科学
技术指标
聚乙烯醇产品标准（USP25）
理化性质
特性：白色片状、絮状或粉末状固体，无味。
聚乙烯醇(PVA)是一种无色的水溶性合成树脂，主要用于纺织品和纸张的处理PVA在聚合物(由大的、多单元分子组成的化合物)中是独一无二的，因为它不是由称为单体的单单元前驱体分子聚合反应生成的。相反，聚乙烯醇是通过将另一种聚合物聚醋酸乙烯酯(PVAc)溶解在甲醇等酒精中，并用氢氧化钠等碱性催化剂处理而成。由此产生的水解，或“醇解”反应，在不破坏聚醋酸乙烯酯分子长链结构的前提下，将醋酸基团从聚醋酸乙烯酯分子中去除。
聚乙烯醇的物理性质受化学结构、醇解度、聚合度的影响。在聚乙烯醇分子 中的主要结构为1,3-丙二醇，即“头·尾”结构。聚乙烯醇的聚合度分为超高聚合度（分子量25～30万）、高聚合度（分子量17~22万）、中聚合度（分子量12～15万）和低聚合度（2.5～3.5万）。醇解度一般有78%、88%、98%三种。部分醇解的醇解度通常为87%～89%，完全醇解的醇解度为98%～100%。常取平均聚合度的千、百位数放在前面，将醇解度的百分数放在后面，如17－88即表聚合度为1700，醇解度为88%。一般来说，聚合度增大，水溶液粘度增大，成膜后的强度和耐溶剂性提高，但水中溶解性、成膜后伸长率下降。聚乙烯醇的相对密度（25℃/4℃）1.27～1.31（固体）、1.02（10%溶液），熔点230 ℃，玻璃化温度75～85℃，在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。加热至160～170℃脱水醚化，失去溶解性，加热到200 ℃开始分解。超过250℃变成含有共轭双键的聚合物。折射率1. 49～1. 52，热导率0.2W/(m·K)，比热容1～5 J/(kg·K)，电阻率（3.1～3.8）×10 Ω·cm。溶于水，为了完全溶解一般需加热到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，微溶于二甲基亚砜，120～150℃可溶于甘油，但冷至室温时成为胶冻。溶解聚乙烯醇应先将物料在搅拌下加入室温水中，分散均匀后再升温加速溶解，这样可以防止结块，影响溶解速度。聚乙烯醇水溶液（5%）对硼砂、硼酸很敏感，易引起凝胶化，当硼砂达到溶液质量的1%时，就会产生不可逆的凝胶化。铬酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐也能使聚乙烯醇凝胶。PVA 17－88水溶液在室温下随时间粘度逐渐增大，但浓度为8%时的粘度是绝对稳定的，与时间无关。聚乙烯醇成膜性好，对除水蒸气和氨以外的许多气体有高度的不适气性。耐光性好，不受光照影响。通明火时可燃烧，有特殊气味。水溶液在贮存时，有时会出现毒变。无毒，对人体皮肤无刺激性。
用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂。用于制造水溶性胶粘剂。用作淀粉胶粘剂的改性剂。还可用于制备感光胶和耐苯类溶剂的密封胶。也用作脱模剂，分散剂等。贮存于阴凉、干燥的库房内．防潮，防火。
聚乙烯醇17－92，简称PVA 17－92，白色颗粒或粉末状。易溶于水，溶解温度75～80℃。其他性能基本与PVA17－88相同。用作乳液聚合的乳化稳定剂。用于制造水溶性胶粘剂。贮存于阴凉、干燥的库房内，防火、防潮。
聚乙烯醇17－99，又称浆纱树脂（Sizing resin），简称PVA17－99。白色或微黄色粉末或絮状物固体。玻璃化温度85℃，皂化值3～12mg KOH/g。溶于90～95℃的热水，几乎不溶于冷水。浓度大于l0%的水溶液，在室温下就会凝胶成冻，高温下会变稀恢复流动性。为使粘度稳定，可于溶液中加入适量的硫氰酸钠，硫氰酸钙、苯酚、丁醇等粘度稳定剂。PVA17－99溶液对硼砂引起凝胶比PVA17-88更敏感，溶液质量的0.1%的硼砂就会使5%PVA17－99水溶液凝胶化，而引起同样浓度PVA 17－88水溶液凝胶化的硼砂量则需1%。对于相同浓度、相同醇解度的聚乙烯醇水溶液，硼砂比硼酸更易发生凝胶。PVA17－99比PVA17－88对苯类、氯代烃、酯、酮、醚、烃等溶剂的耐受能力更强。加热至100℃以上逐渐变色，150℃以上时很快变色，200℃以上时将分解。聚乙烯醇加热时变色的性质可以通过加入0.5%～3%的硼酸而得到抑制。耐光性好，不受光照的影响。具有长链多元醇的酯化、醚化、缩醛化等化学反应性。通明火会燃烧，有特殊气味。无毒，对人体皮肤无刺激性。
聚乙烯醇17－99B主要用于制造高粘度聚乙烯醇缩丁醛．广泛用作浆纱料的分散剂等。其他类型的17－99用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂，但效果不如17－88，一般是将17－99与17－88混合使用。17－99用于制造聚乙烯醇缩甲醛水溶液（主要是107建筑胶）。17－99还用于制备耐苯类溶剂的密封胶。贮存于阴凉、干燥的库房内，防潮、防火。
密度：聚乙烯醇的相对密度（25℃/4℃）1.27～1.31（固体）、1.02(10%溶液）。
玻璃化温度：75～85℃。
受热性能：在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。加热至160～170℃脱水醚化，失去溶解性，加热到200 ℃开始分解。超过250℃变成含有共轭双键的聚合物。
折射率：1. 49～1. 52。
热导率：0.2W/(m·K)。
比热容：1～5kJ/(kg·K)。
电阻率：(3.1～3. 8)×10Ω·cm。
引燃温度（℃）：410（粉末）
爆炸下限%(V/V)：125 g/m3
溶解性：溶于水，为了完全溶解一般需加热到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。微溶于二甲基亚砜。120～150℃可溶于甘油．但冷至室温时成为胶冻。
PVA薄膜制造
PVA是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，46天可降解75%，属于一种生物可降解高分子材料,可由非石油路线大规模生产，价格低廉，其耐油、耐溶剂及气体阻隔性能出众，在食品、药品包装方面具有独特优势。PVA的应用基于溶液法，通过流延成膜制备薄膜材料，但是溶液加工成型需经历溶解和干燥过程, 存在工艺复杂、成本高、产量低等缺点，很难制备厚壁、形状复杂的制品，同时，也无法与其他材料进行共挤吹塑制备多层复合薄膜。
PVA特性
(1)共聚改性，通过共聚或高分子反应在主链或侧基上引入作用力较弱的单元，减弱PVA分子内和分子间作用力，降低熔点。
(2)共混改性，通过加入能与PVA中羟基生成氢键的大量聚合物，破坏PVA分子间作用力，降低熔点或提高热分解温度，如糖类衍生物、胶原水解物等。Nishino将糖类衍生物Poly（GEMA）与PVA共混，其热分解温度大幅提高，当加入量为到25wt%时，混合物的热分解温度达到326℃。意大利Montedison集团Novamont公司开发生产出最成功的PVA/淀粉复合材料“MaterBi”牌号，由变性淀粉与改性PVA 共混构成的互穿网络结构高分子塑料合金, 具有优异的成型加工性、二次加工性、力学性能和生物降解性能。 该公司已开发出挤出成型用片、吹塑薄膜、流延薄膜、注塑制品、中空容器、玩具等产品。
(3)后反应改性，通过对PVA分子链上的羟基进行化学改性，引入可降低PVA的规整度和提高热稳定性的结构单元，改善PVA的热塑加工性能。Nishimura研究表明，烷基硼酸络合物能有效地降低PVA的熔融温度和提高分解温度，实现熔融纺丝。
(4)增塑改性，该方法简单、高效，国内外对增塑研究较多，采用水、无机盐、甘油、多元醇及其低聚物、己内酰胺、醇胺等单一或复合增塑改性剂，降低PVA的熔点，改善加工流动性。
医药级
医药用EG的等级及规格，EG系统的用途。医药级聚乙烯醇，不同于化工级别聚乙烯醇，它是一种极安全的高分子有机物，对人体无毒，无副作用，具有良好的生物相容性，尤其在医疗中的如其水性凝胶在眼科、伤口敷料和人工关节方面的有广泛应用，同时在聚乙烯醇薄膜在药用膜，人工肾膜等方面也有使用。其安全性可以从用于伤口皮肤修复，和眼部滴眼液产品可见一斑。其中一些型号也常被用在化妆品中的面膜、洁面膏、化妆水及乳液中，是一种常用的安全性成膜剂。
2019年5月30日，一项最新国际研究发现，普通胶水中含有的聚乙烯醇可以用于造血干细胞的培养液，在此基础上有望大幅降低造血干细胞的培养成本，帮助治疗白血病等疾病。
制备方法
由于游离态的乙烯醇极不稳定，不能单独存在，所以要获得具有实用价值的聚乙烯醇，通常以醋酸乙烯为单体进行聚合，进而醇解或水解制成聚乙烯醇。
在紫外线、γ射线、X射线等作用下，醋酸乙烯容易发生自由基型聚合反应。十分纯净的醋酸乙烯在无氧情况下仅靠加热不会发生聚合。在引发剂作用下，醋酸乙烯能在较缓和的条件下发生聚合。根据聚醋酸乙烯的不同用途，工业上醋酸乙烯聚合的实施方法有很多种。用于制造聚乙烯醇纤维使用的聚醋酸乙烯，通常是以甲醇为溶剂采用溶剂聚合法制得。将聚醋酸乙烯在甲醇或氢氧化钠作用下进行醇解反应而得到聚乙烯醇树脂。
应用领域
用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂等。主要用于纺织行业经纱浆料、织物整理剂、维尼纶纤维原料；建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂；化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂；造纸行业用作纸品粘合剂；农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇薄膜；还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面。
一种水溶性聚乙烯醇纤维及其制备方法，其特点是将聚合度500～2000和醇解度75-99 mo 1 %的聚乙烯醇100份，用二甲基亚砜/水=90～70∶10～30的混合溶剂200～400份，加入不锈钢溶解釜中，在搅拌下于温度80-120℃，压力-0.01～-0.08MPa,溶解3～4小时，配成纺丝溶液，经过滤、脱泡、干湿法纺丝和后处理，获得水溶性聚乙烯醇纤维，该纤维水溶温度10～90℃，强度≥3.5cN/dtex,单纤维纤度为1.5～10dtex,断裂伸长15～30%，其长丝加工成毛条，与羊毛条、棉条、麻和化学纤维混纺制成高支纱或空心纱，或切断成短纤维作无纺布、绣花底布和造纸方面的多种用途。
它具有如下优良性质：
溶解性PVA溶于水，水温越高则溶解度越大，但几乎不溶于有机溶剂。PVA溶解性随醇解度和聚合度而变化。部分醇解和低聚合度的PVA溶解极快，而完全醇解和高聚合度PVA则溶解较慢。一般规律，对PVA溶解性的影响，醇解度大于聚合度。PVA溶解过程是分阶段进行的，即：亲和润湿一溶胀一无限溶胀一溶解。
成膜性PVA易成膜，其膜的机械性能优良，膜的拉伸强度随聚合度、醇解度升高而增强。
粘接性PVA与亲水性的纤维素有很好的粘接力。一般情况，聚合度、醇解度越高，粘接强度越强。
热稳定性PVA粉末加热到100℃左右时，外观逐渐发生变化。部分醇解的PVA在190℃左右开始熔化,200℃时发生分解。完全醇解的PVA在230℃左右才开始熔化,240℃时分解。热裂解实验表明：聚合度越低，重量减少越快；醇解度越高，分解时间越短。
医用的PVA有PVA05-88，PVAl7-88，PVA-124等规格，前2种规格的醇解度均为（88±2）(m01)%，平均聚合度 (n)分别为500~600和1700～1800；PVA-124的醇解度为 98～99(m01)%，平均聚合度(n)2 400~2 500。
开发新的药用辅料，促进剂型优化是当前中国中药开发与国际接轨的战略任务之一。PVA具有合成方便、安全低毒、产品质量易于控制、价格便宜、使用方便等特点。因此， PVA是具有再次开发潜力的优良药用辅料。
使用方法
聚乙烯醇树脂系列产品均可以在95℃以下的热水中溶解，但由于聚合度、醇解度高低的不同，醇解方式等不同在溶解时间、温度上有一定的差异，因此在使用不同品牌聚乙烯醇树脂时，溶解方法和时间需要进行摸索。溶解时，可边搅拌边将本品缓缓加入20℃左右的冷水中充分溶胀、分散和挥发性物资的逸出（切勿在40℃以上的水中加入该产品直接进行溶解，以避免出现包状和皮溶内生现象），而后升温到95℃左右加速溶解，并保温2～2.5小时，直到溶液不再含有微小颗粒，再经过28目不锈钢过滤杂质后，即可备用。
搅拌速度 70～100转/分，升温时，可采用夹套、水浴等间接加热方式，也可采用水蒸汽直接加热；但是，不可用明火直接加热，以免局部过热而分解，若没有搅拌机，可用蒸汽以切线方向吹入的方法，进行溶解。
聚乙烯醇树脂系列产品水溶液浓度一般在12～14%以下；低醇解度聚乙烯醇树脂产品水溶液浓度一般可在20%左右。
检验本品是否完全溶解的方法：取出少量溶液，加入1～2滴碘液，如 果出现蓝色团粒状透明体，说明尚未完全溶解，如色泽能均匀扩散，说明已完全溶解。
溶液的贮存： 防腐：若长期存放，水溶液中的水会腐败，但不影响本品的性能，此时应添加 0.01－0.05%（以PVA为基准）的甲醛、水杨酸或其它防腐剂。防锈：用铁器存放时，应添加微量弱碱，用铜器时应添加0.02-0.05%（以 PVA为基准）的亚硝酸钠，最好采用不锈钢、塑料容器。
消泡剂添加：在配制水溶液时，本品不易起泡，但在溶液浓度高，转速快时，也会产生少量泡沫，为抑制泡沫，可添加消泡剂：0.01-0.05%(以PVA为基准)的辛醇、磷酸三丁酯或0.2－0.5%(以PVA为基准)的有机硅乳液。
危险性
健康危害：吸入、摄入对身体有害，对眼睛有刺激作用。
燃爆危险：该品可燃，具刺激性。
安全信息
急救措施
皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：拖离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。
食入：饮足量温水，催吐。就医。
消防措施
危险特性：粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定浓度时，遇火星会发生爆炸。加热分解产生易燃气体。
有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
泄漏处理
应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。
储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
接触控制
职业接触限值
中国MAC（mg/m3）：未制定
前苏联MAC（mg/m3）：10
TLVTN：未制定标准
TLVWN：未制定标准
工程控制：密闭操作。提供良好的自然通风条件。
个体防护
呼吸系统防护：空气中粉尘浓度超标时，必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
身体防护：穿防毒物渗透工作服。
手防护： 戴橡胶手套。
其他防护：工作现场严禁吸烟。保持良好的卫生习惯。
储存运输
语音
包装:聚丙烯复膜编织袋，净重12.5千克、20.0千克。
储运:储存于通风、阴凉干燥处，远离火源。运输中应轻拿轻放，防止损坏包装。
市场情况
我国PVA行业经过40多年的发展，已成为世界上最大的PVA生产国，拥有石油乙烯法、天然气乙炔法和电石乙炔法等技术路线14家PVA生产企业。
2007年国内PVA消费量51.2万t，2000-2007年年均增长率达7.2%。2008年受全球性金融危机影响，PVA 下游建筑、纺织等行业发展严重受挫，国内PVA消费量同比下降4.5%。2009年下半年PVA下游市场有所好转，国内PVA消费量同比上升2.7%。今后几年，国内PVA需求将以比较平稳的速度增长，天拓咨询预测2015年消费量将达72.8万t，2009-2015年年均增长率6.4%。
我国PVA消费主要分布在华东地区（占28%）、华南地区（占28%）、北方地区（包括东北、山东、河南、河北、北京、天津、陕西和甘肃等地，占29%）、中西南地区（包括云南、贵州、湖南和湖北，占5%）和川渝地区（占10%）。
分析
聚乙烯醇树脂是以乙烯法生产的醋酸乙烯为原料，经溶液聚合、无水低碱醇解而得。工艺具有物耗低、能耗低、污染小的特点，是一种环保型产品，聚乙烯醇主要有完主醇解型和部分醇解型两大类。
1、维尼纶原料： 聚乙烯醇经过溶解、纺丝，然后经缩醛化处理可制得维尼纶纤维，它可与棉、毛、粘胶纤维等混纺制得维尼纶纺织品，广泛用于衣物、蓬布、帘子线、鱼网绳索等。一般地，选平均聚合度为1750±50即PVA17-99作为纺丝原料为好.
2、经纱浆料：
a、以聚乙烯醇为主调制的浆料，对棉、麻、涤纶、维纶粘胶纤维具有良好的粘着性、成膜后光洁滑爽，既坚固又耐磨，促进经纱的适织性，减少织造过程中因经纱摩擦、弯曲。拉伸等激烈运动造成经纱断裂，降低布机断头率。而且织出的布手感挺括。光滑细腻，布面不粗糙。
b、聚乙烯醇是水溶性高分子化合物，调浆、上浆、退浆均很方便。
c、一般选平均聚合度偏低的聚乙烯醇（如PVA15-99、16-99、17-99）作浆料好。
3、粘合剂：
a、聚乙烯醇的水溶液对含有纤维素的材料（如纸、布、木材等）的粘着力极强，具有安全无毒的优点，可用于纸板叠层，瓦楞纸板的粘合和办公用胶水等。包装重物如水泥、化肥、粮食等用的牛皮纸袋也用PVA作粘合剂。
b、用聚乙烯醇改性的脲醛树脂和酚醛树脂可用作层板和人造板的粘合剂。
c、聚乙烯醇水溶液（通过添加适当填料、助剂）还广泛用于制备印刷装订、纸管、纸箱等纸品连接所需的粘合剂。
d、聚乙烯醇在酸催化作用下，与甲醛、丁醛、乙二醛或其他醛类缩合，可以生成具有更强耐水性、粘接力、机械强度的聚乙烯醇缩醛物（如PVAF、PVB）广泛运用于建筑施工、涂料、粘合剂、安全玻璃夹层等领域。随PVA聚合度增高，缩醛物粘度增大。
e、聚乙烯醇是醋酸乙烯均聚或与其它单体共聚生产乳液(白胶)的优良保护胶体和分散剂，在白胶生产中至关重要。一般随聚乙烯醇聚合度增高，生产的乳液粘度增大。部分醇解型聚乙烯醇（17-88）与完全醇解型聚乙烯醇（如17-99、19-99等）多搭配使用，使用部分醇解型聚乙烯醇可增加乳液稳定性，使用完全醇解型聚乙烯醇可增加乳液耐水性。
4、造纸加工：
a、聚乙烯醇在造纸工业中可用作纸张表面施胶剂，具有成膜性好，皮膜强度高的特点，可以提高纸张的印刷适应性、平滑性、耐摩擦性、耐折度、耐油性和耐化学药品性。选平均聚合度为1750±50的PVA作纸张表面施胶剂好。
b、颜料加工剂：可以提高涂布纸的白度及光泽度，印刷光泽好，色泽鲜明，改善纸质。选平均聚合度偏高的聚乙烯醇为好。
c、作纸张的内施胶剂：造纸时加入粉状聚乙烯醇与纸浆一起打浆、抄纸，这样制得的纸张强度高。选平均聚合度偏高的聚乙烯醇为好。
5、聚乙烯醇薄膜以本品制造的薄膜，透明度好，抗拉、抗裂强度大，透湿性、隔气性好，耐油、耐有机药品，不带静电，因而适用于纺织品的包装。另外可与聚乙烯、聚丙烯复合。
我国是塑料消费大国，在现有各种塑料薄膜年近千万吨的消耗总量中，若PVA薄膜替代5%的份额，年需求量将达到数十万吨。随着我国逐渐与国际接轨，对包装环保要求日益提高，这都给水溶性PVA包装薄膜的推广和发展以强有力的支持，其潜在市场也相当大。
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