聚乙烯纯的性质与应用(精品).ppt

聚乙烯醇的性质与应用主讲：彭志远主要内容l聚乙烯醇的性质l聚乙烯醇的应用聚乙烯醇的性质聚乙烯醇的性质 1物理性质物理性质 聚乙烯醇（PVA）其充填密度约0.200.48gcm3，折射率为1.511.53。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SPVA(间规)熔点最高，APVA(无规)次之，IPVA(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，这种变化与介质的将明显增大，这种变化与介质的pHpH值关系密切。值关系密切。当介质的当介质的pHpH值偏于碱性时，硼酸与聚乙烯醇发生值偏于碱性时，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。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。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。学性能影响不大，而耐热性还有所提高。3热性能热性能 聚乙烯醇受热后发生软化(210215)，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。l l聚乙烯醇长链分子中所含羰基数量越多，高温碱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基的强电负性对-碳原子上的氢具有强烈影响，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总是从含有-氢原子的链节开始。随着聚乙烯醇氢原子的链节开始。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。其时碱越深，柔性相应变小，刚性则随之增加。其时碱性性(OH)(OH)对于上述反应是一个明显的促进因素。对于上述反应是一个明显的促进因素。l l再进一步加热，聚乙烯醇将不仅发生脱水反应，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。醛、巴豆醛、苯甲醛等。l l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260280，其时将使大分子的主链断裂。这两步过程的活化能分别为37.2kJmol和46.2kJmol。聚乙烯纯的应用l l油田用油田用l l纤维用纤维用l l功能性高分子材料功能性高分子材料l l涂料涂料l l表面活性剂表面活性剂l l助剂助剂l l胶粘剂胶粘剂l l膜塑料膜塑料l l分析化学分析化学l l其他其他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