Поливиниловый спирт 2099

Основой свойств поливинилового спирта (ПВС) является степень его гидролиза. Частично гидролизованный ПВС серии 88 (обычно около 87,0–89,0 мол.%) отличается от полностью гидролизованного ПВС серии 99 большей гибкостью, межфазной активностью и регулируемой растворимостью в воде.При частичном гидролизе ПВС в молекулярной цепи сохраняется около 11–13% винилацетатных групп (-OAc). Благодаря этим гидрофобным группам ПВС серии 88, в отличие от серии 99, действует как амфифильное вещество с высокой межфазной активностью. Благодаря этому он хорошо подходит в качестве защитного коллоида в эмульсионной полимеризации и в качестве гибкой основы для прочных клеев и покрытий со специфическими функциями. 1. Молекулярная структура определяет функцию: амфифильность и защитный коллоидный механизм1.1 Амфифильность, обусловленная гидрофобно-гидрофильным балансомЧастично гидролизованные молекулярные цепи ПВС серии 88 содержат две функциональные группы с существенно разной полярностью:Гидрофильные группы: Большое количество гидроксильных групп (-ОН).Гидрофобные группы: Небольшое количество равномерно распределенных винилацетатных групп (-OAc).Такая структура делает поливиниловый спирт (ПВС) высокоэффективным высокомолекулярным поверхностно-активным веществом (ПАВ) или защитным коллоидом. При растворении в воде молекулярные цепи адсорбируются на границе раздела вода-масло (мономер), при этом гидрофобные группы стремятся встроиться в масляную фазу, а гидрофильные группы распространяются в сторону водной фазы. Эта уникальная структура образует устойчивый высокомолекулярный физический барьер (т.е. защитный стерический барьер) вокруг частиц масляной фазы, эффективно предотвращая агрегацию частиц эмульсии во время полимеризации, хранения или механического сдвига, и является основным механизмом обеспечения стабильности эмульсии.1.2 Снижение кристалличности и улучшение растворимости в водеВ отличие от высокорегулярной структуры серии 99, нерегулярное распределение винилацетатных групп в молекулярной цепи нарушает регулярную упаковку молекул ПВС, что приводит к:Пониженная кристалличность: Доля кристаллических областей уменьшается, что ослабляет сеть водородных связей.Улучшенная растворимость в холодной воде: Более низкая кристалличность позволяет молекулам воды легче проникать в аморфную область и разрушать её. Поэтому поливиниловый спирт серии 88 может быстро или даже полностью растворяться при более низких температурах (обычно от 40 до 60 °C), что значительно упрощает процессы растворения в процессе разработки и производства. 2. Влияние степени полимеризации на реологические свойства и стабильностьУчитывая постоянный уровень частичного гидролиза, основные различия между различными марками ПВС заключаются главным образом в средней степени полимеризации (СП) или молекулярной массе (ММ). СП напрямую влияет на вязкость раствора ПВС, толщину стерического барьерного слоя и конечные свойства эмульсии.Усовершенствованное позиционирование марок серии 88 компании ElephChem:ЭлефХем ПВАСредняя степень полимеризацииСредняя молекулярная массаПозиционирование основного приложения2688 / 24882400~2650118000~130000Высокая молекулярная масса: обеспечивает самую сильную стерическую защиту и используется в эмульсионных полимеризациях, требующих наивысшей стабильности (например, высокоэффективные эмульсии ВАЭ).2088 / 17881700~210084000~104000Общее назначение: балансирует вязкость и защищает эмульсии и клеи ПВА и ВАЭ общего назначения.17921700~180054000~60000Молекулярный вес от среднего до низкого: подходит для специальных водорастворимых волокон и систем покрытий, чувствительных к вязкости.0588 / 0488420~65021000~32000Сверхнизкая молекулярная масса: минимальное влияние на вязкость раствора, подходит для чернил, покрытий для струйной печати или в качестве состабилизатора в эмульсиях.Высокая степень полимеризации (Поливиниловый спирт 2688 / Поливиниловый спирт 2488): Длинные молекулярные цепи создают более сильные стерические препятствия. В эмульсионной полимеризации длинные цепи способствуют распределению и стабилизации капель мономера и частиц полимера, что необходимо для эмульсий с высоким содержанием твердых частиц и высокой вязкостью.Сверхнизкая степень полимеризации (Поливиниловый спирт 0488 / Поливиниловый спирт 0588): Эти стабилизаторы действуют аналогично низкомолекулярным эмульгаторам, но обеспечивают улучшенную адгезию полимеров. Низкая вязкость позволяет использовать их в покрытиях и суспензионных системах с высоким содержанием твердых частиц, не влияя на реологические свойства конечного продукта. 3. Анализ основных промышленных применений частично гидролизованного ПВС серии 88Межфазная активность и контролируемая растворимость в воде поливиниловых спиртов серии 88 обеспечивают им конкурентоспособность в секторах тонкой химии, клеев и специальных материалов:3.1. Эмульсионная полимеризация: стабилизаторы и защитные коллоидыЭто основное и незаменимое применение поливиниловых спиртов серии 88. Он широко используется в полимеризации мономеров, таких как винилацетат (ВА), акрилаты и стиролакрилаты, и является ключевой добавкой при производстве ПВА, ВАЭ и акрилатных эмульсий.Механизм: Поливиниловый спирт серии 88 действует как защитный коллоид, не только стабилизируя эмульсию на начальном этапе полимеризации, но, что более важно, определяя устойчивость к замораживанию-оттаиванию, механическую устойчивость к сдвигу и повторную смачиваемость конечной эмульсии.Приложения: Архитектурные эмульсии для покрытий (например, латексная краска для внутренних стен), клеи для дерева (белый латекс), текстильные нетканые клеи, клеи для ковров и т. д.3.2 Водорастворимость и функциональные пленки/волокнаНизкая кристалличность частично гидролизованного ПВС позволяет ему быстро растворяться в холодной воде, что делает его предпочтительным экологически чистым упаковочным материалом.Водорастворимая упаковочная пленка: Используется для упаковки таких продуктов, как пестициды, красители, моющие средства и гранулы для стирального порошка. При контакте с водой пленка быстро растворяется, высвобождая содержимое, что обеспечивает удобство и экологичность.Водорастворимая клетчатка: Используется в текстильной промышленности в качестве временной поддерживающей нити или «жертвенной» нити. После изготовления ткани волокна ПВС растворяются в тёплой воде, оставляя после себя ткань с особым ажурным или структурным эффектом.3.3 Системы клея и покрытияКлеи: Благодаря сохранению гидрофобных групп в молекулярной цепи, ПВА серии 88 обладает лучшим сродством и адгезией к некоторым гидрофобным поверхностям и органическим материалам, чем ПВА серии 99. Он широко используется в специальных клеях для бумаги и повторно смачиваемых клеях (например, клеях для почтовых марок).Специальные покрытия: Сверхнизкомолекулярные марки (например, 0488) могут использоваться в качестве добавок к покрытиям, принимающим чернила, для бумаги для струйной печати, обеспечивая превосходное связывание пигментов и быстрое высыхание без существенного увеличения вязкости покрытия.3.4 Другие области применения тонкой химииДиспергатор для суспензионной полимеризации: Применяемый при суспензионной полимеризации ПВХ-смол, он помогает контролировать размер, пористость и плотность частиц ПВХ, что имеет решающее значение для технологических свойств ПВХ-смол.Керамическое связующее: Используется как временное связующее вещество для склеивания керамики перед формованием и спеканием. После спекания полностью сжигается и испаряется, не оставляя следов. 4. Заключение: Непрерывные инновации в области частично гидролизованного ПВС серии 88Частично гидролизованный ПВА серии 88 компании ElephChem в полной мере использует как гидрофильные, так и гидрофобные элементы своей молекулярной структуры. Это позволяет точно контролировать процесс эмульсионной полимеризации и влияет на адгезию и растворимость ПВА в воде. Если серия 99 – это «арматура» конструкционных материалов, то серия 88 – «стабилизатор» и «регулятор гибкости» тонких химических систем. Частично гидролизованный ПВА серии 88 по-прежнему играет ключевую роль в развитии современной тонкой химии и устойчивых материалов. Это обусловлено продолжающимся расширением рынков, таких как рынки экологичных покрытий на водной основе, качественных эмульсий и биоразлагаемой упаковки, а также особыми межфазными химическими свойствами и системой классификации ПВА. Веб-сайт: www.elephchem.comВотсап: (+)86 13851435272Электронная почта: admin@elephchem.com

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