聚酰胺PA和聚乙烯醇PVA 有什么區(qū)別

時間：2019-05-15

(一) 聚乙烯醇 (PVA)

聚乙烯醇(PVA)是一種無色、無毒、無腐蝕性、可生物降解的水溶性高分子聚合物。目前除了作維綸原料之外，PVA在紡織漿料、涂料、粘合劑、乳化劑、薄膜等工業(yè)領域中應用日趨廣泛。但PVA分子中含有大量的羥基，導致PVA耐水性、穩(wěn)定性比較差,從而影響其應用。

中文名稱：聚乙烯醇

英文名稱2： poly(vinyl alcohol，viny)alcohol polymer，poval，簡稱PVA

CAS No.：9002-89-5

分子式：[C2H4O]n

結構式：

聚乙烯醇(PVA)溶于水，水溫越高則溶解度越大，但幾乎不溶于溶劑。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溶解快，而完全醇解和高聚合度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，其膜的機械性能優(yōu)良，膜的拉伸強度隨聚合度、醇解度升高而增強。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，粘接強度越強。

【用途和應用】

由于PVA具有*特的強力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護膠體性、氣體阻絕性、耐磨性以及經特殊處理具有的耐水性，因此除了作纖維原料外，還被大量用于生產涂料、粘合劑、紙品加工劑、乳化劑、分散劑、薄膜等產品，應用范圍遍及紡織、食品、醫(yī)藥、建筑、木材加工、造紙、印刷、農業(yè)、鋼鐵、高分子化工等行業(yè)。產品性能：聚乙烯醇樹脂系列產品系白色固體，外型分絮狀、顆粒狀、粉狀三種;無毒無味、無污染，可在80--90℃水中溶解。其水溶液有很好的粘接性和成膜性;能耐油類、潤滑劑和烴類等大多數(shù)溶劑;具有長鏈多元醇酯化、醚化、縮醛化等化學性質。產品用途：主要用于紡織行業(yè)經紗漿料、織物整理劑、維尼綸纖維原料;建筑裝潢行業(yè)107膠、內外墻涂料、粘合劑;化工行業(yè)用作聚合乳化劑、分散劑及聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮丁醛樹脂;造紙行業(yè)用作紙品粘合劑;農業(yè)方面用于土壤改良劑、農藥粘附增效劑和聚乙烯醇薄膜;還可用于日用化妝品及高頻淬火劑等方面。

在化纖工業(yè)應用中,PVA存在結皮、起泡以及對纖維的粘附性不足等缺點。因此目前普遍采用化學改性方法使其耐水性得到改善。PVA的改性主要是利用醋酸乙烯的雙鍵、酯基及醇解后羥基的化學活潑性，改變側鏈基團或結構、引人其他單體成為以PVA為主的共聚物;或引人其它官能團, 改變PVA大分子的化學結構。下面就為大家介紹聚乙烯醇(PVA)改性方法。

【聚乙烯醇(PVA)改性方法】

一、丁烯醛改性

以聚乙烯醇(PVA)和丁烯醛為主要原料、鹽酸(HCl)為催化劑和乙醛為改性劑，可以制備聚乙烯醇縮混合醛膠粘劑。

1.制備方法：

將一定量的PVA放入裝械攪拌器和回流冷凝裝置的三口燒瓶中，加入去離子水，調節(jié)水浴溫度至95℃，保溫2h，使其充分溶解;待該溶液冷卻至室溫時，邊攪拌邊緩慢滴加計量的HCl，充分混合均勻;水浴升溫至規(guī)定溫度，按配方加入丁烯醛和乙醛溶液，充分攪拌;反應結束后，用NaOH溶液調節(jié)pH值至8～9，再加入適量尿素，攪拌20min即可。

2.結果表明：

當反應溫度為(90±2)℃、反應時間為4 h、8%PVA溶液為200 mL、HCl為1mL、丁烯醛為1.0～1.5mL和乙醛為4mL時，縮醛化產物的黏度適中、粘接強度相對大(4.5MPa)且耐水性相對較好;在其他條件保持不變的前提下，通過改變丁烯醛用量，可以進一步調節(jié)體系的終黏度，使之滿足木材用膠粘劑的使用要求。

二、丁二酸改性

以丁二酸為交聯(lián)劑，通過COOH-與OH-的反應，生成酯基，使PVA分子發(fā)生交聯(lián)，生成難溶于水的改性PVA膠。引入的COOH-基團可提高其耐水性、硬度、附著力等。

1.制備方法：

稱取適量的PVA，加水，在電動攪拌下水浴加熱，控制水浴溫度為80-90℃，完全溶解后，停止加熱，得到PVA膠。在一定溫度水浴下，向上述PVA膠中添加適量丁二酸，在密閉條件下攪拌使其反應，冷卻至室溫，得到改性PVA膠。

2.結果表明：

以丁二酸為交聯(lián)劑，對PVA膠進行改性，確定佳改性條件為：PVA膠質量濃度7%、反應溫度85℃、PVA膠與丁二酸質量比5.6：1，在此條件下，得到的改性PVA膠的硬度、附著力、粘度和抗沖擊力都有顯著改善，耐水性能也得到了提高。該法可用于制備對附著力、耐水性要求較高的PVA粘膠劑和涂料。

三、環(huán)氧樹脂改性

聚乙烯醇(PVA)中含有大量的親水性基團羥基, 在外部的干濕變化中, 表現(xiàn)出強烈的對水親合作用。采用粘結強度高、穩(wěn)定性好的環(huán)氧樹脂為改性劑,主要是因為環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基團可以與聚乙烯醇中的羥基發(fā)生反應生成醚。

1.制備方法：

取計量聚乙烯醇和水, 將其分別加入到裝有攪拌和回流裝置的三口瓶中。開動攪拌,升溫90℃,保溫反應1h后即得一定濃度聚乙烯醇水溶液。降溫至70 ℃,加快攪拌速度, 取定量環(huán)氧樹脂置于膠水中, 保溫反應2h后即得環(huán)氧樹脂改性聚乙烯醇。

2.結果表明：

通過正交實驗,確定聚乙烯醇質量濃度為8%,改性時間2h，環(huán)氧樹脂加入量2.4%(質量分數(shù)),改性溫度60℃為佳反應條件。在此條件下制得的改性聚乙烯醇的各項性能優(yōu)良，固化程度89.6%,較未改性聚乙烯醇固化程度64.5%有大幅度提高。

四、順丁烯二酸改性

通過聚乙烯醇與順丁烯二酸(俗稱馬來酸，MA)發(fā)生交聯(lián)反應，來提高其耐水性能。

1.結果表明：

PVA膜的酯化交聯(lián)是通過PVA分子與MA在高溫下發(fā)生的酯化反應實現(xiàn)的，該酯化交聯(lián)反應實際上是在PVA的高分子鏈間引入了羰基，重新形成一種新的聚合物，但是整個PVA高分子的主鏈則保持不變。

與MA酯化反應后的PVA僅只發(fā)生了化學交聯(lián)，并沒有產生穩(wěn)定的結晶結構，這樣的PVA膜很容易被水溶脹而破壞膜的結構。因此，要將PVA膜進行熱處理。因為液相中酯化反應的特點是可逆性，而在加熱過程PVA膜中高分子的交聯(lián)，由于鑄膜液中尚未被去除的組分水以及PVA與MA酯化反應產生的水完全揮發(fā)而使酯化反應變得不可逆，交聯(lián)結構的PVA膜得以穩(wěn)定。

五、納米二氧化硅改性

通過在復合材料基體中添加納米級的增強體可以使復合材料的力學性能(如，強度、剛度，彈性模量等) 有顯著提高。采用納米二氧化硅粒子進行改性后的聚乙烯醇膠粘劑無毒，無污染，必將得以廣泛應用，值得開展系統(tǒng)研究。

納米粒子的改性目前研究主要集中在以下兩方面：一是以二氧化硅為基，用改性劑對其表面進行改性，然后接枝聚合物;二是以聚合物為基，然后接枝改性劑，再接枝二氧化硅。對納米二氧化硅進行改性一般是將它分散在溶劑中，然后加入改性劑。

(二) 聚酰胺

聚酰胺(PA)通稱尼龍(Nylon)，是分子主鏈中含大量酰胺基團的線型結晶型高聚物。按其鏈節(jié)結構中碳鏈的碳原子數(shù)表示其組成，如PA6和PA12等，以及由二元酸與二元胺反應形成的PA66和PA1010，其分子結構式分別為：

目前世界上產量大的是Ny6和Ny66兩種。

PA樹脂大分子中所含酰胺基團性很強，使大分子間結合力強大，大分子易結晶，使得PA塑料具有很高的強度和阻隔性。PA樹脂加入少量添加劑甚至不加可制成各種 PA的塑料制品，由于各種PA在化學結構上相似，致使其性能也有相同之處，而它們在結構上有規(guī)律性的差別也給其性能上帶來規(guī)律性的差異。

【食品包裝使用的PA薄膜類制品特性】

①阻氣性良好，分子結合越緊密，其阻氣性越好，耐油性也好。但因分子性較強，其阻濕性能差，是一種典型的親水性聚合物，吸水性強，且隨吸水量的增加而溶脹，使阻氣、阻濕性能急劇下降，也影響其強度和包裝尺寸的穩(wěn)定性。

②化學穩(wěn)定性良好，耐堿和大多數(shù)鹽液的作用，但強酸和氧化酸能侵蝕它; 水和醇能使Ny溶脹，這種作用依PA1010、PA66、PA6順序增大。

③與其他塑料相比具有很好的抗拉強度，抗沖擊強度也比一般塑料顯著地高，且隨著吸濕量的增多而提高。

④高低溫性能優(yōu)良，正常使用溫度范圍為-60～130℃，高可高達200℃。

⑤衛(wèi)生安全性較好，不易受生物的侵蝕。

⑥成型加工性較好，但熱封性能較差。

PA薄膜制品大量用于食品包裝。為提高其包裝性能，可使用拉伸PA薄膜和與PE、 PVDC膜等復合，以克服其親水、吸水的缺點，從而擴大使用范圍，可用于果汁奶類的無菌包裝，或其他食品的冷凍和蒸煮包裝。

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詞條
詞條說明
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