环保型聚乙烯醇缩乙二醛纸管胶的研究

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1、环保型聚乙烯醇缩乙二醛纸管胶的研究：采用聚乙烯醇（PVA-1799）、乙二醛、淀粉、脲素等主要原料制备了环保型聚乙烯醇缩乙二醛纸管胶。研究结果表明，制备聚乙烯醇缩乙二醛纸管胶产品的优化工艺条件为：聚乙烯醇26.2g，乙二醛7.6g、脲素8g、缩合反应温度为（82±1）℃、缩合时间为2h、pH值为3～5，可以得到综合性能较好的纸管胶；粘接试验表明，该纸管胶具有成本低、粘结强度高、干燥速度快等特点，完全可以满足高速度纸管包装的要求。　　关键词：纸管胶聚乙烯醇缩乙二醛性能环保　　一、纸管胶的应用与发展　　纸管用胶粘剂俗称纸管胶，是制作各种纸管、纸筒、纸罐及相关制品的一种专用胶粘剂。应用广

2、泛，如卫生卷纸内芯纸筒、纺织用纱管、布匹、纸品、皮革、塑料薄膜等卷筒包装用纸管等，而各类制品视其用途不同，对纸管胶也有了特殊的要求。　　从环保型胶粘剂概念出发，国内外真正的环保型胶粘剂类型和品种目前并不多。聚乙烯醇缩甲醛和聚醋酸乙烯酯类应用比较广泛，在国外也主要是以这两种胶粘剂为纸管胶。聚乙烯醇缩醛胶是一种属于热塑性高分子的乙烯基树脂型胶粘剂，由线型聚合物为粘料所组成，容易配制成溶液，从而能以溶液状或白乳胶状进行粘接操作，使用方便。聚乙烯醇缩甲醛乳胶（PVF，俗称107胶），虽然在生产成本上可以得到很好的调配，能得到良好性能的纸管胶，但是，最大的问题是由于在反应过程中，甲醛的毒性不

3、能避免，而且在产品中存在一定的游离甲醛，这不但危害人的身体健康，而且在纸产品用完后对环境也将造成一定程度的污染。所以运用乙二醛代替有毒的甲醛，合成无毒的纸管胶是新的研究方向。环保型胶粘剂是将来唯一的胶粘剂[5]。它是环境保护的需要，是人类生存的需要，应该站在这个高度来审视胶粘剂工业的发展和工业生产，环保型纸管胶是目前的首项研究，　　二、聚乙烯醇缩乙二醛纸管胶的制备原理和方法　　聚乙烯醇是一种水溶性的乳白色物质，其分子结构为（CH2CHOH）n，由于分子链上还有大量的-OH，具有良好的水溶性、粘结力、成膜性和乳化性。乙二醛又名草酸醛，由于其含有两个并列的羰基，主要是在碳原子上的取代。

4、乙二醛一般与单个亲核中心的化合物反应得线型分子，而与有两个稳定的亲核中心的化合物反应时，则得到环状化合物。它与聚乙烯醇主要是发生缩聚反应，形成一种环状的具有高强度和耐水性的缩醛化合物。一般来说，合成聚乙烯醇缩醛类乳胶，主要是用乳化法，在强烈搅拌下强制性将聚乙烯醇分散溶于水中的方法。—OH是具有良好的亲水性基团，在引入乙二醛后，因两个羰基碳原子有很强的亲核性，与聚乙烯醇—OH发生缩醛反应。　　合成工艺比较简单，是属于水性乳化聚合，在操作和控制上比较容易调控。目前随着各领域对材料性能要求的提高，各种新技术和材料都会不断的应用于此研究中，也因环保的问题而使其在很长一段时间内仍将是人们研究

5、的热点。　　本文采用了聚乙烯醇（PVC-1799）、乙二醛、淀粉、脲素等主要原料制备了具有环保型的聚乙烯醇缩醛类纸管胶。　　三、实验部分　　（一）实验原料　　（二）试验仪器　　1.制备仪器　　S-212系列电子恒速搅拌器，上海申生科技有限公司；CU420电热恒温水箱，上海一恒科学仪器有限公司；四口烧瓶、回流冷凝管、干燥管、温度计等。　　2.测试仪器　　NDJ-79型旋转式粘度计，同济大学机电厂。　　（三）实验原理　　1.淀粉与聚乙烯醇的键合　　淀粉是植物王国中最重要的化工产品之一，它是链淀粉和支链淀粉的混合物，一般淀粉中含有约75%支链粉和25%链淀粉。链淀粉是的由数百个葡萄糖单元

6、通过2—D—（1—4）葡糖甙键连接起来的大分子。淀粉中的羟基可以与聚乙烯醇中的羟基形成部分分子间的氢键，使产品的稳定性有所提高。　　（3）除多余醛基中和反应　　待聚乙烯醇和乙二醛缩合反应完毕后，加入一定比例的脲素溶液，主要是中和反应掉多余的醛基，去除在乳液中的游离醛。一般控制在缩合的温度下搅拌反应1.0h左右。　　（四）得到纸管胶产品　　降温至65℃左右，待乳液稳定后，用20%的NaOH溶液调节至中性（pH=6～7），待冷却，即便可出料，得到聚乙烯醇缩乙二醛纸管胶。　　1.纸管胶产品的填料改性　　（1）通过以上实验步骤，以正交设计为科学实验依据，完成一系列实验。：采用聚乙烯醇（PV

7、A-1799）、乙二醛、淀粉、脲素等主要原料制备了环保型聚乙烯醇缩乙二醛纸管胶。研究结果表明，制备聚乙烯醇缩乙二醛纸管胶产品的优化工艺条件为：聚乙烯醇26.2g，乙二醛7.6g、脲素8g、缩合反应温度为（82±1）℃、缩合时间为2h、pH值为3～5，可以得到综合性能较好的纸管胶；粘接试验表明，该纸管胶具有成本低、粘结强度高、干燥速度快等特点，完全可以满足高速度纸管包装的要求。　　关键词：纸管胶聚乙烯醇缩乙二醛性能环保　　一、纸管胶的应用与发展　　纸管用胶粘剂俗称纸管胶