Карбоксилированный ПВА

Поливиниловый спирт (ПВС) — один из важнейших и широко используемых в промышленности водорастворимых полимеров. Процесс его получения включает полимеризацию винилацетата (ВА) с образованием поливинилацетата (ПВА). Винилацетатные группы (-OAc) ПВС затем преобразуются в гидроксильные группы (-OH) в результате реакции алкоголиза (гидролиза). По степени алкоголиза ПВС подразделяется на две основные группы: полностью гидролизованные и частично гидролизованные. Полностью гидролизованный ПВА серии 99 (например, ElephChem ПВА Марки (№ 2699, 2499, 2099 и 1799) относятся к маркам со степенью гидролиза 99,0 мол.% или выше. Эта чрезвычайно высокая степень гидролиза является ключевым условием для достижения этими марками ПВС высоких эксплуатационных характеристик, прочности и водостойкости. В этой статье с четырёх точек зрения: молекулярная структура, дифференциация марок, эксплуатационные преимущества и основные области применения — будет проанализировано, как полностью гидролизованный ПВС серии 99 стал краеугольным камнем «хардкорных» материалов, таких как высокопроизводительные волокна, специальные плёнки и долговечные клеи. 1. Молекулярная структура определяет производительность: механизм и эффект полного гидролиза 1.1 Плотность гидроксильных групп и построение сети водородных связейВ полностью гидролизованной серии 99 практически все гидрофобные винилацетатные группы в молекулярной цепи заменены гидрофильными гидроксильными группами. Гидроксильные группы (-ОН) — чрезвычайно полярные функциональные группы, образующие прочные внутримолекулярные и межмолекулярные водородные связи, создавая плотную и стабильную трёхмерную сеть.Эта плотная сеть водородных связей способствует двум важнейшим молекулярным эффектам:Высокая кристалличность: Сильные водородные связи позволяют молекулярным цепям поливинилового спирта (ПВС) аккуратно и плотно укладываться друг на друга, образуя высокоупорядоченные кристаллические области. Эта повышенная кристалличность является основной причиной высокой прочности на разрыв и высокого модуля упругости ПВС серии 99.Водостойкость: Плотная сеть водородных связей затрудняет проникновение внешних молекул воды в кристаллы при комнатной температуре и разрушение связей между молекулярными цепями, что эффективно предотвращает растворение ПВС. Поэтому ПВС серии 99 практически нерастворим в воде при комнатной температуре и, как правило, требует использования горячей воды выше 90°C для полного растворения и диспергирования. Это обеспечивает его структурную стабильность во влажных средах и водных системах. 1.2 Линейная корреляция между степенью полимеризации и вязкостью/прочностьюПри условии постоянной степени гидролиза (HD>99,0%) различия между полностью гидролизованными марками ПВС серии 99 определяются, прежде всего, средней степенью полимеризации (СП) или средней молекулярной массой (ММ). СП является ключевым параметром, определяющим реологические свойства растворов полимеров и механические свойства конечного продукта.Шкала DP марок серии ElephChem 99 (на основе среднего DP):Сверхвысокая DP (Поливиниловый спирт 2699): СП = 2600–3000. Эти марки имеют самые длинные молекулярные цепи и самую высокую степень переплетения цепей. Высокая вязкость раствора обеспечивает исключительную когезионную прочность и адгезию к отвержденному материалу, что делает его идеальным выбором для производства высокопрочных высокомодульных волокон и специальных высоковязких клеев.Средне-высокая степень полимеризации (Поливиниловый спирт 2499 / Поливиниловый спирт 2099): DP = 2000–2500. Этот сорт отличается сбалансированной вязкостью и механическими свойствами. Он наиболее широко используется для производства проклеивающих веществ в текстильной промышленности, а также для универсальных высокоэффективных покрытий и пленок.Средне-низкая степень полимеризации (Поливиниловый спирт 1799): СП = 1700–1800. Относительно низкая вязкость раствора позволяет использовать его в системах с высоким содержанием твердых частиц или требующих быстрого проникновения. Например, прекурсоры для поливинилбутираля (ПВБ) требуют точного контроля молекулярной массы (например, 1799 для ПВБ, ММ = 76 000–82 000) для обеспечения эффективной ацетализации и качества образующейся межслойной пленки. 2. Основные эксплуатационные преимущества полностью гидролизованного ПВС серии 99Отличные механические свойства (высокая прочность, высокий модуль упругости): Высокая кристалличность обеспечивает ПВС высокую прочность на разрыв и модуль упругости. Мокрое или сухо-мокрое формование позволяет получать высокопрочные и высокомодульные волокна ПВС со свойствами, сопоставимыми со свойствами полиэтилена сверхвысокой плотности (СВМПЭ). Эти волокна являются ключевым сырьем для замены асбеста в цементной арматуре и баллистических материалах.Отличные газобарьерные свойства: Пленки ПВС, особенно из серии 99, обладают одними из лучших барьерных свойств по отношению к таким газам, как кислород и азот, среди известных полимерных материалов. Сетчатая структура с высокой степенью водородных связей в их молекулярной структуре предотвращает проникновение газа, что делает их идеальными в качестве высокоэффективных барьерных слоев для упаковки пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, чувствительных к кислороду.Химическая и маслостойкость: Поливиниловый спирт серии 99 обладает хорошей стойкостью к растворителям, маслам, смазкам, слабым кислотам и основаниям благодаря высокой стабильности его молекул и небольшому количеству некристаллических участков. Это делает его пригодным для использования в промышленных покрытиях и специальных клеях. Термическая стабильность: Высокая кристалличность придает ПВС серии 99 более высокую температуру стеклования (Tg) и температуру плавления (Tm), что улучшает устойчивость материала к тепловой деформации и верхний предел температуры. 3. Анализ основных промышленных применений полностью гидролизованного ПВС серии 99Уникальные свойства ПВС серии 99 делают его незаменимым во многих секторах с высокой добавленной стоимостью: 3.1 Высокопрочное высокомодульное волокно ПВС (волокно ПВС HTHM)Это один из самых ценных конечных продуктов производства ПВС серии 99. Например, марка 1799 с показателем полимеризации (СП) около 1750 обеспечивает высокую степень молекулярной ориентации благодаря специализированным процессам формования, термообработки и вытяжки.Приложения: Используется в качестве замены асбеста и стальной сетки в строительстве, армирует цемент, раствор и бетон, значительно повышая ударопрочность, морозостойкость и усталостную прочность материала. Он широко используется в гражданских инженерных сооружениях, таких как автомагистрали, проекты водопользования, облицовка туннелей и цементные плиты. 3.2 Текстильная и бумажная промышленностьРазмеры текстильной основы: Высокополимеризованные марки, такие как 2499 и 2699, обеспечивают чрезвычайно прочную и гладкую проклеивающую плёнку, значительно повышая износостойкость и прочность на разрыв основных нитей при ткачестве. Они являются предпочтительными проклеивающими материалами для тканей высокой плотности и плотности (таких как деним и высококачественный хлопок).Поверхностная проклейка для бумажного производства: В качестве поверхностного проклеивающего вещества ПВА серии 99 образует на поверхности бумаги высокопрочную пленку, значительно улучшая ее поверхностную прочность, устойчивость к сгибам и печатные свойства. Это критически важно для высококачественной мелованной бумаги и специальных функциональных бумаг (таких как термобумага и бумага, не содержащая пыли). 3.3 Прекурсор поливинилбутираля (ПВБ)ПВБ является основным материалом для производства автомобильного безопасного стекла и архитектурного ламинированного стекла. Качество ПВС, являясь промежуточным продуктом реакции ацетализации, напрямую определяет оптическую прозрачность, прочность, адгезию и устойчивость к старению готовой пленки ПВБ. Марки: специальные марки 1799 (например, SX-I/II/III) с СП ≈ 1700–1850 специально разработаны для обеспечения идеальной молекулярной структуры и равномерного распределения в ходе последующей реакции ацетализации, что соответствует строгим требованиям к оптическим характеристикам безопасного стекла. 3.4 Высокоэффективные строительные клеи и сухие растворыВ строительной отрасли ПВС серии 99 используются в качестве высокоэффективных добавок для повышения долговечности и адгезии материалов.Приложения: В качестве вторичных диспергирующих связующих и водоудерживающих агентов в растворах и шпатлевках их высокая прочность сцепления и водостойкость обеспечивают стабильность и долговечность шпатлевок, плиточных клеев и других материалов во влажных и температурно-стабильных средах. 4. Заключение: Перспективы полностью гидролизованного ПВС серии 99Поливиниловые спирты серии 99 — классическое и перспективное направление в полимерном материаловедении. Благодаря точному контролю степени гидролиза и полимеризации, как показывает система классификации ElephChem, отрасль может разрабатывать специализированные марки, отвечающие требованиям разнообразных и сложных областей применения.От высокопрочных волокон, укрепляющих современную инфраструктуру, до межслойных пленок ПВБ, обеспечивающих безопасность, и экологически чистых, высокоэффективных покрытий, повышающих качество жизни, ПВС серии 99, благодаря своей непревзойденной прочности, стабильности и водостойкости, продолжает играть ключевую роль в качестве драйвера создания высокопроизводительных, «хардкорных» материалов для модернизации и устойчивого развития мировой обрабатывающей промышленности. Поскольку новые области применения, такие как 3D-печать и медицинские гидрогели, требуют более качественного ПВС, исследования по улучшению и модификации ПВС серии 99, вероятно, будут активизироваться. Это, вероятно, повысит его ценность в промышленности и расширит его рыночный потенциал. Веб-сайт: www.elephchem.comВотсап: (+)86 13851435272Электронная почта: admin@elephchem.com

I. Определение карбоксилированного поливинилового спирта (КПВС)Карбоксилированный поливиниловый спирт представляет собой модифицированный водородом полимер, полученный путем реакции карбоксилирования на основе поливинилового спирта (ПВС). КПВА  обычно имеет более высокую растворимость и лучшие характеристики, чем немодифицированный ПВС.     II. Функции карбоксилированного поливинилового спирта ПластификаторCPVA может использоваться в качестве пластификатора для улучшения технологических свойств и гибкости пластмасс. Часто используется в производстве мягких пластмасс, покрытий и резиновых изделий. КлейCPVA может действовать как адгезив, образуя прочные связи между различными материалами. Например, при использовании в качестве клея он может склеивать такие материалы, как бумага, дерево и пластик. СмазкаCPVA может функционировать как смазка, уменьшая трение на контактных поверхностях и продлевая срок службы материалов. Он широко используется в промышленных приложениях, таких как металлообработка, текстильное производство и обработка пластмасс. III. Применение карбоксилированного поливинилового спирта Упаковочные материалыCPVA используется в производстве упаковочных материалов для пищевых продуктов, таких как оберточная бумага, пластиковые пленки и соломинки. Этот полимер не только безопасен и экологичен, но и обеспечивает отличную гибкость и водостойкость, предлагая эффективную защиту для упаковки пищевых продуктов. Покрытие бумагиCPVA используется для покрытия бумаги, повышая ее прочность и водостойкость. Он широко применяется в производстве книг, журналов и других изделий на бумажной основе. Медицинская сфераCPVA используется для производства медицинских изделий, таких как шовный материал и искусственный хрящ. Он обладает хорошей биосовместимостью и не оказывает негативного воздействия при контакте с тканями человека, что обеспечивает безопасность и надежность медицинских материалов.   ЗаключениеКарбоксилированный поливиниловый спирт — многофункциональный материал, который применяется в качестве пластификатора, клея и смазки. Он широко используется в упаковочных материалах, покрытиях для бумаги и в медицинской сфере. Веб-сайт: www.elephchem.com Ватсап: (+)86 13851435272 Электронная почта: admin@elephchem.com  

В мировой структуре потребления поливинилового спирта (ПВА) ассистенты полимеризации составляют около 24 %, поливинилбутираль (ПВБ) — около 15 %, клеи — около 14 %, текстильная целлюлоза — около 14 %, бумажная масса. и покрытия составляют около 10%, а остальные 23%.   Структура потребления поливинилового спирта (ПВА) в Китае следующая: ассистенты полимеризации составляют около 38%, тканевые суспензии - около 20%, клеи - около 12%, винилоновые волокна - около 11%, суспензии для изготовления бумаги и покрытия - около 8%%, на архитектурные покрытия приходится около 5%, на остальные 6%. Средства для полимеризации, проклейка тканей и клеи являются основными потребительскими рынками поливинилового спирта.   В первой половине 2023 года спрос и предложение китайской продукции ПВС находились в слабом балансе, а цены находились на низком уровне. Преимущества китайского сорта ПВА в обеспечении стабильной доли рынка. С внедрением новых технологий, новых процессов и новых продуктов, постоянным расширением новых областей применения и постепенной заменой импортной продукции в отечественной промышленности поливинилового спирта и винилона открылись новые возможности для развития. Однако по мере того, как различные компании увеличивают свои экспортные усилия и вводят жесткую конкуренцию на нижнем уровне, а также с корректировкой промышленной структуры Китая, ростом заработной платы и других издержек, а также высокими требованиями к защите окружающей среды, некоторые перерабатывающие отрасли, такие как трудоемкая текстильная промышленность, промышленность переместилась в Юго-Восточную Азию, в результате чего темпы роста внутреннего спроса замедлились, внешнее потребление увеличилось, а экспорт увеличился. После более чем десяти лет конкурентной интеграции и оптимизации отрасль демонстрирует новую модель оптимизированных производственных мощностей, повышенной концентрации, стабильного разнообразия рынков, медленного роста рыночного спроса, высоких технических барьеров, умеренной конкуренции и инновационного развития, достигая новый баланс между спросом и предложением. Развивайтесь в новом благоприятном бизнес-формате.   В связи с быстрым развитием отраслей переработки ПВА, таких как оптическая пленка ПВА, пленка ПВБ, полимеризационные добавки, улучшение почвы, бумажные клеи, керамические клеи, защита окружающей среды, медицина и косметика, спрос на специальные продукты ПВА очень высок, и Аньхой ПВС-продукты ведущих предприятий отрасли, представленных ElephChem, быстро развиваются, и они активизировали свои исследования и разработки в области ПВС-волокна, ПВБ-смолы, ПВБ-пленки, оптической пленки ПВА, редиспергируемого резинового порошка и других продуктов. Специальные сорта ПВА и технологии производства последующих продуктов из новых материалов становятся все более зрелыми, заполняя многие пробелы в стране. На рынок постепенно выводятся новые продукты ПВА, и их доля на рынке также постоянно увеличивается. Распространенные сорта в основном достигли импортозамещения, а структура потребления отечественной промышленности ПВС еще больше расширилась.