当前位置: 首页 > 专家说 > 石油 > 正文

实验室怎么样合成聚乙烯醇

关注热度:470
相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【专家解说】:

聚乙烯醇(PVA)是由醋酸乙烯(VAc)经聚合醇解而制成,生产PVA通常有两种原料路线,一种是以乙烯为原料制备醋酸乙烯,再制得聚乙烯醇;另外一种是以乙炔(分为电石乙炔和天然气乙炔)为原料制备醋酸乙烯,再制得聚乙烯醇。

(1)乙烯直接合成法:
  石油裂解乙烯直接合成法,由日本可乐丽公司(原仓敷人造丝公司)首次开发成功并用于工业化生产。目前,国际上生产聚乙烯醇的工艺路线以乙烯法占主导地位,其数量约占总生产能力的72%。美国已完成了乙炔法向乙烯法的转变,日本的乙烯法也占70%以上,而中国的生产企业只有两家为乙烯法。其工艺流程包括:乙烯的获取及醋酸乙烯(VAc)合成、精馏、聚合、聚醋酸乙烯(PVAc)醇
解、醋酸和甲醇回收五个工序。石油乙烯法的工艺特点:生产规模较乙炔法大,产品质量好,设备易于维护、管理和清洗、热利用率高,能量节约明显,生产成本较乙炔法低30%以上。


(2)电石乙炔合成法:
  电石乙炔合成法,最早实现工业化生产,其工艺特点是操作比较简单、产率高、副产物易于分离,因而国内至今仍有1O家工厂沿用此法生产,且大部分应用高碱法生产聚乙烯醇。但由于乙炔高碱法工艺路线产品能耗高、质量差、成本高,生产过程产生的杂质污染环境亦较为严重,缺乏市场竞争力,属逐渐淘汰工艺。国外先进国家早于20世纪7O年代已全部用低碱法生产工艺。


(3)天然气乙炔合成法:
 天然气乙炔为原料的Borden法,不但技术成熟,而且生产的乙炔有利于综合利用,VAc的生产成本较电石乙炔法低50%~70%,但天然气乙炔法投资和技术难度都较大。在天然气、煤和电力丰富的地区,天然气乙炔法仍具有生命力。欧洲及朝鲜等国家以天然气乙炔为主,我国也有套生产装臵采用该方法。


醇解法制备聚乙烯醇:

   聚乙烯醇是不能直接通过单体聚合得到的,而是由其酯类——聚乙酸乙烯酯醇解或水解来制备。由于醇解法所生成的PVA精制容易,纯度较高,主产物性能较好,因而工业上多采用醇解法。聚乙酸乙烯酯的醇解可以在酸性或者碱性条件下进行。酸性条件下的醇解反应由于痕酸量很难从PVA中除去,而残留的酸可以加速PVA的脱水作用,使产物变黄或不溶于水,因此目前多采用碱性醇解法制备PVA。碱性条件下的醇解反应有湿法和干法两种,也就是人们常说的高碱法和低碱法。湿法醇解工艺就是在原料聚醋酸乙烯甲醇溶液中含有1%~2%的水,催化剂碱也配制成水溶液,碱摩尔比大。高碱法的优点是醇解速度较快,设备生产能力高,缺点是副反应多,生成的醋酸钠多,需要回收设备,聚乙烯醇产品中醋酸钠含量较多,造成聚乙烯醇纯度偏低,灰分偏高,影响产品的内在质量。法醇解,就是聚醋酸乙烯甲醇溶液含水率小于l%,几乎是在无水的情况下进行醇解,碱摩尔比小。低碱法的突出优点是,采用低碱摩尔比,氢氧化钠耗量仅为高碱法的十分之一,副反应少,副产醋酸钠也相应较少,缺点是醇解速度慢,聚乙烯醇产品中的醋酸钠因结构致密而不易洗去。由于低碱醇解法有许多优点,目前已经成为生产聚乙烯醇的主要方法。

聚乙烯醇水溶液的制备:
  将聚乙烯醇慢慢地分散投入计量好的常温水中,浸泡1h左右,并适当搅拌使其充分溶胀、分散。然后逐步提高温度,并不停地搅拌,搅拌速度为60~100r/min。为了避免剧烈地发泡,应限制升温速度,一般不应超过150℃/h。聚乙烯醇的醇解度不同,其溶解的温度和保温时间也不同。一般说来,完全醇解的聚乙烯醇的溶解温度为95~100℃,保温时间为2~2.5h;醇解度为87%~89%的聚乙烯醇溶解温度为65~85℃,保温时间为0.5~1.0h,过高的溶解温度可能会产生不良影响。聚乙烯醇是否已完全溶解,仅用肉眼观察是无法判断的,必须进行检验。检验方法是:取少量溶液,加入1~2滴碘液,并适当摇动,然后进行观察。对完全醇解聚乙烯醇而言,若出现兰紫色团粒状透明体,对部分醇解聚乙烯醇而言,若出现红紫色团粒状透明体,则说明尚未完全溶解。若色泽能均匀扩散,说明已完全溶解。聚乙烯醇完全溶解后,边搅拌边冷却,直至常温,并补加水至计算量并搅拌均匀为止。再过60目筛,贮存备用。聚乙烯醇水溶液长期存放,溶液中的水会腐败,若加入0.01%~0.05%(以PVA为基准)的甲醛、水杨酸,则可以防腐。完全醇解聚乙烯醇水溶液的粘度随存放时间的延长而上升,若存放时间过长或贮存温度过低,甚至会产生凝胶化。为了使其粘度稳定,除保持其温度在常温外,还可向溶液中加入5%~10%(以PVA为基准)的硫氰酸胺或苯酚丁醇。


 
关键词: 聚乙烯醇 实验室

[ 专家说搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]
 
相关专家说推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
相关资讯
热门推荐
 
 
网站首页 | 联系我们 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言