文档介绍：聚乙烯醇
基本介绍
制备方法
用途应用
发展方面
基本介绍
基本信息
化学式:(C2H4O)x
英文名:Polyvinyl alcohol
缩写 :PVA;PVOH;PVAL
CAS号:9002-89-5
RTECS:TR8100000
密度 :~ g/cm³
熔点 :200°C
沸点 :228°C
结构式:
聚乙烯醇(PVA)是一种用途广泛的水溶性高分子聚合物,其性能介于塑料和橡胶之间。聚乙烯醇是一种白色粉末状、片状或絮状固体,玻璃转化温度60~85°C。聚乙烯醇含有许多醇基,具有极性,且可与水形成氢键,故能溶于极性的水;聚乙烯醇也可溶于热的含羟基溶剂如甘油、苯酚等,不溶于甲醇、苯、丙酮、汽油等一般有机溶剂。
按聚合度可分为超高聚合度(分子量25~30万)、高聚合度(分子量17~22万),中聚合度(分子量12~15万)和低聚合度(~)。醇解度一般有完全醇解(醇解度98~100%)、部分醇解(醇解度87~89%)和醇解度78%三种。产品牌号中一般将聚合度的千、百位数字放在前面,醇解度放在后面,例如聚乙烯醇17-99即表示聚合度为1
基本性质
物理性质
聚乙烯醇(PVA)~,~。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S—PVA(间规)熔点最高,A—PVA(无规)次之,I—PVA(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。
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。
热性能
聚乙烯醇受热后发生软化(210~215℃),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。据推测,其时所发生的反应历程如下图所示。
~CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH~
│││││
OH OH OH OH OH
△↓OH_
~CH2—CH—CH2—C—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH~
│║│││
OH O OH OH OH
△↓
~CH2—CH—CH2—C—CH=CH—CH2—CH—CH2—CH~
│║││
OH O OH OH
△↓
~CH2—CH—CH2—CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH~
│║
OH O
聚乙烯醇长链分子中所含羰基数量越多,上述反应就进行得越快。因为羰基的强电负性对α-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,所以双键的形成总是从含有α-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,它的颜色越来越深,柔性相应变小,刚性则随之增加。其时碱性(OH—)对于上述反应是一个明显的促进因素。
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。
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260~280℃,其时将使大分子的主链断裂。/mol。
相关危害及措施
健康危害:无毒,对皮肤无刺激作用,不会引起皮肤过敏,但粉尘对眼部有刺激作用。吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害,对眼睛和皮肤有刺激作用。
燃爆危险:该品可燃,具刺激性。粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定浓度时,遇火星会发生爆炸。加热分解产生易燃气体。
急救措施:
皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。
吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难给输氧。
食入:饮足量温水,催吐。
灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
制备方法