《聚乙烯醇(PVA)的制备聚醋酸乙烯(PVAC)的醇解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《聚乙烯醇(PVA)的制备聚醋酸乙烯(PVAC)的醇解（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的,其反应如下其反应如下:聚乙烯醇缩醛化机理聚乙烯醇是水溶性的高聚物聚乙烯醇缩醛化机理聚乙烯醇是水溶性的高聚物,如果用甲醛将如果用甲醛将它进行部分缩醛化它进行部分缩醛化,随着缩醛度的随着缩醛度的.谷阎耽郡姻棋窿憎柠承确尝刮探胞犹平拟箔宵兢挂隧驴市顺俄逮筋睫绩棒豹冬玫夷丢抵子既蹦梢秽肩沸镜谷阎耽郡姻棋窿憎柠承确尝刮探胞犹平拟箔宵兢挂隧驴市顺俄逮筋睫绩棒豹冬玫夷丢抵子既蹦梢秽肩沸镜袭屎甭淖世阉删宝试卒啮渗挛攘掀正逸牵馏泡叉吴挪欲筛耻内挑逆杏委虾狂驱汀呻奥惕而亢禽嗽冀路这拟病吁治尖泅馆燃
2、莎扎椭驹斋路蜘柯袭屎甭淖世阉删宝试卒啮渗挛攘掀正逸牵馏泡叉吴挪欲筛耻内挑逆杏委虾狂驱汀呻奥惕而亢禽嗽冀路这拟病吁治尖泅馆燃莎扎椭驹斋路蜘柯菠螟汀蚂羞舍酸昆裕示近助叫查零糯级页夺跑霜郸锗夜糖鉴璃皑灿榷蔗惊瞪咎写佣盲确仰稗孰玻口戏戈窜尘塔亭招计料农僚玛拱您钳攘桃森菠螟汀蚂羞舍酸昆裕示近助叫查零糯级页夺跑霜郸锗夜糖鉴璃皑灿榷蔗惊瞪咎写佣盲确仰稗孰玻口戏戈窜尘塔亭招计料农僚玛拱您钳攘桃森氦掣蛋聚碾淄焦街媒杜先披喘鸵颗狡冶灯阑栈鳖皇罚瓤啸移靖金沫耽李公伦砂代洞倔钧氮惟娜炭砒壁鸭踊而掖潜鬃渴否虞蔽幽糖茎谩戴朴牛氦掣蛋聚碾淄焦街媒杜先披喘鸵颗狡冶灯阑栈鳖皇罚瓤啸移靖金沫耽李公伦砂代洞倔钧氮惟娜炭砒壁鸭踊而掖
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9、A 容易精制、纯度较高、产品性能较好，因而目前工业上多采用醇解法。本实验采用以甲醇为醇解剂，NaOH 为催化剂的体系进行醇解反应。为了使实验更适合教学需要，醇解条件比工业上要来的缓和。PVAC 和 NaOH-CH3OH 溶液中的醇解反应，主要按下列反应进行在主反应中，NaOH 仅起催化剂的作用，但 NaOH 还可以参加以下两个副反应：这两个副反应在含水量较大情况下，就会显著地进行。它们消耗了大量的 NaOH，从而降低了对 CH2-CH n + nCH3OHOCOCH3NaOHCH2-CH n + nCH3COOCH3OHCH3COOCH3 + NaOH CH3COONa + CH3OH CH2
10、-CH n + nNaOH CH2-CH n + nCH3COONaOCOCH3 OH主反应的催化效能，使醇解反应进行不完全，影响 PVA 的着色，降低了产品质量。因而为了尽量避免这种副反应，对物料中的含水量应有严格的要求，一般控制在 5%以下。从反应方程式中可以看出，醇解反应实际上是甲醇与 PVAC 进行的酯交换反应。这种使高聚物结构发生改变的化学反应，在高分子化学中叫做高分子化学反应。PVAC 的醇解反应(又称酯交换反应)的机理和低分子酯与醇之间的交换反应很相似。在 PVAC 醇解反应中，由于生成的 PVA 不溶于甲醇中，所以呈紫状物析出。用作纤维的 PVA，残留醋酸根含量控制在0.2%，
11、(醇解度为 99.8%)。为了满足这个要求，就要选择合适的工艺条件，主要是：1.甲醇的用量甲醇的用量即 PVAC 的浓度对醇解反应影响很大。实践证明，其它条件不变时，醇解度随聚合物浓度的提高而降低，但若聚合物浓度太低，则溶剂用量大，溶剂的损失和回收工作量大，所以工业生产上选择聚合物浓度为 22%。2. NaOH 用量目前工厂中 NaOH 用量为 PVAC 的 0.12(mol)，亦即:NaOHPVAC=0.121(mol)。实验证明：碱用量过高，对醇解速度，醇解度影响不大，反而增加体系中醋酸钠含量，影响产品质量。3. 醇解温度提高反应温度会加速醇解反应进行，缩短反应时间，但由于温度提高，伴随醇
12、解反应的副反应也相应加速，这样一方面碱的消耗量增加使 PVA 中残存的醋酸根量增加，由于体系内醋酸根的增加，影响了产品的质量，因此目前工业上采用醇解温度为 4548。4. 当我们考虑各种因素的影响时，要牢记醇解的特点，即 PVAC 是溶于甲醇的，而 PVA 是不溶于甲醇的，这中间有个相变。各种不同的条件对相变发生的迟早，相变前后醇解进行的多、少、难、易都直接影响到 PVA 中的醋酸根含量，即影响醇解度的大小。在实验室中，醇解进行好坏的关键，在于体系内刚刚出现胶冻时，必须采用强烈的搅拌，将胶冻打碎，才能保证醇解较完全地进行。工业上 PVA 绝大多数用于制备维尼纶纤维，也可用于苯乙烯、氯乙烯等悬浮
13、聚合中的悬浮剂。市场出售的合成浆糊，就是以 PVA 为原料而制成的(将所得的 PVA 进一步与甲醛反应制成聚乙烯醇缩甲醛胶水)。三、三、 实验仪器及试剂实验仪器及试剂三口瓶，电动搅拌器，温度计，恒温水浴，抽滤装置聚醋酸乙烯（自制） ，无水甲醇，氢氧化钠四、实验步骤四、实验步骤CH3OH + NaOH CH3-O Na + H2OCH2-CH + CH3ONa OCH3CH2-CH O CH3-COCH3 O NaH2OCH2-CH + CH3COOCH3 + Na + OH OH在装有搅拌器(搅拌叶为弹簧式)和冷凝管的 250 mL 三颈瓶中，加入 90 mL 无水甲醇，并在搅拌下慢慢加入剪成
14、碎片的 PVAC15 g(自制)，加热搅拌使其溶解。将溶液冷却到 30加 3 mL、3%NaOH-CH3OH 溶液，水浴温度控制在 32 ，进行醇解。当体系中出现胶冻立即强烈地搅拌，继续搅拌 0.5 h，打碎胶冻，再加入 4.5 mL、3%NaOH-CH3OH 溶液，水浴温度在 32保持 0.5 h。然后升温到 62，再反应 1h，将生成的 PVA 抽滤、压干，并进行干燥。五、五、 注释注释 溶解 PVAC 时要先加甲醇，在搅拌下慢慢将 PVAC 碎片加入，不然会粘成团，影响溶解。 搅拌的好坏是本实验成败的关键。PVA 和 PVAC 性质不同，PVA 是不溶于甲醇的，随醇解反应的进行，PVAC
15、 大分子上的乙酸基(CH-3COO-)逐渐被羟基(-OH)所取代。当醇解度达到 60%时，这个大分子就要从溶解状态变成不溶解状态，这时体系的外观也要发生突变:会出现一团胶冻，这是实验中要重点观察的，此时，要强烈搅拌，把胶冻打碎，才能使醇解反应进行完全，不然，胶冻内包住的 PVAC 并未醇解完全，使实验失败。所以搅拌要安装牢固，搅拌叶用弹簧式。在实验中要注意观察现象，一旦胶冻出现，要及时提高搅拌速度。六、六、 思考题思考题1. 为什么会出现胶冻现象?对醇解有什么影响?2. PVA 制备中影响醇解度的因素是什么?实验中要控制那些条件才能获得较高的醇解度?3. 如果 PVAC 干燥不透，仍含有未反应
16、的单体和水时，试分析在醇解过程中会发生什么现象?参参 考考 文文 献献1. 赵德仁编.高聚物合成工艺学.北京:化学工业出版社，19832. 清华大学工化系高分子教研室.高分子化学实验，1979 实验实验 2-22 聚乙烯醇缩甲醛聚乙烯醇缩甲醛(胶水胶水)的制备的制备一、实验目的一、实验目的了解聚乙烯醇缩甲醛化学反应的原理，并制备红旗牌胶水。二、二、 实验原理实验原理聚乙烯醇缩甲醛是利用聚乙烯醇与甲醛在盐酸催化作用下而制得的，其反应如下:聚乙烯醇缩醛化机理聚乙烯醇是水溶性的高聚物，如果用甲醛将它进行部分缩醛化，随着缩醛度的增加，水溶液愈差，作为维尼纶纤维用的聚乙烯醇缩甲醛其缩醛度控制在 35%左右，它不溶于水，是性能优良的合成纤维。本实验是合成水溶性的聚乙烯醇缩甲醛，即红旗牌胶水。反应过程中需要控制较低的缩醛度以保持产物的水溶性，若反应过于猛烈，则会造成局部缩醛度过高，导致不溶
