聚乙烯醇縮甲醛的制備(原創(chuàng))

沈陽理工大學(xué)課程論文PAGEPAGE14聚乙烯醇縮甲醛的制備摘要聚乙烯醇縮甲醛是一種生活中非常常見的膠水。本文主要是介紹，以聚乙烯醇和甲醛為原料，在鹽酸的催化作用下，制備水溶性的聚乙烯醇縮甲醛。并測定其粘度和拉伸強度。因本次實驗失敗，將分析實驗失敗的原因。實驗結(jié)果為：實驗產(chǎn)品呈凝膠狀，水溶性差，粘度差。關(guān)鍵詞：聚乙烯醇，甲醛，聚乙烯醇縮甲醛PreparationofpolyvinylformaldehydeAbstractPolyvinylformalisverycommongluewhichiswidelyusedinourlife.Thisarticlemainlyintroducesthepolyvinylformalmadeofthebasicrawmaterialofpolyvinylalcoholandformaldehyde,anddeterminationoftensilestrengthandviscosity,underthecatalysisofhydrochloricacid.Theexperimentturnedouttobeanunexpectedfailure.Itwillanalyzethereasonsforitsfailure.Theresultsforit,thatis,theproductisgelatinous,poorwater-solubilityandviscosity.KeyWords：polyvinylalcohol,formaldehyde,polyvinylformal目錄TOC\o"1-3"\u1. 前言 11.1聚乙烯醇簡介 11.2聚乙烯醇用途 21.3甲醛簡介 21.4聚乙烯醇縮甲醛簡介 31.5反應(yīng)原理 41.6展望 52. 實驗藥品及儀器 62.1藥品 62.2儀器及裝置 62.3實驗方法 72.3.1聚乙烯醇的溶解 72.3.2合成聚乙烯醇縮甲醛 72.3.1聚乙烯醇縮甲醛的性能測試 73. 結(jié)果與討論 83.1縮醛化程度對實驗的影響 83.2酸堿性對縮合反應(yīng)的影響 93.3反應(yīng)溫度對縮合反應(yīng)的影響 103.4甲醛用量對縮合反應(yīng)的影響 103.5反應(yīng)時間對縮合反應(yīng)的影響 104. 結(jié)論 125. 致謝 12參考文獻 13前言1.1聚乙烯醇簡介聚乙烯醇，有機化合物，白色片狀、絮狀或粉末狀固體，無味。溶于水，不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亞砜。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、粘合劑等。聚乙烯醇結(jié)構(gòu)式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%，完全醇解的醇解度為98%~100%。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，為了完全溶解一般需加熱到65~75℃。不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、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)硼砂達到溶液質(zhì)量的1%時，就會產(chǎn)生不可逆的凝胺化。鉻酸鹽、重鉻酸鹽、高錳酸鹽也能使聚乙烯醇凝膠。PVA17－88水溶液在室溫下隨時間粘度逐漸增大．但濃度為8%時的粘度是絕對穩(wěn)定的，與時間無關(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。通明火時可燃燒，有特殊氣味。水溶液在貯存時，有時會出現(xiàn)毒變。無毒，對人體皮膚無刺激性。1.2聚乙烯醇用途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。1.3甲醛簡介甲醛（分子式：HCHO）亦稱蟻醛，是最簡單的醛類，通常情況下是一種可燃、無色及有刺激性的氣體。易溶于水、醇和醚。相對分子質(zhì)量：30.03，沸點-19.5℃，自燃點430℃，密度0.815g/mL（液體，-20℃），1.075-1.085g/mL（液體，37%）；35~40%的甲醛水溶液叫做福爾馬林。純甲醛為無色透明氣體，有刺激性氣味。液體在較冷時久貯易混濁，在低溫時則形成三聚甲醛沉淀。蒸發(fā)時有一部分甲醛逸出，但多數(shù)變成三聚甲醛。工業(yè)上常用催化氧化法由甲醇制取甲醛。在空氣中能緩慢氧化成甲酸。能與水、乙醇、丙酮等有機溶劑按任意混溶。低毒，半數(shù)致死量（大鼠，經(jīng)口）800mg/kg。其蒸氣能強烈刺激粘膜、具有致癌性、屬于高毒物。甲醛有親電性，可以和芳烴發(fā)生親電芳香取代反應(yīng)，也可以與烯烴發(fā)生親電加成；與乙醛發(fā)生交叉Cannizzaro反應(yīng)生成季戊四醇，后者是制取炸藥季戊四醇四硝酸酯的原料。與酚類縮合生成酚醛樹脂；與4-取代酚類反應(yīng)生成杯芳烴。甲醛也是曼尼希反應(yīng)中常用的醛，空氣中的甲醛氣體可以通過強氧化性的高錳酸鉀和其反應(yīng)。甲醛是一種重要的有機原料，主要用于塑料工業(yè)(如制酚醛樹脂、脲醛塑料—電玉)、合成纖維(如合成維尼綸—聚乙烯醇縮甲醛)、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、染料等。福爾馬林具有殺菌和防腐能力，可浸制生物標(biāo)本，其稀溶液(0.1-0.5%)農(nóng)業(yè)上可用來浸種，給種子消毒。1.4聚乙烯醇縮甲醛簡介聚乙烯醇縮甲醛（polyvinylformal，PVF，俗稱107膠）是甲醛中的羰基與聚乙烯醇中相鄰兩個羥基反應(yīng)生成的具有六元環(huán)縮醛結(jié)構(gòu)的縮合產(chǎn)物，是一類十分重要的高分子材料。目前作為商品化的聚乙烯醇縮醛產(chǎn)品主要有聚乙烯醇縮丁醛、縮甲醛、縮甲乙醛等，在涂料、粘合劑、薄膜等方面有廣泛的應(yīng)用。聚乙烯醇縮甲醛的軟化溫度較高于其他縮醛，同時具有很高的機械強度、高耐磨性及良好的粘接性、卓越的電性能，是生產(chǎn)高韌性、耐熱性、耐磨性及高介電強度漆包線的重要材料；與酚醛樹脂配伍還可制成適用于各種鋁合金與鋼、黃銅、紫銅、鋁合金、聚酯樹脂玻璃布基層粘聯(lián)，木材、橡皮之間的粘合的黑迪哈粘合劑。此外，也是制成沖擊強度高、壓縮彈性模量值大的泡沫塑料的主要原料。[[CH2-CH-CH-CH2]nOCH2O聚乙烯醇縮甲醛分子結(jié)構(gòu)PVF是略微帶草黃色的固體。有熱塑性。密度1.2。軟化點約190℃。熱變形溫度65~75℃。吸水率約1%。溶于丙酮、氯化烴、乙酸、酚類。主要用于制造耐磨耗的高強度漆包線涂料和金屬、木材、橡膠、玻璃層壓塑料之間的膠黏劑，作為層壓塑料的中間層以及制造沖擊強度高、壓縮彈性模量大的泡沫塑料。把聚乙烯醇溶解于水中，經(jīng)紡絲、甲醛處理制成的合成纖維。聚乙烯縮甲醛纖維的中國商品名，又稱維尼綸。1924年由德國P.H.赫爾曼和黑內(nèi)爾合成聚乙烯醇，30年代制成纖維，名為金托菲爾（synthofil）。由于它溶解于水不能作紡織纖維，主要用作手術(shù)縫線。1939年日本櫻田一郎等人研制成功聚乙烯醇的熱處理和縮醛化方法，維綸才成為耐熱水性良好的纖維。世界上生產(chǎn)維綸的國家主要有中國、日本、朝鮮等。維綸性質(zhì)與棉花相似，強度和耐磨性優(yōu)于棉花。它有良好的耐用性、吸濕性、保暖性、耐磨蝕和耐日光性；主要缺點是耐熱水性差，彈性不佳，染色性較差，高溫下的力學(xué)性能低。維綸大量用于與棉、粘膠纖維或其他纖維混紡，也可純紡，用于制作外衣、汗衫、棉毛衫褲和運動衫，以及工作服；也可制作帆布、纜繩、漁網(wǎng)、包裝材料和過濾材料。聚乙烯醇縮甲醛的性質(zhì)和用途，隨著聚乙烯醇原料、制造方法和縮醛化程度的不同而有很大的差別。工業(yè)上最主要的用途是制作為維綸纖維。它是由完全醇解的聚乙烯醇合成的，它的平均聚合度為1700~1800。1924年德國W.O.赫爾曼和W.黑內(nèi)爾首先制得了聚乙烯醇，1934年德國制得了水溶性聚乙烯醇纖維，1938年日本櫻田一郎研究成功熱處理和縮醛化技術(shù)，提高了纖維耐水性，擴大了在紡織工業(yè)中的應(yīng)用范圍。1948年維綸纖維問世，1950年日本建成了第一個生產(chǎn)裝置，此后產(chǎn)量迅速上升。60年代以后，朝鮮民主主義人民共和國、中國、聯(lián)邦德國、蘇聯(lián)、南朝鮮等相繼生產(chǎn)，目前以中國、朝鮮民主主義共和國、日本的產(chǎn)量最大。1.5反應(yīng)原理聚乙烯醇和甲醛在酸性條件下制備聚乙烯醇縮甲醛，反應(yīng)原理如圖所示。聚乙烯醇縮甲醛制備的原理聚乙烯醇和甲醛的物質(zhì)的量配比及反應(yīng)的PH值不同，得到的聚乙烯醇縮甲醛的分子量也不同[5]。分子量小時，形成的高分子化合物易溶于水；分子量大時，得到的高分子化合物難溶于水。溶解性過好，或難于溶解對制備水溶性涂料均不利。因此，如何控制反應(yīng)的條件，使其最大限度的生成合適分子量的化合物是成功制備聚乙烯醇縮甲醛膠的重要一環(huán)[6]。由于在這一反應(yīng)中有游離的羥基，縮醛化反應(yīng)總不能進行到底的[7]。聚乙烯醇縮甲醛的性能（如軟化溫度、硬度、溶解性、溶液的粘度等）取決于下列4中因素：聚乙烯醇的分子量和它的分散密度；聚乙烯醇中的羥基與?；?；縮醛化度，也即聚乙烯醇縮醛中羥基和縮醛基之比；醛的化學(xué)結(jié)構(gòu)。工業(yè)的聚乙烯醇縮醛總不是只含有縮醛基，除縮醛基之外它的分子中總含有未被取代的羥基和一定量的酯基（乙?；?，其隨著縮醛反應(yīng)的進行，可使生成的聚乙烯縮醛不溶于水，使之在達到一定的縮醛化度后由溶液中沉淀析出。聚乙烯醇縮甲醛的合成可通過以聚乙烯醇為原料和以聚乙酸乙烯酯為原料的兩條路線，即由溶于水中的聚乙烯醇經(jīng)醛進行縮醛化而生成和將聚乙酸乙烯酯溶于醋酸中再以醛處理而制得。由于以聚乙酸乙烯酯為原料同時進行水解和縮醛化時很難調(diào)節(jié)縮醛組成中的乙酰基，而已聚乙烯醇直接縮醛可以更準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)聚乙烯醇縮醛鏈中冠能基的比例，在必要時可以制得幾乎不含乙烯?；漠a(chǎn)物，所以，主要探討聚乙烯醇直接縮醛工藝。1.6展望PVF在各個領(lǐng)域的使用已逐步推廣，國內(nèi)有許多生產(chǎn)廠家，其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)也占有相當(dāng)一部分。它的生產(chǎn)不管是通過改變合成工藝路線、加入溶劑、添加改性劑，還是與其他膠粘劑復(fù)合以及幾種方法的綜合使用，所得到的產(chǎn)品都會降低游離甲醛的含量（未改性的含2.5%），耐水性和強度都有不同程度的提高[4]。但是通過后面四種技術(shù)改性所得到的產(chǎn)品相比較，經(jīng)過一段時間后其粘度、外觀、強度和PH值的變化均不如第一種，說明了經(jīng)過工藝手段所得到的產(chǎn)品有較好的貯存穩(wěn)定性。當(dāng)前，只通過工藝手段不添加任何改性物質(zhì)，而改變工藝條件，促進分子間交聯(lián)，即可顯著地提高粘度和耐水性，也會降低游離甲醛含量及成本，因而這條路徑是當(dāng)前生產(chǎn)情況下較為理想的改性路徑。本文主要是為了研究聚乙烯醇縮甲醛的制備，并測定產(chǎn)品的粘度和拉伸強度。并分析各反應(yīng)條件（試劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等）對產(chǎn)品制備的影響。實驗藥品及儀器2.1藥品聚乙烯醇1799含量不少于99.0%沈陽市新化試劑T甲醛溶液分析純含量37.0%~40.0%天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠T36%的鹽酸、10%NaOH溶液、蒸餾水2.2儀器及裝置數(shù)顯恒溫水浴鍋型號HH-2國華電器有限公司強力電動攪拌機JB90-D型上海標(biāo)本模型廠制造Nou-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計220V50Hz同濟大學(xué)機電廠微機控制電子萬能試驗機型號R67-10A精確度等級0.6級深圳市瑞格爾儀器有限公司天孚牌JYT-2架盤天平最大稱重200g分度值0.2g常熟市金羊砝碼儀器有限公司250mL三口蒸餾瓶、球形冷凝管、10mL量筒、100mL量筒圖1聚乙烯醇縮甲醛制備裝置圖[8]2.3實驗方法2.3.1聚乙烯醇的溶解在250mL干燥斜頸三口燒瓶中先加加入10g99%的聚乙烯醇，然后加90mL蒸餾水，混合后將整個裝置置于恒溫水浴鍋（注意恒溫水浴箱不能干燒）中固定好。通入冷凝水并開動攪拌器攪拌，加熱水浴鍋升溫至90℃。直至聚乙烯醇全部溶解。2.3.2合成聚乙烯醇縮甲醛當(dāng)反應(yīng)半小時之后，用膠頭滴管慢慢加入2mL鹽酸溶液和3mL甲醛溶液，反應(yīng)1-2h。這時溶液里面的粘度明顯增大，氣泡停留在液體中。待反應(yīng)半小時后，在90mL水中加入10gNaOH，攪拌使其溶解，配制成NaOH溶液，在不斷攪拌下加入上述粘稠液中，調(diào)節(jié)其pH值，用PH試紙檢測溶液酸堿性，直至溶液稍過堿性。關(guān)掉水浴鍋，自然冷卻。繼續(xù)攪拌直至物料呈淡黃色膠狀粘稠液。將其置于燒杯中，便制得聚乙烯醇縮甲醛膠水。2.3.1聚乙烯醇縮甲醛的性能測試使用Nou-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計測定其粘度；使用微機控制電子萬能試驗機測定其拉伸強度。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。結(jié)果與討論聚乙烯醇縮甲醛的制備與其他縮醛產(chǎn)品的顯著不同就在于其析出條件不易控制，控制不好，一旦縮醛度達到一定程度或者升溫析出過快，會導(dǎo)致產(chǎn)品析出過程中就抱團，結(jié)塊，形成緊密物料析出[9]。通過與一般聚乙烯醇縮甲醛產(chǎn)品的比較，發(fā)現(xiàn)本實驗制備的聚乙烯醇縮甲醛是不合格的。由于制備出的聚乙烯醇縮甲醛的粘度差，儀器對其的測量也無法進行，所以它的粘度和拉伸強度數(shù)據(jù)并沒有在實驗中測定出來。下面就列出導(dǎo)致實驗中制備聚乙烯醇縮甲醛失敗的幾種可能原因：普通聚乙烯醇縮甲醛特性本實驗聚乙烯醇縮甲醛特性略微帶草黃色液體易溶于水粘膠狀無色透明固體水溶性差凝膠狀，粘度差表1本實驗產(chǎn)品與普通產(chǎn)品的特性比較3.1縮醛化程度對實驗的影響本實驗中使用的試劑有：2mL鹽酸（36%，密度1.179g/mL）、3mL甲醛（37%~40%，密度1.1g/mL）、10g聚乙烯醇（不少于99%）。因此可計算出H+的物質(zhì)的量為0.02327mol；甲醛的物質(zhì)的量為0.04235mol；聚乙烯醇中羥基的物質(zhì)的量為0.2273mol。實際上由于熱降解等的作用，聚乙烯醇中羥基的量要比理論上的要少一些，不過不影響我們對其的分析。由于幾率效應(yīng)的影響，聚乙烯醇中鄰近羥基成環(huán)后，中間往往會夾著一些無法成環(huán)的孤立的羥基，所以縮醛化程度往往不會達到100%。工業(yè)的聚乙烯醇縮甲醛總不是只含縮醛基，除此之外它的分子中總含有未被取代的羥基和一定量的酯基（乙?；1]。最高也只能縮醛化到86%左右。而縮醛化達到11%時開始出現(xiàn)凝膠化現(xiàn)象，而一般的聚乙烯醇縮甲醛膠水的縮醛化程度為16%~18%[2]。本實驗中理論上被縮醛化的羥基數(shù)為0.04235*2=0.08470mol，縮醛度為0.08470/0.2273*100%=37.26%，大于11%，所以在它達到完全縮醛化之前聚乙烯醇就已經(jīng)開始凝膠化了。達到凝膠點時，實驗的現(xiàn)象為：溶液中出現(xiàn)絮狀物，溶液粘度突增，氣泡難以上升，停留在溶液中。本實驗進行到11:10時溫度達到80℃，出現(xiàn)少量的白色絮狀物，粘度增大，且液體內(nèi)部有氣泡產(chǎn)生，說明縮醛度已經(jīng)達到11%了。到這個時候應(yīng)該可準(zhǔn)備加入NaOH溶液中和鹽酸，阻止反應(yīng)的進行。但由于NaOH溶液遲遲沒有配好，再加上實驗中并未意識到這個時候就可以加NaOH了，所以導(dǎo)致一味的按實驗步驟（出現(xiàn)白色絮狀物后半小時加入NaOH）進行，聚乙烯醇縮甲醛化程度過高，實驗失敗。3.2酸堿性對縮合反應(yīng)的影響鹽酸在縮醛化反應(yīng)中是起催化作用的，生成的聚合物溶液往往呈酸性，需加入NaOH溶液中和至中性或偏堿性。當(dāng)PH過低，即酸過量時，反應(yīng)過于猛烈，造成局部縮醛度過高，導(dǎo)致不溶于水的產(chǎn)物產(chǎn)生；當(dāng)PH過高，反應(yīng)過于遲緩，甚至停止，結(jié)果往往會使聚乙烯醇縮甲醛化程度低，產(chǎn)物粘性過低。本實驗中所用的鹽酸物質(zhì)的量為0.02327mol，與甲醛的物質(zhì)的量0.04235mol相比，有點略多；但與聚乙烯醇的羥基的物質(zhì)的量0.2273mol相比，卻少得多。因?qū)嶒炛惺蔷垡蚁┐寂c甲醛發(fā)生縮醛化，鹽酸只起催化劑的作用，所以鹽酸量的多少只影響反應(yīng)速率。由以上數(shù)據(jù)可計算出鹽酸的濃度，即H+的濃度為0.23mol/L，PH約為0.64,，由于實驗中量取鹽酸和倒入鹽酸后，可能有部分鹽酸揮發(fā)，實際PH值應(yīng)該在1~3之間。溶液酸性較強，但加入時是逐滴加入，使鹽酸均勻的混合在溶液中，所以鹽酸的量并沒有影響縮合反應(yīng)的進行。NaOH溶液是在加入鹽酸和甲醛后出現(xiàn)白色絮狀物及氣泡不在上升時加入的。目的是中和溶液中的鹽酸，是溶液PH達中性或偏堿性。實驗中用PH試紙測試溶液的酸堿性，分幾次加入NaOH之后，PH試紙變成紫色，說明溶液呈堿性。阻止了縮合反應(yīng)的繼續(xù)進行。但從PH試紙為紫色可以看出，溶液的堿性過大，即PH值過高，可能會引發(fā)聚乙烯醇中的羥基消去反應(yīng)，降低聚乙烯醇縮甲醛水溶性和粘度。所以，我覺得加完NaOH后應(yīng)該在加入適量的蒸餾水，使溶液的PH在8左右。這樣既停止了縮合反應(yīng)，又不至于引起其他副反應(yīng)的產(chǎn)生。3.3反應(yīng)溫度對縮合反應(yīng)的影響實驗室制備聚乙烯醇縮甲醛的過程中，控制反應(yīng)溫度尤為重要。它是影響化學(xué)反應(yīng)的重要因素，是實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，總的來說，反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速率加快，但因整個反應(yīng)過程的不同階段反應(yīng)機理不同，故不能一味的提高反應(yīng)溫度來縮短反應(yīng)時間。若反應(yīng)溫度太高，則產(chǎn)物會出現(xiàn)凝團現(xiàn)象，尤其在較高濃度的情況下，必須掌握適宜的溫度和時間，否則會導(dǎo)致實驗失敗。溫度過低，縮合反應(yīng)進行得緩慢，縮合度過小，粘度及抗凍性不好。本實驗水浴鍋中水的溫度為88℃，三口燒瓶中溶液的溫度在80℃左右。在相同反應(yīng)時間內(nèi)，聚乙烯醇縮甲醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著縮合反應(yīng)溫度的升高而增大，縮合反應(yīng)溫度控制在90℃合適[3]。但溫度一直保持在90℃多少會對具有不同機理的化學(xué)反應(yīng)造成影響。3.4甲醛用量對縮合反應(yīng)的影響聚乙烯醇縮甲醛的主要原料是聚乙烯醇和甲醛。其膠的質(zhì)量取決于兩者的配比。如果甲醛的加入量過多，則反應(yīng)速度加快，縮醛度升高，形成的聚合物水溶性變差。如果甲醛的用量太少，反應(yīng)速率緩慢，縮醛度低，粘度差，形成的涂膜易于被雨水滲透[10]。實驗中使用的甲醛含量為0.04235mol，與聚乙烯醇羥基數(shù)之比為1:5.37，與聚乙烯醇質(zhì)量比為1:7.87，一般實際生產(chǎn)中甲醛與聚乙烯醇的配料比為1:10，甲醛的量增加了這樣在加快了反應(yīng)速度的同時也增加了造成縮醛度過大的可能性。但甲醛用量的影響可以從觀察實驗現(xiàn)象來消除。例如，如果甲醛與聚乙烯醇反應(yīng)過度，粘度肯定會大增，但凝膠點的出現(xiàn)卻是很好判斷的，所以可以在出現(xiàn)凝膠點時加入NaOH溶液阻止反應(yīng)的繼續(xù)進行，保證反應(yīng)不至于失控。3.5反應(yīng)時間對縮合反應(yīng)的影響實驗的反應(yīng)時間并不是嚴(yán)格規(guī)定在幾分鐘或幾小時后干什么，而是應(yīng)該時刻觀察實驗現(xiàn)象，根據(jù)實際情況來分析是否進入下一步。例如，在本次實驗中，10:07組裝好儀器，并開始攪拌進行實驗；11:00聚乙烯醇溶解完畢，滴加甲醛和鹽酸；11:30加入NaOH溶液。本來NaOH溶液的加入時間應(yīng)該是在剛出現(xiàn)凝膠點（溶液粘度明顯增大，氣泡停留在液體中）的時候，凝膠點出現(xiàn)的時間應(yīng)該在11:10（出現(xiàn)了白色絮狀物），但是我們在11:30時才加入NaOH溶液。在這20分鐘的時間里，甲醛與聚乙烯醇的縮合反應(yīng)的反應(yīng)程度已經(jīng)超過凝膠點，并且縮醛度可能達到很大了，影響了聚乙烯醇縮甲醛膠水的質(zhì)量。所以，實驗中反應(yīng)時間的控制并沒有很好的把握。從其他實驗成功的組，我們也同樣發(fā)現(xiàn)了實驗的失敗之處在于：我們組的甲醛的加入時間不對。結(jié)論本實驗的失敗之處就在于加入NaOH