聚乙烯醇CAS:9002-89-5

　　聚乙烯醇CAS:9002-89-5是一種有機(jī)化合物，化學(xué)式為[C2H4O]n，外觀是白色片狀、絮狀或粉末狀固體，無味。溶于水(95℃以上)，微溶于二甲基亞砜，不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、*、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。聚乙烯醇是重要的化工原料，用于制造聚乙烯醇縮醛、耐汽油管道和維尼綸合成纖維、織物處理劑、乳化劑、紙張涂層、粘合劑、膠水等。

　　2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，聚乙烯醇在3類致癌物清單中。 [1] 2019年5月30日，一項(xiàng).新研究發(fā)現(xiàn)，普通膠水中含有的聚乙烯醇可以用于造血干細(xì)胞的培養(yǎng)液，在此基礎(chǔ)上有望大幅降低造血干細(xì)胞的培養(yǎng)成本，幫助治療白血病等疾病。 

中文名：聚乙烯醇

外文名：polyvinyl alcohol,vinylalcohol polymer

別 名：PVA

化學(xué)式：[C2H4O]n

分子量：44.05(單體)

CAS登錄號：9002-89-5

熔 點(diǎn)：230 ℃

水溶性：溶于水

外 觀：白色片狀、絮狀或粉末狀固體

閃 點(diǎn)：79 ℃

應(yīng) 用：粘合劑、乳化劑、分散劑等危險(xiǎn)性描述吸收后對身體有害，可燃，具有刺激性。

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理化特性

　　特性

　　白色片狀、絮狀或粉末狀固體，無味。

　　聚乙烯醇的物理性質(zhì)受化學(xué)結(jié)構(gòu)、醇解度、聚合度的影響。在聚乙烯醇分子中存在著兩種化學(xué)結(jié)構(gòu)，即1,3和1,2乙二醇結(jié)構(gòu)，但主要的結(jié)構(gòu)是1,3乙二醇結(jié)構(gòu)，即“頭·尾”結(jié)構(gòu)。聚乙烯醇的聚合度分為超高聚合度(分子量25～30萬)、高聚合度(分子量17-22萬)、中聚合度(分子量12～15萬)和低聚合度〔2.5～3.5萬〕。

　　醇解度一般有78%、88%、98%三種。部分醇解的醇解度通常為87%～89%，*醇解的醇解度為98%～*。常取平均聚合度的千、百位數(shù)放在前面，將醇解度的百分?jǐn)?shù)放在后面，如17-88即表聚合度為1700,醇解度為88%。一般來說，聚合度增大，水溶液粘度增大，成膜后的強(qiáng)度和耐溶劑性提高，但水中溶解性、成膜后伸長率下降。

　　聚乙烯醇的相對密度(25℃/4℃)1.27～1.31(固體)、1.02(10%溶液)，熔點(diǎn)230 ℃，玻璃化溫度75～85℃，在空氣中加熱至100℃以上慢慢變色、脆化。加熱至160～170℃脫水醚化，失去溶解性，加熱到200 ℃開始分解。超過250℃變成含有共軛雙鍵的聚合物。折射率1. 49～1. 52,熱導(dǎo)率0.2w/(m·K)，比熱容1～5J/(kg·K)，電阻率(3.1～3. 8)×10Ω·cm。溶于水，為了*溶解一般需加熱到65～75℃。不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、*、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亞砜。120～150℃可溶于甘油.但冷至室溫時(shí)成為膠凍。

　　溶解聚乙烯醇應(yīng)先將物料在攪拌下加入室溫水中.分散均勻后再升溫加速溶解，這樣可以防止結(jié)塊，影響溶解速度。聚乙烯醇水溶液(5%)對硼砂、硼酸很敏感，易引起凝膠化，當(dāng)硼砂達(dá)到溶液質(zhì)量的1%時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生不可逆的凝膠化。鉻酸鹽、重鉻酸鹽、高錳酸鹽也能使聚乙烯醇凝膠。PVA 17-88水溶液在室溫下隨時(shí)間粘度逐漸增大.但濃度為8%時(shí)的粘度是穩(wěn)定的，與時(shí)間無關(guān)，屆特殊現(xiàn)象c聚乙烯醇成膜性好，對除水蒸氣和氨以外的許多氣體有高度的不適氣性。

　　耐光性好，不受光照影響。通明火時(shí)可燃燒，有特殊氣味。水溶液在貯存時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)毒變。無毒，對人體皮膚無刺激性。

　　用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化穩(wěn)定劑。用于制造水溶性膠粘劑。用作淀粉膠粘劑的改性劑。還可用于制備感光膠和耐苯類溶劑的密封膠。也用作脫模劑，分散劑等。貯存于陰涼、干燥的庫房內(nèi).防潮，防火。

　　聚乙烯醇17-92簡稱PVA 17-92,白色顆?；蚍勰睢Ｒ兹苡谒?，溶解溫度75～80℃。其他性能基本與PVA17-88相同。用作乳液聚合的乳化穩(wěn)定劑。用于制造水溶性膠粘劑。貯存于陰涼、干燥的庫房內(nèi)，防火、防潮。

　　聚乙烯醇17-99又稱漿紗樹脂(Sizing resin)，簡稱PVA17-99。白色或微黃色粉末或絮狀物固體。玻璃化溫度85℃，皂化值3～12mgKOH/g。溶于90～95℃的熱水，幾乎不溶于冷水。濃度大于l0%的水溶液，在室溫下就會(huì)凝膠成凍，高溫下會(huì)變稀恢復(fù)流動(dòng)性。為使粘度穩(wěn)定，可于溶液中加入適量的硫氰酸鈉，硫氰酸鈣、苯酚、丁醇等粘度穩(wěn)定劑。PVA17-99溶液對硼砂引起凝膠比PVA17-88更敏感，溶液質(zhì)量的0.1%的硼砂就會(huì)使5%PVA17-99水溶液凝膠化，而引起同樣濃度PVA 17-88水溶液凝膠化的硼砂量則需1%。對于相同濃度、相同醇解度的聚乙烯醇水溶液，硼砂比硼酸更易發(fā)生凝膠。PVA17-99比PVA17-88對苯類、氯代烴、酯、酮、醚、烴等溶劑的耐受能力更強(qiáng)。加熱至100℃以上逐漸變色,150℃以上時(shí)很快變色,200℃以上時(shí)將分解。聚乙烯醇加熱時(shí)變色的性質(zhì)可以通過加入0.5%～3%的硼酸而得到抑制。耐光性好，不受光照的影響。具有長鏈多元醇的酯化、醚化、縮醛化等化學(xué)反應(yīng)性。通明火會(huì)燃燒，有特殊氣味。無毒，對人體皮膚無刺激性。

　　聚乙烯醇17-99B主要用于制造高粘度聚乙烯醇縮丁醛.廣泛用作漿紗料的分散劑等。其他類型的17-99用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化穩(wěn)定劑，但效果不如17-88,一般是將17-99與17-88混合使用。17-99用于制造聚乙烯醇縮甲醛水溶液(主要是107建筑膠)。17-99還用于制備耐苯類溶劑的密封膠。貯存于陰涼、干燥的庫房內(nèi)，防潮、防火。

密度：聚乙烯醇的相對密度(25℃/4℃)1.27～1.31(固體)、1.02(10%溶液)。

玻璃化溫度：75～85℃。

受熱性能：在空氣中加熱至100℃以上慢慢變色、脆化。加熱至160～170℃脫水醚化，失去溶解性，加熱到200 ℃開始分解。超過250℃變成含有共軛雙鍵的聚合物。

折射率：1. 49～1. 52。

熱導(dǎo)率：0.2w/(m·K)。

比熱容：1～5kJ/(kg·K)。

電阻率：(3.1～3. 8)×10Ω·cm。

引燃溫度(℃)：410(粉末)

爆炸下限%(V/V)：125(g/m3 )

溶解性：溶于水，為了*溶解一般需加熱到65～75℃。不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、*、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亞砜。120～l50℃可溶于甘油.但冷至室溫時(shí)成為膠凍。

　　PVA薄膜制造

　　PVA是Only可被細(xì)菌作為碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在細(xì)菌和酶的作用下，46天可降解75%，屬于一種生物可降解高分子材料,可由非石油路線大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格低廉，其耐油、耐溶劑及氣體阻隔性能出眾，在食品、藥品包裝方面具有*優(yōu)勢。PVA的應(yīng)用基于溶液法，通過流延成膜制備薄膜材料，但是溶液加工成型需經(jīng)歷溶解和干燥過程, 存在工藝復(fù)雜、成本高、產(chǎn)量低等缺點(diǎn)，很難制備厚壁、形狀復(fù)雜的制品，同時(shí)，也無法與其他材料進(jìn)行共擠吹塑制備多層復(fù)合薄膜。

　　(1)共聚改性，通過共聚或高分子反應(yīng)在主鏈或側(cè)基上引入作用力較弱的單元，減弱PVA分子內(nèi)和分子間作用力，降低熔點(diǎn);

　　(2)共混改性，通過加入能與PVA中羥基生成氫鍵的大量聚合物，破壞PVA分子間作用力，降低熔點(diǎn)或提高熱分解溫度，如糖類衍生物、膠原水解物等。Nishino將糖類衍生物Poly(GEMA)與PVA共混，其熱分解溫度大幅提高，當(dāng)加入量為到25wt%時(shí)，混合物的熱分解溫度達(dá)到326℃。意大利Montedison集團(tuán)Novamont公司開發(fā)生產(chǎn)出成功的PVA/淀粉復(fù)合材料“MaterBi”牌號，由變性淀粉與改性PVA 共混構(gòu)成的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高分子塑料合金, 具有優(yōu)異的成型加工性、二次加工性、力學(xué)性能和生物降解性能。 該公司已開發(fā)出擠出成型用片、吹塑薄膜、流延薄膜、注塑制品、中空容器、玩具等產(chǎn)品。

　　(3)后反應(yīng)改性，通過對PVA分子鏈上的羥基進(jìn)行化學(xué)改性，引入可降低PVA的規(guī)整度和提高熱穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)單元，改善PVA的熱塑加工性能。Nishimura研究表明，烷基硼酸絡(luò)合物能有效地降低PVA的熔融溫度和提高分解溫度，實(shí)現(xiàn)熔融紡絲。

　　(4)增塑改性，該方法簡單、高效，國內(nèi)外對增塑研究較多，采用水、無機(jī)鹽、甘油、多元醇及其低聚物、己內(nèi)酰胺、醇胺等單一或復(fù)合增塑改性劑，降低PVA的熔點(diǎn)，改善加工流動(dòng)性。

主要用途

　　用于制造聚乙烯醇縮醛、耐汽油管道和維尼綸合成纖維、織物處理劑、乳化劑、紙張涂層、粘合劑等。

　　一種水溶性聚乙烯醇纖維及其制備方法，其特點(diǎn)是將聚合度500～2000和醇解度75-99mo1%的聚乙烯醇100份，用二甲基亞砜/水=90～70∶10～30的混合溶劑200～400份，加入不銹鋼溶解釜中，在攪拌下于溫度80-120℃，壓力-0.01～-0.08MPa,溶解3～4小時(shí)，配成紡絲溶液，經(jīng)過濾、脫泡、干濕法紡絲和后處理，獲得水溶性聚乙烯醇纖維，該纖維水溶溫度10～90℃，強(qiáng)度≥3.5cN/dtex,單纖維纖度為1.5～10dtex,斷裂伸長15～30%，其長絲加工成毛條，與羊毛條、棉條、麻和化學(xué)纖維混紡制成高支紗或空心紗，或切斷成短纖維作無紡布、繡花底布和造紙方面的多種用途。

　　它具有如下優(yōu)良性質(zhì)：

　　溶解性PVA溶于水，水溫越高則溶解度越大，但幾乎不溶于有機(jī)溶劑。PVA溶解性隨醇解度和聚合度而變化。部分醇解和低聚合度的PVA溶解極快，而*醇解和高聚合度PVA則溶解較慢。一般規(guī)律，對PVA溶解性的影響，醇解度大于聚合度。PVA溶解過程是分階段進(jìn)行的，即：親和潤濕一溶脹一無限溶脹一溶解。

　　成膜性PVA易成膜，其膜的機(jī)械性能優(yōu)良，膜的拉伸強(qiáng)度隨聚合度、醇解度升高而增強(qiáng)。

　　粘接性PVA與親水性的纖維素有很好的粘接力。一般情況，聚合度、醇解度越高，粘接強(qiáng)度越強(qiáng)。

　　熱穩(wěn)定性PVA粉末加熱到100℃左右時(shí)，外觀逐漸發(fā)生變化。部分醇解的PVA在190℃左右開始熔化,200℃時(shí)發(fā)生分解。*醇解的PVA在230℃左右才開始熔化,240℃時(shí)分解。熱裂解實(shí)驗(yàn)表明：聚合度越低，重量減少越快;醇解度越高，分解時(shí)間越短。

　　醫(yī)用的PVA有PVA05-88,PVAl7-88,PVA-124等規(guī)格，前2種規(guī)格的醇解度均為(88±2)(m01)%，平均聚合度 (n)分別為500~600和1700～1800;PVA.124的醇解度為 98～99(m01)%，平均聚合度(n)2 400~2 500。

　　開發(fā)新的藥用輔料，促進(jìn)劑型優(yōu)化是當(dāng)前中國中藥開發(fā)與接軌的戰(zhàn)略任務(wù)之一。PVA具有合成方便、安全低毒、產(chǎn)品質(zhì)量易于控制、價(jià)格便宜、使用方便等特點(diǎn)。因此， PVA是具有再次開發(fā)潛力的優(yōu)良藥用輔料。