聚乙烯醇缩丁醛的制备及应用技术进展

聚乙烯醇缩丁醛(PVB)是重要的高分子材料,由聚醋酸乙烯酯或者聚乙烯醇与正丁醛缩合反应而成。PVB具有很好的透明度、黏合力、成膜相容性,适用于耐光、耐热、耐寒、耐水、耐冲击等环境,主要应用于安全玻璃、光伏领域。PVB的制备工艺复杂,一般方法难以获得高纯产品,核心技术为国外所垄断。低温下,PVB的物理性能较差,常采用优势互补法,对其进行接枝改性、复合和共混,来提高材料的综合性能。近些年来,有关PVB的应用研发已成热点。简介了近年来聚乙烯醇缩丁醛的制备工艺,重点阐述了研发与应用PVB对其他功能材料进行改性、复合及共混的技术进展。

高黏度聚乙烯醇缩丁醛树脂的研究进展

介绍了聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂的工业生产方法,叙述了高黏度PVB树脂在合成工艺上的研究进展情况及其在安全玻璃、光伏电池、柔性显示器、医疗器械等方面的应用情况。指出高黏度PVB树脂生产方面存在的问题及改进的方向。

APG型表面活性剂对PVB树脂结构性能的影响研究

聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂主要是指在酸性条件下,以聚乙烯醇(PVA)为原料,通过与正丁醛在低温下进行缩醛化反应,再经升温熟化、水洗、干燥等工序而制备。为优化PVB树脂分子结构与应用性能,通常会在反应过程中引入部分助剂调控分子间反应。因此,助剂的类型对PVB树脂的结构性能有着较大影响。研究了APG型表面活性剂(APG-08、APG-10、APG-0814、APG-1214)对PVB树脂分子结构与应用性能的影响。结果表明,APG型表面活性剂的加入可提高PVB树脂的缩醛化反应程度,部分APG型表面活性剂可显著提高PVB树脂的熔指性能,改善粒径尺寸等。

三聚氰胺改性聚乙烯醇缩甲醛泡沫材料的制备与热性能

采用三聚氰胺对聚乙烯醇进行化学改性,制备了聚乙烯醇缩甲醛泡沫材料(PVFM)。探讨了材料的制备并研究了三聚氰胺用量对材料性能的影响。采用红外光谱、热失重分析法和差示扫描量热法对材料进行了测试表征。当三聚氰胺含量相对于聚乙烯醇为7.5%时,材料的拉伸强度为1.96 MPa,比未改性材料提高两倍多;初始热分解温度为322.5℃,比改性前提高了81.6℃。上述结果表明,三聚氰胺的加入明显改善了PVFM的拉伸强度和耐热性。

悬浮法生产聚乙烯醇缩丁醛新工艺

以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,采用悬浮法生产聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。以反应时间、催化剂(浓HCl)含量、丁醛滴加时间以及反应温度为试验因素,以丁醛利用率、缩醛度和雾度为考核指标,采用单因素试验法和正交试验法优选制备PVB的最优方案。结果表明:当反应时间为10 h、m(浓HCl)∶m(聚乙烯醇)=0.25∶1.0、丁醛滴加时间为40 min和反应温度为70℃时,PVB的综合性能良好;此时,PVB与增塑剂相容性良好,其缩醛基分布均匀、丁醛利用率超过94%、黏度为62.705 mPa.s且雾度降至0.3%,完全满足安全玻璃的使用要求。

水溶性聚乙烯醇缩丁醛的制备及其涂层性能

以邻苯二甲酸酐对聚乙烯醇缩丁醛(PVB)进行水性化接枝改性,制备了水溶性聚乙烯醇缩丁醛(WPVB)。用红外光谱、核磁氢谱对WPVB结构进行了表征,探讨了反应的影响因素,得到了较佳工艺条件:反应温度60℃,反应时间6h,四丁基溴化铵的用量为投料总质量的0.6%。制备了WPVB水分散体,WPVB与PVB相比,其固化涂层的玻璃化转变温度降低11.6℃,总失重率降低3.92%,硬度由5H变为7H,附着力级别由1变为0。

低浓度高粘度的聚乙烯醇缩丁烯醛水溶液

为探索化工副产品 α-丁烯醛 (巴豆醛 )的应用途径 ,研究了聚乙烯醇缩丁烯醛水溶液的制备和粘度性质。与聚乙烯醇缩其它醛的水溶液相比 ,聚乙烯醇缩丁烯醛水溶液可获得在较低浓度下具有较高粘度的特性。用质量浓度 3%～ 4 %的聚乙烯醇水溶液与 α-丁烯醛在室温至 5 0℃范围内及酸催化下进行缩醛化可制得粘度高达数十 Pa.s的缩醛产物。它在涂料、胶粘剂。

沉淀法合成聚乙烯醇缩丁醛及其应用性能研究

以聚乙烯醇(PVA)水溶液的浓度、反应体系pH、低温反应时间、升温持续时间和高温反应时间等为试验因素,以雾度和透明度为考核指标,采用正交试验法优选出合成安全玻璃用夹层材料———聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的最优方案。结果表明:当PVA水溶液的浓度为10%、体系pH为1.1、低温(10℃)反应时间为4 h、从10℃至65℃的升温持续时间为4 h、高温(65℃)反应时间为4 h和w(丁醛)=70%(相对于PVA质量而言)时,自制安全玻璃片(夹层由该PVB粉末在实验室条件下压制而成)的雾度(0.2%)、透明度(89.2%)和产品缩醛度(75.42%)均满足安全玻璃的指标要求。

含多官能团聚丙烯腈抗菌消臭纤维的制备、结构与性能

合成了一种多官能团聚丙烯腈纤维 ,并测定了它的抗菌消臭性能。结果表明 :此纤维含有多种含氮、含氧、杂环等官能团 ,其对不同菌类具备优异的杀菌活性 ,并且具有抗菌广谱 ,作用时间持久和效率高等特点。

低应变率下聚乙烯醇缩丁醛的拉伸力学性能

通过27种工况下的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)低应变率直接拉伸试验,研究了低应变率下PVB拉伸力学性能,并考虑了厚度、应变率和温度对其的影响。试验结果表明,试件厚度和加载应变率对PVB的力学行为影响较小,温度对其力学行为影响较大,说明PVB是一种温度敏感材料。基于不同温度下得到的试验结果,拟合了PVB应力-应变关系。采用拉伸松弛试验得到的松弛模量,应用时-温等效原理和弹性回复对应原理,建立了考虑松弛效应的PVB拉伸本构关系。

聚乙烯醇缩醛产品的生物降解性

利用从污水、污泥中分离得到的聚乙烯醇(PVA)降解菌,采用吸光光度分析法,考察了甲醛和戊二醛改性对PVA生物降解性的影响。结果表明,PVA缩醛化产物的降解性均明显低于未改性PVA的降解性,并随着缩醛度或交联度的增加而下降。降解前后的FT-IR分析表明,在降解过程中缩醛产物的主链发生了断裂。

表面活性剂催化聚乙烯醇缩丁醛的制备及应用

在表面活性剂催化作用下,以水为溶剂、PVA(聚乙烯醇)和丁醛为主要原料,制备了PVB(聚乙烯醇缩丁醛)。着重探讨了表面活性剂类型、反应温度、硫酸用量和丁醛/PVA质量比等对PVB产量和缩醛度的影响。研究结果表明:当表面活性剂为SDS(十二烷基苯磺酸钠)、m(SDS)=0.2 g、m(硫酸催化剂)=2.8 g、m(丁醛)∶m(PVA)=6.0∶10.0和55℃反应3 h时,PVB的粘连结块问题可得到有效解决,并且PVB缩醛度为52%、PVB产量为13.0 g和丁醛利用率为66%;以PVB作为环氧树脂(EP)胶粘剂的柔韧改性剂、六亚甲基四胺为固化剂,当m(PVB)∶m(EP)=35∶100时,相应胶粘剂对2 mm厚铝板的剥离强度(12.85 N/cm)和拉伸剪切强度(6.87 MPa)相对最大。

双改性剂对聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)和甲醛(F)为原料、正丁醛/尿素为复合改性剂,制备出改性PVF(聚乙烯醇缩甲醛)胶粘剂。研究结果表明:当V(F)∶V(正丁醛)=2.0∶1.0、m(PVA)∶m(尿素)=14∶1和反应时间为60 min时,改性PVF胶粘剂具有适宜的黏度(<2.7 Pa.s),并且其初粘力(7号钢球)、耐水性(18 d)和耐酸碱性俱佳,耐高温性(>180℃)优于市售同类产品(120℃),而且其剥离强度(14.9 N/25 mm)接近JC 438—1991标准中的指标要求(15.0 N/25 mm)。

机械发泡法制备PVF泡沫塑料的稳定性研究

采用机械发泡法制备聚乙烯醇缩甲醛（PVF）泡沫塑料．研究了制备过程中影响泡沫稳定性的各因素：表面活性剂种类和浓度、PVA的酸解度、温度等．用添加增稠剂的方法提高起泡液的粘度，从而有效地提高了泡沫稳定性，得到了孔径分布均匀、细密的PVA泡沫．

水溶性聚乙烯醇缩甲醛溶液粘度

本文研究了影响水溶性聚乙烯醇缩甲醛溶液粘度的各种因素,包括未中和缩醛液加入一定量尿素后,中和时间对产物粘度的影响、尿素加入量不同对产物粘度的影响和加入尿素时的反应温度对产物粘度的影响,求出了尿素改性后产物的流变指数,找到了一种提高低固含量水溶性聚乙烯醇缩甲醛溶液粘度的有效方法。

PVB边角料用于硬质聚氯乙烯的改性研究

利用汽车夹层玻璃生产中所产生的大量边角料聚乙烯醇缩丁醛(PVB)来改性硬质聚氯乙烯(PVC-U),以提高PVC-U的冲击性能,测试了PVC-U/PVB共混物的冲击性能、拉伸性能及加工性能,并用场发射环境扫描电子显微镜(SEM)对其进行了断面形貌分析。结果表明,当100份PVC-U中加入5份PVB时,PVC-U/PVB体系的相容性较好,其冲击性能是纯PVC-U的2倍以上,而体系的拉伸性能变化不大,同时加工性能也得到了很好的改善。

聚乙烯醇(PVA)市场分析与展望

聚乙烯醇是最富前景的化工原料之一,由于其特殊的性质特征而广泛用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂等。本文结合现有的聚乙烯醇市场状况,重点对国内外PVA生产现状展开调查分析,最后结合国外最新市场研究成果对聚乙烯醇的市场情况进行展望。

亲水聚丙烯/聚乙烯醇缩丁醛共混物的非等温结晶动力学及形貌

以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为亲水改性剂,聚丙烯(PP)为基材,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,通过熔融挤出制备亲水PP/PVB共混物。采用差示扫描量热分析表征PP/PVB共混物结晶性能,通过计算非等温结晶动力学,分析研究PVB对PP基体结晶行为的影响;采用偏光显微镜及X射线衍射研究PVB的添加对PP/PVB共混物中PP基体晶体形貌与晶型的影响;采用水接触角(WCA)测试了PP/PVB共混物的亲水性能。结果显示,PVB的加入可以起到异相成核作用,加快PP的成核速率,改变PP基体球晶成核生长方式。但过量添加时会阻碍PP分子链段运动,导致晶体结构不完善,同时也会阻碍PP球晶的进一步生长,使得球晶尺寸降低,球晶间的边界消失。PP/PVB共混物的亲水性得到极大改善,随着PVB含量的增加,WCA从纯PP的102.9°降低到76.7°。

马来酸催化制备聚乙烯醇缩丁醛的新工艺研究

以马来酸(MAc)为催化剂,聚乙烯醇(PVA)和正丁醛为原料,通过缩醛化反应制备了一系列聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂。考察了MAc掺量、m(正丁醛)∶m(PVA)及表面活性剂掺量等对PVB产率和胶膜力学性能的影响,并对PVB的结构及热稳定性等进行了分析。研究结果表明:以MAc为催化剂制备的PVB具有较好的热稳定性;当w(MAc)=9%、m(正丁醛)∶m(PVA)=0.6∶1.0和w[十二烷基硫酸钠(SDS)]=1.0%(均相对于PVA质量而言)时,PVB的产率相对最高,PVB胶膜的拉伸强度(49.40 MPa)和断裂伸长率(160%)相对最大;当m(PVB)∶m[环氧树脂(EP)]=0.3∶1.0时,PVB改性EP胶粘剂的剪切强度相对最大(为8.63 MPa)。

聚乙烯醇缩糠醛的制备与性能

在酸催化条件下,用聚乙烯醇(PVA)和糠醛(Fu)合成了聚乙烯醇缩糠醛,采用紫外光谱(UV)和红外光谱(FT-IR)表征了产物的结构,讨论了反应物浓度、单体配比和反应时间对Fu残留量的影响,并测试了产物的力学性能和耐水性。结果表明,Fu残留量随反应物浓度和单体配比的下降而降低,反应时间没有规律性的影响;当n[PVA]0∶n[Fu]0=1.25时,胶膜的力学性能比较理想;当n[PVA]0∶n[Fu]0=0.5时,胶膜吸水性最小。