高的則不易溶于水,經(jīng)200℃熱處理的聚乙烯醇固體,即使在80℃的熱水中也不溶。
維尼綸纖維的生產(chǎn),就是利用將聚乙烯醇纖維延伸熱處理,使結(jié)晶度提高之后再甲醛化反應(yīng)。經(jīng)適度的甲醛化后,有少量的交聯(lián)發(fā)生,變成熱水不溶,也不收縮的纖維。
聚乙烯醇縮甲醛的改性原理?
晚上好,pva和甲醛水溶液在鹽酸催化時(shí)能發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚乙烯醇縮甲醛俗稱pvfo,與丁醛縮合成pvb用于陶瓷油墨印刷和防爆玻璃夾膠,醛類比如醇醛和酚醛一般都能在酸性條件下使羥基脫水縮合。已經(jīng)縮聚的pvfo不再溶于冷水,能在熱水中溶脹但不溶解。
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