聚乙烯醇縮甲醛膠水的合成

一、實驗目的

1.掌握由聚乙烯醇制備聚乙烯醇縮甲醛膠水的方法，了解縮醛

化反應的主要影響因素。

2.使用數字粘度計表征產品特性。

實驗原理

早在1931 年，人們就已經研制出聚乙烯醇(PVA)的纖維，但由于PVA 的水溶性而無法實際應用。利用“縮醛化”減少其水溶性，就使得PVA有了較大的實際應用價值，用甲醛進行縮醛化反應得到聚乙烯醇縮甲醛(PVF)。PVF 隨縮醛化程度不同，性質和用途有所不同。控制縮醛在35%左右，就得到了人們稱為“維綸”的纖維(vinylon)。維綸的強度是棉花的1.5~2.0倍，吸濕性5%，接近天

然纖維，又稱為“合成棉花”。在PVF分子中，如果控制其縮醛度在較低水平，由于PVF分子中含有羥基，乙酸基和醛基，因此有較強的粘接性能，可作膠水使用，用來粘結金屬、木材、皮革、玻璃、

陶瓷、橡膠等。.

 

聚乙烯醇縮甲醛膠水最初只是代替漿糊及動植物膠、文具膠等來使用，70年代開始用于民用建設，此后又應用于壁紙、玻璃、瓷磚等的粘貼，目前作為膠粘劑也廣泛應用于內外墻涂料、水泥地面

涂料的基料等。聚乙烯醇縮甲醛是利用聚乙烯醇與甲醛在鹽酸催化作用下而制

備的產品，一般可用作日用膠水。聚乙烯醇是水溶性的高聚物，如果用甲醛將它進行部分縮甲醛化，縮醛度愈高，水溶性愈差。聚乙烯醇與甲醛在H+的催化作用下發生縮合反應，其反應式如

下:

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高分子鏈上的羥基未必能全部進行縮醛化反應，會有一部分羥基殘留下來。本實驗是合成水溶性聚乙烯醇縮甲醛膠水，反應過程中需控制較低的縮醛度，使產物保持水溶性。如若反應過于猛烈。

則會造成局部高縮醛度，導致不溶性物質存在于膠水中，影響膠水質量。因此在反應過程中，要特別注意嚴格控制催化劑用量、反應溫度、反應時間及反應物比例等因素。聚乙烯醇縮甲醛隨縮醛化程度的不同，性質和用途各有所不同。它能溶于甲酸、乙酸、二氧六環、氯化烴(二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷)、乙醇-苯混合物(30: 70) 、乙醇-甲苯混合物(40: 60)以及60%的含水乙醇等。本實驗中，由于縮醛化反應的程度較低，膠水中尚含有未反應的甲醛，產物往往有甲醛的刺激性氣味。縮醛

基團在堿性環境下較穩定，故要調整膠水的pH值。

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