폴리비닐알코올
폴리비닐알코올, PVA라고 합니다. 분자식: (C2H4O) n. 폴리비닐아세테이트로 만든 비누화 고분자 유기화합물. 폴리비닐알코올은 유리전이온도가 60~85℃인 백색 분말, 플레이크 또는 응집성 고체입니다. 폴리비닐알코올은 알코올기를 많이 함유하고 극성을 가지며 물과 수소결합을 형성할 수 있어 극성수에 용해될 수 있습니다. ; 또한 글리세린, 페놀 등과 같은 뜨거운 수산기 함유 용매에 용해될 수 있으며 메탄올, 벤젠, 아세톤 및 가솔린과 같은 일반 유기 용매에는 용해되지 않습니다. 주로 폴리비닐 아세탈, 가솔린 저항성 파이프 및 비닐론 섬유 제조에 사용됩니다. 필름, 직물, 가죽 등의 임시 보호용 접착제, 결합재, 직물용 사이징제, 유화제, 보호 콜로이드로도 사용됩니다.
역사 발견
폴리비닐알코올은 1924년 독일의 화학자 WOHerrmann과 WWHachnel 박사에 의해 처음 발견되었습니다. 일반적인 폴리올 화학 반응을 수행할 수 있고 불용성 처리를 통해 변성되고 다른 기능적 효과를 가지므로 A 계열의 합성 물질이 널리 사용됩니다. 산업 및 농업 생산 및 의료 응용 분야에 사용됩니다. 폴리비닐알코올은 1926년에 산업생산을 이루었고, 1950년대에는 대규모 산업화를 이루었습니다. 1980년대 초 세계 생산량은 약 64만톤이었다.
폴리비닐알코올의 생산 경로는 원료에 따라 구분되는데, 에틸렌 방식과 아세틸렌 방식 두 가지가 있다.
물리적, 화학적 특성
폴리비닐알코올
PVA라고 불리는 폴리비닐알코올
폴리비닐알코올은 단량체의 중합 없이 폴리비닐아세테이트를 가수분해하여 얻은 수용성 고분자로 약칭됩니다. 백색 플레이크, 응집성 또는 분말성 고체, 무취. 폴리비닐알코올의 물리적 특성은 화학 구조, 알코올 분해 정도, 중합 정도에 따라 영향을 받습니다. 폴리비닐알코올 분자에는 1, 3과 1, 2 에틸렌 글리콜 구조라는 두 가지 화학 구조가 있지만 주요 구조는 1, 3 에틸렌 글리콜 구조, 즉 '머리와 꼬리' 구조입니다.
폴리비닐알코올의 상대밀도(25도/4도) 1.27 - 1.31(고체), 1.02(10% 용액), 융점 230도, 유리전이온도 {{9 }}도, 공기 중에서 가열하면 100도 이상에서는 천천히 색이 변하고 부서지기 쉽습니다. 160-170 ℃로 가열하면 탈수 및 에테르화되어 용해도를 잃습니다. 200°C로 가열하면 분해되기 시작합니다. 250°C 이상에서는 공액 이중 결합을 포함하는 중합체가 됩니다. 굴절률 1.49 - 1.52, 열전도율 0.2w/(m · K), 비열용량 1 - 5J/(kg · K), 저항률 (3.1 - 3.8 ) × 107Ω·cm. 이는 물에 용해되며 일반적으로 완전히 용해되려면 65-75°C로 가열해야 합니다. 휘발유, 등유, 식물성 기름, 벤젠, 톨루엔, 디클로로에탄, 사염화탄소, 아세톤, 에틸 아세테이트, 메탄올, 에틸렌 글리콜 등에 불용성입니다. 디메틸 설폭사이드에는 약간 용해됩니다. 글리세린에 용해되는 정도는 120 - 150 정도입니다. 하지만 실온으로 식히면 젤리가 됩니다. 폴리비닐알코올을 용해시키려면 물질을 실온의 물에 저으면서 첨가해야 합니다. 균일하게 분산시킨 후 온도를 높여 용해를 촉진하면 응집을 방지하고 용해 속도에 영향을 줄 수 있습니다. 폴리비닐알코올(5%) 수용액은 붕사와 붕산에 매우 민감하여 겔화가 발생하기 쉽습니다. 붕사가 용액 질량의 1%에 도달하면 돌이킬 수 없는 응고가 발생합니다. 크로메이트, 중크롬산염, 과망간산염도 폴리비닐알코올 겔을 만들 수 있습니다.
분류 소개
폴리비닐알코올은 알코올 분해에 의해 만들어진 일종의 수용성 물질입니다. 분자의 주쇄에는 ―CH―CH(OH)― 그룹이 포함되어 있습니다.
중합도에 따라 초고중합도(분자량 25-30백만), 고중합도(분자량 17-220000), 중중합도(분자량 17-220000)로 나눌 수 있습니다. 분자량 12-150000) 및 낮은 중합도(분자량 2.{5}}.5백만).
알코올 분해 정도에 따라 완전 알코올 분해(98-100% 알코올 분해), 부분 알코올 분해(87-89% 알코올 분해), 78% 알코올 분해의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
중합도와 알코올분해도가 높은 폴리비닐알코올은 폴리비닐 포멀 섬유의 주요 원료입니다. 알코올 분해 정도가 증가함에 따라 물에 대한 용해도는 크게 감소합니다. 폴리비닐알코올의 경우 일반적으로 수천, 수백 자리의 중합도를 앞쪽에, 알코올 분해도를 뒤쪽에 표기하는 것이 일반적입니다. 예를 들어, 폴리비닐 알코올 17-99은 중합도가 1700이고 알코올 분해도가 99%임을 의미합니다. 일반적으로 중합도가 증가하고 수용액의 점도가 증가하여 필름 형성 후 강도와 내용제성이 높아지나 물에 대한 용해성과 필름 형성 후 신도는 감소한다.
PVA 17-88 수용액 점도는 실온에서 시간이 지남에 따라 점차 증가합니다. 그러나 8% 농도에서의 점도는 시간에 관계없이 절대적으로 안정적입니다. 특수 현상 c 폴리비닐 알코올은 우수한 필름 형성 특성을 가지며 수증기와 암모니아를 제외한 많은 가스에 대해 매우 불편합니다. 내광성이 좋고 빛의 영향을 받지 않습니다. 불이 있으면 탈 수 있고 특별한 냄새가 납니다. 수용액을 보관하면 독성이 되는 경우가 있습니다. 인체의 피부에 무독성, 무자극입니다. 폴리비닐아세테이트의 유화중합을 위한 유화안정제로 사용됩니다. 수용성 접착제 제조에 사용됩니다. 전분 접착제의 개질제로 사용됩니다. 또한 감광성 접착제 및 벤젠 내용제 방지 실런트를 제조하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이형제, 분산제 등으로도 사용됩니다. 서늘하고 건조한 창고에 보관하세요. 방습 및 내화성.
폴리비닐알코올17-92은 PVAl7-92로 약칭하며 백색 입자 또는 분말입니다. 물에 쉽게 용해되며 용해 온도는 75 - 80 도입니다. 다른 속성은 기본적으로 PVA17-88와 동일합니다. 유화중합용 유화안정제로 사용됩니다. 수용성 접착제 제조에 사용됩니다. 서늘하고 건조한 창고, 화재 및 습기에 보관됩니다.
폴리비닐알코올{{0}}은 사이징 레진(Sizing resin)이라고도 하며, 약칭으로는 PVAl7-99이라고 합니다. 흰색 또는 밝은 노란색 분말 또는 플록 고체. 유리전이온도는 85도, 비누화값은 3 - 12mgKOH/g이다. 90 - 95 도의 뜨거운 물에 용해되며 찬물에는 거의 용해되지 않습니다. 농도가 10%를 초과하는 수용액은 실온에서 겔화되어 동결되고, 고온에서는 희석되어 유동성을 회복합니다. 점도를 안정화시키기 위해 적당량의 티오시안산나트륨, 티오시안산칼슘, 페놀, 부탄올 및 기타 점도 안정제를 용액에 첨가할 수 있습니다. PvAl7-99 용액은 PvAl7, 88보다 모래로 인해 발생하는 겔에 더 민감합니다. 용액 질량의 0.1% 붕사는 5% PVAl7-99 수용액을 겔화하고 동일한 농도의 PVA 17-88 수용액 겔 붕사의 양은 1%입니다. 농도와 알코올 분해 정도가 동일한 폴리비닐 알코올 수용액의 경우 붕사는 붕산보다 겔화될 가능성이 더 높습니다. PVAl7-99은 PVAl7-88보다 벤젠, 염소화 탄화수소, 에스테르, 케톤, 에테르, 탄화수소 등과 같은 용매에 대한 내성이 더 높습니다. 100도 이상으로 가열하면 점차적으로 색상이 변합니다. 150도 이상에서는 색이 빨리 변하고, 200도 이상에서는 분해됩니다. 폴리비닐알코올의 가열 시 변색되는 현상은 붕산을 0.5~3% 첨가하면 억제할 수 있습니다. 내광성이 좋고 빛의 영향을 받지 않습니다. 이는 장쇄 폴리올의 에스테르화, 에테르화 및 아세탈화와 같은 화학 반응성을 가지고 있습니다. 불을 피우면 특별한 냄새가 납니다. 인체의 피부에 무독성, 무자극입니다.
폴리비닐알코올17-99B는 주로 고점도 폴리비닐부티랄 제조에 사용됩니다. 사이징 재료의 분산제로 널리 사용됩니다. 다른 종류의 17-99은 폴리비닐아세테이트의 유화중합을 위한 유화안정제로 사용되나 그 효과는 17-88만큼 좋지 않습니다. 일반적으로 17-99는 17-88와 혼합됩니다. 17-99는 폴리비닐 포르말(주로 l07 건축용 접착제) 수용액 제조에 사용됩니다. 17-99은 벤젠 내용제 저항성 실런트를 제조하는 데에도 사용됩니다. 습기와 화재로부터 보호되는 서늘하고 건조한 창고에 보관하십시오.
독성 효과
무독성, 무자극성으로 피부 알레르기를 일으키지 않지만 먼지는 눈에 자극을 줍니다.
생산 방식
폴리비닐알코올의 생산 경로는 원료에 따라 구분되는데, 에틸렌 방식과 아세틸렌 방식 두 가지가 있습니다.
폴리비닐알코올의 생산 경로는 원료에 따라 구분되는데, 에틸렌 방식과 아세틸렌 방식 두 가지가 있다.
1. 직접 에틸렌 합성
석유 분해 에틸렌의 직접 합성법은 일본 쿠라레이 주식회사(구 쿠라시키 레이온 주식회사)가 최초로 개발에 성공하여 공업 생산에 활용되었습니다. 현재 전 세계 PVA 생산 공정 경로는 에틸렌법이 지배적이며 그 양은 전체 생산 능력의 72%를 차지한다. 미국은 아세틸렌 방식에서 에틸렌 방식으로의 전환을 완료했다. 일본의 에틸렌 방식도 70% 이상을 차지하고 있는 반면, 중국의 제조회사 중 에틸렌 방식은 단 2곳에 불과하다.
기술 프로세스에는 에틸렌 획득 및 합성, 정류, 중합, 비닐 아세테이트(VAc)의 폴리비닐 아세테이트(PVAc) 알코올 분해, 아세트산 및 메탄올 회수가 포함됩니다.
석유 에틸렌 공정 특성: 생산 규모가 아세틸렌 공정보다 크고 제품 품질이 좋으며 장비 유지 관리 및 청소가 쉽고 열 이용률이 높고 에너지 절약이 분명하며 생산 비용이 저렴합니다. 아세틸렌 공정보다 30% 더 저렴합니다.
2. 천연가스 분해 아세틸렌의 직접 합성법
아세틸렌 합성법은 원료의 공급원에 따라 탄화칼슘 아세틸렌 합성법과 천연가스 분해 아세틸렌 합성법으로 나눌 수 있다.
1. 탄화칼슘 아세틸렌의 합성방법
탄화칼슘 아세틸렌 합성법은 최초의 산업화된 생산 방식입니다.
탄화칼슘 아세틸렌법의 특징: 조작이 간단하고 수율이 높으며 부산물 분리가 용이합니다. 따라서 중국에는 아직도 이 방법을 사용하여 생산하는 공장이 10개소가 있으며, 대부분은 고알칼리 방법을 사용하여 생산하고 있습니다. 그러나 이 공정 경로의 높은 에너지 소비, 낮은 품질, 높은 비용으로 인해 생산 과정에서 생성되는 불순물로 인한 환경 오염도 더욱 심각합니다. 비용은 다른 두 가지 방법으로 생산된 PVA 800-1000위안/t보다 높기 때문에 시장 경쟁력이 부족하고 점차 공정을 제거하고 있습니다. 선진국들은 이미 1970년대부터 모두 저알칼리 생산공정을 사용해 왔다.
2. 천연가스 분해 아세틸렌
직접 아세틸렌 합성법 천연가스, 석탄, 전기가 풍부한 지역에서는 천연가스 아세틸렌법이 여전히 생명력을 가지고 있습니다. 천연가스 아세틸렌 방식은 유럽, 북한 등의 국가가 장악하고 있으며, 중국은 이 방식을 활용한 생산시설을 보유하고 있다.
천연가스 아세틸렌을 원료로 하는 보덴법은 기술이 성숙할 뿐만 아니라 종합적인 활용에 유리한 아세틸렌을 생산합니다. VAc의 생산 비용은 탄화칼슘 아세틸렌 방식보다 50-70% 저렴합니다. 그러나 천연가스 아세틸렌 투자와 기술적인 어려움이 더 크다.
에틸렌법, 천연가스법, 아세틸렌법에는 각각의 장점과 단점이 있습니다. 처리 방법 및 특성은 다음 표에 나와 있습니다.
원료 경로 석유 에틸렌 천연 가스 아세틸렌 카바이드 아세틸렌
반응방법
고정층 기상법 고정층 기상법 비등층 기상법
공정 조건
온도/도 150 - 200 170 - 210 170 - 210
압력 / MPa 0.49 - 0.98 정상 압력 정상 압력
속도 / L · h-1 2040 - 2100 250 - 280 110 - 150
원료비(몰비) 에틸렌: 아세트산: 산소=9: 4: 1.5 C2H2: HAc=1: 7 ± 1 C2H2: Hac=1: 3 ± 1
촉매 조성 팔라듐, 금 귀금속 Zn(Ac)2/활성탄 Zn(Ac)2/활성탄
촉매 수명 5 - 6개월 3개월 5 - 6개월
기술적 효과
단방향 전환율,% 15 - 20 60 - 70 30 - 35
시공간 생산량 / t · (m3 · d) -1 6 - 8 2.0 - 2.5 1.0 - 1.3
장점 적은 부산물, 덜 부식성 장비, 높은 촉매 활성, 우수한 제품 품질, 우수한 열 에너지 활용, 저렴하고 쉬운 촉매, 적은 부반응, 성숙한 기술, 적은 투자, 용이한 촉매 가용성
단점 귀금속 촉매 높은 아세틸렌 비용 높은 아세틸렌 비용
주된 목적
폴리비닐알코올이 널리 사용됩니다. 중합 반응에서 유화 안정제 및 분산 안정제로 사용할 수 있습니다. 접착제로 전분과 뼈 접착제를 대체할 수 있습니다. 그것은 제지, 섬유 가공, 목재 가공, 의학, 가죽, 건축, 유리, 포장 및 기타 여러 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 섬유 가공에서는 날실 사이징제, 직물 마감제(섬유 첨가제 참조) 등으로 사용할 수 있습니다. 종이의 표면 코팅을 위한 종이 가공의 안료 접착제, 종이의 표면 적용을 위한 접착제 접착제; 의약용 접착제, 현탁액, 코팅재, 연고 베이스, 심지어 혈장 대체제로도 사용됩니다.
의료용 폴리비닐알코올
폴리비닐아세테이트의 가수분해 생성물입니다. 다량의 수산기를 함유한 백색 분말이며 물에 용해됩니다. 생체적합성이 좋고 항응고 특성이 좋습니다. 자외선을 조사한 가교형 하이드로겔을 사용하여 눈의 유리체강에 주입하여 채우는 시술입니다. 결정성 하이드로겔은 인공연골소재로 활용될 수 있으며, 지혈섬유, 피임필름, 안구필름으로도 활용될 수 있다.
폴리비닐알코올수지
폴리비닐 알코올 수지 시리즈 제품은 백색 고체이며 외관은 응집성, 입상 및 분말의 세 가지 유형으로 구분됩니다. 무독성, 무취, 무공해이며 80-90도의 물에 용해될 수 있습니다. 수용액은 접착력과 필름 형성 특성이 우수합니다. 오일, 윤활제, 탄화수소 등 대부분의 유기 용매에 대한 내성이 있습니다. 이는 장쇄 폴리올의 에스테르화, 에테르화 및 아세탈화와 같은 화학적 특성을 가지고 있습니다.
제조방법 : 초산비닐을 비누화하여 만든다.
용도: 주로 날실 사이징, 직물 마감제, 직물 산업의 비닐론 섬유 원료에 사용됩니다. 107 접착제, 내부 및 외부 벽 코팅, 건축 및 장식 산업 접착제; 화학 산업에서 중합 유화제, 분산제 및 폴리비닐 공식, 아세탈, 부티랄 수지로 사용됩니다. 제지 산업에서 종이 접착제로 사용됩니다. 토양 개선제, 살충제 접착 상승제 및 농업용 폴리비닐 알코올 필름으로 사용됩니다. 또한 일일 화장품 및 고주파 담금질제 및 기타 측면에도 사용됩니다.
우리는 특허받은 완전 생분해성 필름과 PVA 백을 제공하며 모든 제품은 주조 장비로 만들어집니다. 기존 블로우 성형 제품과 다르며 모든 블로우 성형 제품은 완전 생분해성이 아닙니다. 완전 투명하고 다양한 색상의 PVA 필름과 가방을 제작할 수 있습니다. PVA 필름은 기존 블로우 성형 제품보다 부드럽습니다.
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