聚乙烯醇缩甲醛 百科内容来自于: 百度百科

英文名Polyvinyl formal,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。 在聚乙烯醇与甲醛的缩合过程中可能发生三种缩合反应,主要生成六元环结构,也有分子内交联结构或五元环结构生成。 工业上主要用于制造维纶纤维,除此之外还可用作发泡剂、研磨材料、胶粘剂、电气绝缘材料等。 聚乙烯醇缩甲醛是由聚乙烯醇与甲醛在酸性催化剂存在下缩醛化而得,或者是将聚醋酸乙烯酯溶于醋酸或醇中,在酸性催化剂作用下与甲醛进行水解和缩醛化反应制得。

合成路径

聚乙烯醇与醛的缩醛化反应可能有三种。一般,缩醛化反应主要在分子内部进行,生成六元环结构,但是分子之间的交联反应以及生成五元环缩醛化物的反应也会发生。
聚乙烯醇可以与醛类(甲醛、乙醛、丁醛)进行特征反应— 缩醛反应,生成六元环缩醛结构。聚乙烯醇缩甲醛是由衷乙烯醇相邻的羟基之间与甲醛作用,生成1,3—二氧六环的环状物。
当然醛的羰基也可能与两个聚乙烯醇大分子中的各一个羟基进行缩醛反应,这样就会形成大分子之间交联的网型结构的聚合物。甲醛化反应可分为两种,一种是在聚乙烯醇的水溶液中进行;另一种是利用固体的聚乙烯醇进行反应。聚乙烯醇纤维在水溶液反应中,醛基沿着聚乙烯醇的链呈不规则性地与羟基反应。但是在固体反应中情况就不同了,试剂进入聚乙烯醇的非结晶部分进行反应,结晶部分则不反应。
低温下,聚乙烯醇若经200℃进行热处理, 结晶度可达50%以上。结晶度低的易溶于水, 结晶度高的则不易溶于水,经200℃热处理的聚乙烯醇固体,即使在80℃的热水中也不溶。维尼纶纤维的生产,就是利用将聚乙烯醇纤维延伸热处理,使结晶度提高之后再甲醛化反应。经适度的甲醛化后,有少量的交联发生,变成热水不溶,也不收缩的纤维。

合成工艺

工业上维纶纤维的制造是将聚乙烯醇溶于水中,制得15%左右水溶液,通过0.07毫米左右孔径的喷丝头,在饱和的硫酸钠水溶液凝固浴中制得纤维,再经拉伸及热处理,提高强度及耐热水性;然后在催化剂硫酸存在下,与甲醛进行缩醛化反应,温度约70℃,时间20~30分钟,经水洗,上
合成聚乙烯醇缩甲醛反应式 合成聚乙烯醇缩甲醛反应式
油即得维纶纤维。维纶纤维有短纤维、丝束及长丝等品种,其中以棉型短纤维及丝束最为普遍。
维纶纤维相对密度1.26~1.30,软化点220~230℃,水中软化点110℃;棉型短纤维
聚乙烯醇缩甲醛 聚乙烯醇缩甲醛
的纤度1.4旦(定长9000米质量1克为1旦);干湿强度分别为5.4克力/旦、4.3克力/旦,干湿伸度分别为16.5%、17.5%,杨氏模数550千克力/毫米,弹性恢复率(3%)70%。维纶纤维的特点是强度高、韧性好、耐磨、耐酸碱、湿强度高、不怕霉蛀等;缺点是弹性、染色性和尺寸稳定性较差。维纶纤维主要用来制作衣服,也可用于制造各种缆绳,帆布,农用防风、防寒纱布等。

用途

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。
维纶纤维是由完全醇解的聚乙烯醇合成的,它的平均聚合度为1700~1800。1924年德国W.O
聚乙烯醇缩甲醛纤维 聚乙烯醇缩甲醛纤维
.赫尔曼和W.黑内尔首先制得了聚乙烯醇,1934年德国制得了水溶性聚乙烯醇纤维,1938年日本樱田一郎研究成功热处理和缩醛化技术,提高了纤维耐水性,扩大了在纺织工业中的应用范围。1948年维纶纤维问世,1950年日本建成了第一个生产装置,此后产量迅速上升。60年代以后,朝鲜民主主义人民共和国、中国联邦德国苏联、南朝鲜等相继生产,目前以中国、朝鲜民主主义人民共和国、日本的产量最大。
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。
用于配制酚醛-缩醛胶粘剂,如铁锚20l、202、203胶粘剂。
主要用于制造耐磨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等。
可纯纺,也可与多种纤维混纺加工成衣料、工业用帆布、绳索等。

沿革编辑

20世纪30年代初期,德国瓦克化学公司首先制得聚乙烯醇纤维。1939年,日本樱田一郎、矢泽将英,朝鲜李升基将这种纤维用甲醛处理,制得耐热水的聚乙烯醇缩甲醛纤维,1950年由日本仓敷人造丝公司(现为可乐丽公司)建成工业化生产装置。1984年聚乙烯醇纤维世界产量为94kt。60年代初,日本维尼纶公司和可乐丽公司生产的水溶性聚乙烯醇纤维投放市场

性质

简称PVFM或PVFO。聚乙烯醇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
聚乙烯醇溶解于水中,经纺丝、甲醛处理制成的合成纤维。聚乙烯醇缩甲醛纤维的中国商品名,又称维尼纶。1924年由德国P.H.赫尔曼和黑内尔合成聚乙烯醇,30年代制成纤维,名为津托菲尔(synthofil)。由于它溶解于水不能作纺织纤维,主要用作手术缝线。1939年日本樱田一郎等人研制成功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法,维纶才成为耐热水性良好的纤维。世界上生产维纶的国家主要有中国、日本、朝鲜等。维纶性质与棉花相似,强度和耐磨性优于棉花。它有良好的耐用性、吸湿性、保暖性、耐磨蚀和耐日光性;主要
聚乙烯醇缩甲醛用途 聚乙烯醇缩甲醛用途
缺点是耐热水性差,弹性不佳,染色性较差,高温下的力学性能低。维纶大量用以与棉、粘胶纤维或其他纤维混纺,也可纯纺,用于制做外衣、汗衫、棉毛衫裤和运动衫,以及工作服;也可制作帆布、缆绳、渔网、包装材料和过滤材料。
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