聚乙烯醇缩甲醛的制备实验及其结果分析的课程设计(2)

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制作衣服，也可用于制造各种缆绳，帆布，农用防风、防寒纱布等。

1.4聚乙烯醇缩甲醛的发展历程

聚乙烯醇缩甲醛胶最初只是代替浆糊及动植物胶，用作文具胶水及粘贴皮鞋衬里等用。70年代开始用于民用建筑，80年代则广泛用于多种壁纸、玻璃纤维墙布、多种墙板、瓷砖之粘贴，用作大白粉浆、石灰浆、多种腻子的粘结剂，还用作内外墙涂料，水泥地面涂料的基础及外墙饰面，墙体处理等多方面。近年来，为了适应市场需求人们对聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂进行了大量的改性研究，无论在合成工艺上还是在胶液的性能方面都有显著的提高。

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1.5聚乙烯醇缩甲醛的性质

聚乙烯醇缩甲醛简称（PVFM）或（PVFO）。聚乙烯醇与甲醛作用而成的高分子化合物。微带草黄色固体。有热塑性。密度1.2。软化点约190℃。热变型温度65～75℃。吸水率约1%。溶于丙酮、氯化烃、乙酸、酚类。主要用于制造耐磨耗的高强度漆包线涂料和金属、木材、橡胶、玻璃层压塑料之间的胶粘剂，作为层压塑料的中间层以及制造冲击强度高、压缩弹性模量大的泡沫塑料。

聚乙烯醇缩甲醛纤维商品名称维尼纶。溶于二氯乙烷、二氧六环、醇类、甲酸、乙酸、酚类、糠醛等溶剂中。具有良好的粘接性、耐水性、耐油性、耐酸性、耐碱性、电气绝缘性。

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1.6聚乙烯醇缩甲醛的特点

(1)原料来源广，价格较低廉。

(2)固化产物有良好的韧性，可用于粘接柔软材料。

(3)胶粘剂属于单组分胶液，用前不需进行配制，使用方便。

(4)合成工艺简单，胶液因不含有机溶剂，具有无毒、不易燃、固体含量高的特点。

(5)缺点是本身强度差，抗蠕性和耐热性差，因此对金属等极性材料粘接强度差，

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只能作非结构胶粘剂使用。

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1.7用途

1.7.1聚乙烯醇缩甲醛胶的应用

聚乙烯醇缩甲醛的性质和用途，随着聚乙烯醇原料、制造方法和缩醛化程度的不同而有很大差别。工业上最主要的用途是制作维纶纤维。聚乙烯醇缩甲醛除用于维纶纤维外，还可用作发泡剂、研磨材料、胶粘剂、电气绝缘材料等。 1.7.2改性聚乙烯醇缩甲醛胶的应用 （1）用于木材与木材之间的粘接

此胶用于木材与木材之间的粘接，其用法与传统的白乳胶用法相似，使用时将此胶液均匀地涂布于待粘的平整而光滑的木材表面，然后压紧，瞬时可定位， 3～5小时后即可使用，24小时后达到最大粘接 强度。因此，它可取代传统的白乳胶。广泛应用于家具、木器制造业中木材与木材之间的粘接及加固。因用聚丙烯酸酯和硅溶胶改性，其耐水防潮性比传统白乳胶更好。 （2）用于木板／水泥之间的粘贴

本产品可用于一般木地板与水泥地面或木装饰 板与水泥墙面之间的粘贴，其粘接强度比目前市售的聚乙烯醇缩甲醛木地板胶水要高20％以上。因此，它可以广泛应用于室内装饰中木地板或木装饰板与水泥地墙面之间的粘贴，其用法与普通木地板胶水一样。

（3）用于装饰布(纸)／水泥墙面之间的粘贴

该产品可广泛用于室内各种装饰布或装饰纸与水泥墙面之间的粘贴。使用时，将本胶液均匀地涂刷在平整无灰的水泥墙面上，然后将待粘贴的装饰布(纸)均匀地铺展于涂胶墙面即可。 （4）用于纸／纸之间的粘贴

该胶可用于各种纸品之间的粘贴，若用于大量纸品快速涂胶生产线时，可用10％～20％的水稀释本胶液至合适的施工粘度为止，干后其粘接强度比目前市场上销售的普通文具胶水要高10％～20％，且干后仍呈无色透明状，对纸品外观

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无 任何影响。用于瓷砖马赛克与水泥墙(地) 面之间的粘贴 该胶用于瓷砖、马赛克与水泥墙(地)面的粘贴时，将水与此胶按3：l比例调匀后，加调于白水泥或普通水泥中，边加边调至均匀糊状膏状液，然后将此糊状胶涂刮在水泥墙(地)面上，再将待粘的瓷砖或马赛克按压于涂胶面即可。用此胶虽然成本比普通水泥粘贴瓷砖要高一些，但其防振性、防碎裂性、隔潮性以及使用寿命等均比水泥要好得多，是一种新型的瓷砖粘合剂。 （5）用于内外墙通用涂料的基料

此胶可作为基料直接生产内外墙通用涂料，生产时，按胶液：水：颜填料 = 3：4：3之比(质量比)混合搅拌均匀或用砂磨机研磨均匀后，即可得到内外墙通用建筑涂料，其耐水、耐磨性和耐候性比传统的106、107涂料要好得多。也可替代建筑乳胶漆用于外墙装饰涂料，其中颜填料是由金红石型钛白粉、轻质碳酸钙和重质碳酸钙(双飞粉)按一定比例混配而成。若将本胶液与水按1：1质量混合并搅拌均匀后加调于双飞粉中，至膏糊状粘度即得到涂刮型内外墙仿瓷涂料，同时具有装饰和填平墙面作用。

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1.8展望

用聚丙烯酸酯和硅溶胶改性聚乙烯醇缩甲醛所得的新型改性胶与传统的聚醋酸乙烯酯白乳胶比较，具有抗冻性好、贮存稳定好、粘性强度高、成本更低、用途更广泛等特点， 因而是目前白乳胶的理想换代产品，值得大力推广与应用。

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2. 实验设备与药品

2.1实验设备

天孚牌架盘天平JYT—2型 生产厂家：常熟市金羊砝码仪器有限公司（最大称量200g、分度值0.2g）

数显恒温水浴锅HH—2型 生产厂家：国华电器有限公司 强力电动搅拌机JB90—D型 生产厂家：上海标样模型厂制造 旋转式粘度计NDJ—79型 生产厂家： 同济大学机电厂

微机控制电子万能试验机R67—10A型 生产厂家：深圳市瑞格尔仪器有限公司制造（规格10KN）

2.2实验药品

聚乙烯醇（PVA1799）：

英文名polyvinyl alcohol，单体：CH3CH2OH，生产厂家：沈阳新化试剂厂，纯度：99.0%。

盐酸（HCL）：

英文名hydrochloric acid，相对分子质量：36.46，外观与性状：无色液体，有腐蚀性。为氯化氢的水溶液，有刺激性气味，分析纯浓度：36%。生产厂家：锦西市化工厂

甲醛（HCHO）：

英文名称formaldehyde，相对分子质量：30.03，一种无色，具有强烈刺激性气味的气体，易溶于水、醇和醚。在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。分析纯含量37～40%。生产厂家：天津市河东区红岩试剂厂

氢氧化钠（NaOH）：相对分子质量：40.01 各试剂取用量：

聚乙烯醇 10g 水 90ml 盐酸 2ml 甲醛 3ml 氢氧化钠 适量

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3. 结果与讨论

3.1实验记录

9:20 水浴锅加水，开始加热

9:45 称10g聚乙烯醇装入三口烧瓶中 9:55 组装完仪器，开始搅拌

10:10 温度计82℃，部分溶解，水浴90.1℃ 10:25 温度计83℃，大部分溶解，水浴90.2℃ 10:30 温度计84℃，完全溶解，水浴90.3℃ 10:46 加入2ml HCl, 温度计82℃，水浴90.3℃ 10:50 加入3ml 甲醛, 温度计82℃，水浴90.3℃ 11:20 出现凝胶，实验失败 3.2现象

本实验的产物分为两部部分，一部分是无色的凝胶状物体，有一定粘性，有甲醛的气味。另一部分是无色液体，基本无粘性，粘度很小。 3.3结果

反应液的粘度 ：μ=0.02Pa/s

抗拉伸力测试值：实验失败，未进行测试 3.4现象讨论

正常聚乙烯醇缩甲醛的粘度为μ=20Pa/s，而本实验的反应液的粘度为μ=0.2Pa/s，远远小于正常值，并且有无色的凝胶物生成，反应后产物几乎无粘性，所以未进行抗拉伸力测试。

3.5实验失败的原因分析——反应时间过长

实验在进行到第100min的时候出现了无色的凝胶，导致本次实验失败。班

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