Polyvinyl alcohol聚乙烯醇(PVA)
分子式:(C2H4O)n 结构式: H H H H
[ C C C C ] n+1
H OH H OH (主结构)
分子量:77000(n=1750)
1.聚乙烯醇生产方法
(1)电石法:水与电石作用生成粗乙炔气,经净化除去硫、磷等杂质后,与醋酸蒸气混合并反应,生成醋酸乙烯。醋酸乙烯蒸馏精制后,在偶氮二异丁腈引发下,在甲醇溶液中,部分聚合生成聚醋酸乙烯。聚醋酸乙烯的甲醇溶液在NaOH触媒作用下发生醇解,最最后生成聚乙烯醇。经分离后的聚乙烯醇再经粉碎、压榨、干燥,即可用作维纶纤维的生产原料。
Cac2+H20-→Ca(OH)2+C2H2 -CH2-CH-CH2-CH-
C2H2+CH3COOH→Zn(OCOCH3)CH=CH2 | |
| OCOCH3 OCOCH3
OCOCH3 CH2-CH-CH2-CH- +CH3OH→NAOH→
CH2=CH +CH2=CH →偶氮二异丁腈→ | |
| | OCOCH3 OCOCH3
OCOCH3 OCOCH3 -CH2-CH-CH2-CH-+CH3COOCH3
| |
OCOCH3 OCOCH3
(2)乙烯法:以石油或天然气为原料,通过裂解和分离而得乙烯。乙烯、氧和醋酸的混合气体,通过载有钯、“金的催化剂的固定反应器,合成醋酸乙烯。经气、液分离后,液液体部分蒸馏而得精制醋酸乙烯。醋酸乙烯的聚合、聚醋酸乙烯的醇解和聚乙烯醇的后处理,均与电石法相同.
2.聚乙烯醇用途 维纶纤维的原料。纺织用上浆料,粘合剂、胶胶料等。
3.聚乙烯醇质量指标
指标名称 | 单位 | 低碱醇解法(上海石化总厂) | 高碱醇解法(北京维尼纶厂) |
挥发分 | % | <9 | <8 |
余碱 | % | <0.2 | <0.3 |
残存醋酸根 | % | <0.15 | <0.2 |
醋酸钠 | % | <2.3 | <7 |
纯度 | % | >90 | >85 |
平均聚合度 | 1750±50 | 1750±50 | |
铁 | % | <0.001 | 0.01 |
着色度 | % | <88 | >86 |
膨润度 | % | 145±15 | 190±15 |
充填比重 | 0.47±0.05 | 0.20~0.27 | |
粒度分布 | 60目通过<1% |
注:着色度%系以蒸馏水透光率定作100%比比较而言。
4.聚乙烯醇物理化学性能
外观:白色絮状或片状物。
比重:0.94(絮状);1.31~1.34(片状)
假比重:絮状:0.2~0.27(干);0.4(水洗后)
片状:0.45~0.5(水洗后
玻璃化温度:65~85℃
闪点:200C(392°F)
粘度:2500cP(15%水溶液,50C)
50~60cP(15%水溶液,~100℃)
比热:5kcal/mol·℃
热稳定性:130~140℃ 稳定
160℃ 慢慢变色
170~200℃ 分子间脱水
200℃ 以上分子内脱水
300℃ 热分解
溶解性:残存醋醋酸根>5%时能溶在常温水中;<5%时能溶在65~70C热水中;<0.5%时能溶在95℃热水中;当残存醋酸根含有50%时失去水溶性。
聚乙烯醇还能溶于脂肪族多羟基化合物(二元醇、丙三醇),酰胺(甲酰胺、乙酰胺),苯酚等。
其他性能:耐酸、碱、油脂及润滑剂的侵蚀。
5.包装及贮运用 低碱醇解法生产的聚乙烯醇,在水洗前约含有6%的甲醇,因此在贮存和和运输中都要防止其甲醇气体的逸散,贮槽需要有氮封。布袋包装贮存必须放在较空旷的地方,防止火种和日晒。
北京有机化工厂生产的絮状聚乙烯醇用牛皮纸口袋包包装,每袋重12.5kg。
上海石化总厂生产的片状聚乙烯醇,水洗后,用高压聚乙烯薄膜袋装。每袋12.5kg(折合干料)大包装时用帆布袋,每袋400~500kg(含水约40%),料内应尽量避免杂质和包装袋的附带物掺入。