PVA與常見水溶性高分子的相容性

2021-01-16 摩田資訊

聚乙烯醇（PVA）是白色粉末狀樹脂，從其化學式可以看出，其分子鏈上含有大量的側基—羥基，因此聚乙烯醇也被看成一種大分子多元醇，具有很好的水溶性。PVA分子鏈上的—OH能進行一系列基團間化學反應，使其具備不同的性能。PVA具有較佳的粘接性、柔韌性、耐油性、耐溶劑性、膠體保護性、氣體阻隔性、耐磨性，經特殊處理後還可以製備一定的耐水性產品。以PVA為原料生產的一系列合成材料，在紡織、食品、醫藥、建築、木材加工、造紙、印刷、農業以及冶金等行業具有廣泛的應用前景。

   在膠粘劑工業，聚乙烯醇通常作為PVAC乳液或VAE乳液聚合的保護膠、縮合反應的基礎原料、雙組分固化反應的多元醇等，也可以作為一個基礎水溶性高分子與其他不同乳液劑高分子溶液復配使用。PVA與常見水溶性高分子的相容性詳述如下：

（1）與可溶性澱粉的相容性

在水性膠粘劑配方中，PVA和澱粉並用的情況很常見，如紙管膠、木工膠、複合膠、紙品膠、紡織整理膠漿等。有兩個問題需要注意，一是兩者混合水溶液達到平衡以後的相容性；另一個是達到平衡後兩者的分離速度。影響分離速度的因素很多，歸納如下：

①可溶性澱粉比例大時，分離速度很快，約一小時達到平衡，但是當聚乙烯醇比例大時，分離速度則非常慢。

②混合液的固體濃度接近混溶極限時，分離速度明顯變慢，大於此濃度時，濃度對分離速度影響很小，幾乎可以忽略。

③聚乙烯醇的聚合度也能影響分離速度。聚合度越低，分離速度越快，可能是由於聚合度低時，聚乙烯醇的粘度小所致。但是分離速度並不會隨著聚合度的持續減小而持續增大。

④聚乙烯醇的醇解度對分離速度影響極大。醇解度下降，分離速度急劇下降。醇解度為94%~96%時分離速度達到最低值，但是醇解度小於94%時，分離速度會隨著醇解度的減低而加快。

⑤聚乙烯醇的醇解度對平衡狀態的分離極限無影響，但是對聚合度有一定的依存性，聚合度越大，分離極限濃度越低。

（2）PVA與其他水溶性高分子的混溶性

①羥乙基纖維素HEC：分離速度較快，聚乙烯醇醇解度越高，混溶性越好。

②羧甲基纖維素CMC：混合比為1：1附近有少許分離，但在其他的混合比時，互溶性非常好，幾乎沒有分離。

③甲基纖維素MC：分離速度比較快，聚乙烯醇醇解度越高，混溶性越好。

④丙烯酸酯部分水解物：隨著聚乙烯醇醇解度下降，混溶性顯著增加。醇解度為88%時沒有分離。酯基的含碳數越低丙烯酸酯水解度越高，互溶性越好。丙烯酸酯即使對完全醇解的聚乙烯醇也不分離。

⑤聚乙二醇：與完全醇解的聚乙烯醇完全不互溶，隨著聚乙烯醇醇解度的下降而產生互溶。

⑥動物膠：聚乙烯醇與動物膠的相容性不好，非常容易分離。

⑦乾酪素：相容性好，混合後無任何分離現象出現。

⑧聚丙烯酸酯類：聚乙烯醇和聚丙烯酸甲酯相容性好，與聚丙烯酸乙酯相容性不好。

 

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