资料收集：张盼盼、张子云、詹晨阳、谭桦强

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1 资料收集：张盼盼、张子云、詹晨阳、谭桦强
聚乙烯醇 > 合成 方法 工业生产 聚合物的改性 相关最新研究 应用 ppt制作：游兰芝 Presentation:肖虎燕 资料收集：张盼盼、张子云、詹晨阳、谭桦强

2 一.聚乙烯醇的应用

3 可分为纤维和非纤维两大用途。 由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。

4 7、还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面。
1、纺织行业：经纱浆料、织物整理剂、维尼纶纤维原料； 2、建筑装潢行业：107胶、内外墙涂料、粘合剂；高强度聚乙烯醇纤维在建材中的 应用已经非常广泛.被用于建筑物中混凝土的加强,如水泥板,下水道,正面观台的地面, 停车场等.也被用于水泥和玻璃纤维的理想替代物、室内装磺的纤维的补张等中。 并且在内墙涂料及胶黏剂上,PVA也开始得到越来越广泛的应用； 3、化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂； 4、造纸行业用作纸品粘合剂； 5、农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇薄膜； 6、医药行业，用于制作微型胶囊的囊材、膜剂和涂膜剂的成膜材料； 7、还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面。

5 二.合成方法

6 生产方法 聚乙烯醇最早是由德国化学家 w． 0． Herrmann 和 w．Hachnel博士于 1924年发现的；
1926 年聚乙烯醇实现了工业化生产， 2O 世纪 5O 年代该产品实现了大规模工业化；

7 PVA 醇解 乙烯、醋酸+氧气 将乙烯、醋酸和氧气送入固定床反应器，在催化剂钯、金和助催化剂醋酸钾的作用下，进行合成反应，生成醋酸乙烯；
反应气体经气体分离器分离出含醋酸乙烯和醋酸的反应液，经精馏后送入聚合釜。以气体分离器分离出的未反应气体，由循环气压缩机送回反应器。 醋酸乙烯在聚合釜中，以甲醇为溶剂，偶氮二异丁腈为聚合引发剂，进行聚合 反应，生成聚醋酸乙烯的甲醇溶液。 将该溶液送至皮带醇解机，在无水状态下与固体氢氧化钠进行低碱醇解反应，固化后得到聚乙烯醇，再经粉碎、压榨、干燥后得到成品聚乙烯醇 (PVA) 聚合 醇解

8 三.工业生产

9 分为2种： 1.乙烯直接合成法 2.乙炔合成法

10 乙烯直接合成法 工艺流程：乙烯的获得及醋酸乙烯 ( VAe ) 合成、精馏、聚合、聚醋酸乙烯 (PVAc )酵解、醋酸和甲醇回收五个工序。
工艺特点：生产规模较乙炔法大，产品质量好，设备易于维护、管理和清洗、热利用率高，能量节约明显，生产成本较乙炔法低 30％以上。 由日本可乐丽公司 (原仓敷人造丝公司 ) 首次开发成功并用于工业化生产目前，国际上生产 PVA 的工艺路线以乙烯法占主导地位，其数量为总生产能力的 72％。美国已完成了乙炔法向乙烯法的转变，日本的乙烯法也占 70％以上，而中国的生产企业只有两家为乙烯法。

11 乙炔合成法 乙炔合成法依其原料的来源不同可分为2种
(1 ) 电石乙炔合成法：最早实现工业化生产。特点是操作比较简单、产率高、副产物易于分离； (2 ) 天然气裂解乙炔：在天然气、煤和电力丰富的地区，天然气乙炔法仍具有生命力。 天然气乙炔为料的 Borden 法，不但技术成熟，而且生产的乙炔有利于综合利用，VAc的生产成本较电石乙炔法低 50~ 70％。但天然气乙炔投资和技术难度都较大。

12 工业生产实例——电石水解乙炔合成法 主要任务 END

13

14 END

15 精馏工艺的主要任务

16 聚合工段的生产任务

17 醇解工段 回收工段

18 四.相关研究和改性

19 1.聚乙烯醇电纺纤维膜的制备及性能 磷钼酸(POMs)是一种杂原子为四面体配位结构的杂多酸, 其制备方法简单, 催化性能优异, 在近紫外光的辐射下能表现出较强的光催化活性 ，难以重新使用 , 将其固定在某些载体上使用是解决这一问题的有效途径. 文献选用非水溶性聚合物 PS 和水溶性聚合物 PVA共混作为磷钼酸的载体, 运用静电纺丝技术制备磷钼酸/ PS/ PVA 复合纤维, 并将复合纤维模压处理制成膜, 对复合纤维的结构与形貌进行表征, 对复合纤维膜的光催化性能、 力学性能及在水中的稳定性进行了测试.

20 聚乙烯醇纤维对超高性能混凝土高温性能的影响
文献对含有聚乙烯醇(Pol”inyl alcohol，PVA)纤维的超高性能混凝土进行高温试验，从质量损失、超声波波速、抗压强度三方面分析高温作用后混凝土的性能变化规律。研究表明，随着加热温度升高，质量损失增大，超声波波速下降，混凝土抗压强度在300℃之前逐渐上升，400℃之后逐渐下降；混掺PVA纤维和钢纤维，既可以改善高温下超高性能混凝土的抗爆裂性能，又具有很高的残余强度。

21 2.醚化改性聚乙烯醇的合成研究 以10％NaOH为催化剂，环氧氯丙烷(EPIC)为醚化剂，对聚乙烯醇IPVA)进行了醚化改性，并用FT—IR对醚化改性产物的结构进行了表征，考察了工艺条件对PVA醚化改性产物醚化程度的影响。实验结果表明，当n(PVA)：n(EPIC)为1．0：1．5、反应温度为65℃、反应时间为6 h时，醚化程度达到49．1％。

22 3.低相对分子质量的聚乙烯醇的合成研究 聚乙烯醇(PVA)是重要的水溶性聚合物．低相对分子质量的PVA被广泛应用于化妆品、食品、医药和农业等领域．采用溶液聚合法，以醋酸乙烯为单体，偶氮二异丁脯为引发剂，甲醇为溶剂，加入分子量调节剂，通过多次实验优化实验条件，合成低相对分子质量的聚醋酸乙烯(PVAc)，后者以Na0H为催化剂，经醇解得到了外观为白色粉末状、平均聚合度为600，醇解度为80％的低相对分子质量的PVA产品．

23 新型聚乙烯醇缩甲醛基凝胶聚合物 电解质的热稳定性
采用原位热聚合法制备了聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)基凝胶聚合物电解质, 通过差示扫描量热法(DSC)研究了 PVFM 基凝胶聚合物电解质的热稳定性, 并利用热重鄄红外/ 质谱(TGA鄄FTIR/ MS)联用技术比较研究了液态电解质和 PVFM 基凝胶聚合物电解质升温过程中逸出气体的成分及变化. 结果表明, 相比于液态电解质, 凝胶聚合物电解质中 PVFM 热聚合产生的三维网络结构可以有效抑制有机溶剂的挥发, 降低体系中HF 的含量, 从而改善电解质体系的热稳定性, 提高其应用于锂离子电池的安全性能.

24 聚乙烯醇改性研究进展 由于PVA耐水性、稳定性比较差，从而影响其应用。在化纤工业应用中， PVA存在结皮、起泡以及对纤维的粘附性不足等缺点。PVA的改性主要 是利用醋酸乙烯的双键、酯基及醇解后羟基的化学活泼性，改变侧链 基团或结构、引入其他单体成为以PVA为主的共聚物；或引入其它官 能团，改变PVA大分子的化学结构。

25 前期改性: 选用带有酰胺基、羧基、环氧基、磺酸基的不饱和化合物与醋酸乙烯 共聚。 1>酰胺化改性 2>内酯化改性 3>磺化改性 4>环氧化改性

26 通过PVA上醇羟基的缩醛化酯化、醚化等化学反应以及Michael加成 反应等实现。
后期改性: 通过PVA上醇羟基的缩醛化酯化、醚化等化学反应以及Michael加成 反应等实现。 1>缩醛反应 2>酯化反应 3>内酯改性 4>不饱和改性 5>阳离子化改性 6>醚化改性 7>疏水改性 8>Michael加成反应

27 改性聚乙烯醇的非等温结晶动力学研究: 通过差示扫描量热法(DSC)测定了己内酰胺水溶液改性的聚乙烯醇 (PVA)降温结晶过程，并用Ozawa方法，Jeziomy方法和莫志深方法分析了改性 PVA的非等温结晶动力学。结果表明：随着冷却速率增加，改性体系内起增塑 作用的小分子由于其蒸发升华的减缓，改性PVA体系的运动能力增强，结晶度 提高；莫志深方法能够较好地解释改性PVA的非等温结晶过程，即在单位时间 内达到较大结晶度需较大的降温速率，且随着体系相对结晶度的增加，结晶 速率降低。

28 五.最新研究

29 聚乙烯醇应用改性研究及其进展 1. 聚乙烯醇薄膜的研究 聚乙烯醇具有良好的成膜性能，其制成的薄膜具有优异的阻 氧性、阻油性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗静电性、印刷 性、耐化学腐蚀性，在薄膜领域特别是在阻隔薄膜中有着十分 重要的地位。聚乙烯醇薄膜在应用时主要是利用其独特的水溶 性，因此可以从增大其水溶性或减小其亲水性两个方面进行改 性。

30 2. 聚乙烯醇生物降解材料的研究 尽管聚乙烯醇可以生物降解 但其降解速度缓慢．且 使用量巨大，因此如果不改善聚乙烯醇的降解速率，其对 环境的污染将成为制约聚乙烯醇应用的重要因素。为了解 决这个问题，目前研究方向主要是从材料学的角度对聚乙 烯醇进行改性．使其更加具有生物降解性，以及从环境学 的角度，从环境中筛选、驯化聚乙烯醇降解菌株或菌群。

31 3 .高强高模聚乙烯醇纤维的研究 高强高模聚乙烯醇纤维的主要特征就是具备超高分子质量、高立构规整度 。因此，聚 乙烯醇的性能对高强高模聚乙烯醇纤维性能起着重要作用。高性能聚乙烯醇纤维的强度 很大程度上依赖于聚乙烯醇的相对分子质量，聚合度越大，其纤维的强度越大。 在上世纪80年代，美国科学家Sato等 ¨采用悬浮聚合法在低温下成功合成了较高相对分 子质量的聚乙烯醇，其理想的条件下聚合度高达1．3×10 。日本科研人员佐腾寿昭 引 采用引发剂偶氮二异庚腈(ADMVN)，经悬浮聚合合成出了超高相对分子质量的聚乙烯醇。 朝鲜研究人员Lyoo等 通过低温下油溶性引发剂偶氮二异庚腈(ADMVN)合成了聚合度高 达9 000的聚乙烯醇聚合物。

32 参考文献 1.2014年2月第2期(下) 2014 ，Febru ary ， NO．2(under）浅谈聚乙烯醇安全生产工艺——康福军
2.《聚乙烯醇及其应用》张毅，汪明礼，黄山学院化学系，黄山学院学报： 3.高等学校化学学报2014年1月---关红艳, 连 芳, 文 焱, 潘笑容, 孙加林 (北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 ) 4.高等学校化学学报 2014年2月李婷婷 1 , 刘 策 2 , 张志明 1 , 安立宝 3 , 杨翠环 1(1. 河北联合大学材料科学与工程学院, 河北省无机非金属材料重点实验室,2. 化学工程学院, 3. 机械工程学院, 唐山 ) 5.赖建中，徐升，杨春梅，过旭佳，朱耀勇(南京理工大学材料科学与工程学院，江苏南京210094)第37卷第4期 南京理工大学学报 2013年8月 6.高 等 学 校 化 学 学 报N o． ～18l5 7.中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准JB/T 4393—2011代替 JB/T 4393—1999 8.中 国 胶 粘 剂2014 年 3 月第 23 卷第 3 期V o1． 23 N o． 3 ， M ar． 20 14

33 9.中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B 一 8 9聚 乙 烯 醇 树 脂 规 格Polyvinyl alcohol resins- -Speci ficati on 10.中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B 一 8 9聚乙烯醇树脂粘度测定方法D eterm i nation for vi scocit y of pol yvi nyl alcohol resi ns 11.江 苏 陶 瓷Jian gsu C eram i csV 01． 47 ． N 0 ． 4A ugust， 中 华 人 民 共 和 国 建 材 行 业 标 准JC /T 438一 2006代替JC/ T 《 1996 )

34 谢谢观看 BY Group Five