英文名Poly(vinyl formal),有时简称为PVF。
聚乙烯醇与
甲醛作用而成的
高分子化合物。微带草黄色固体。有
热塑性。密度1.2。
软化点约190℃。热变型温度65~75℃。
吸水率约1%。溶于
丙酮、氯化烃、
乙酸、
酚类。主要用于制造
耐磨耗的高强度
漆包线涂料和金属、木材、
橡胶、玻璃
层压塑料之间的胶粘剂,作为层压塑料的中间层以及制造冲击强度高、压缩
弹性模量大的
泡沫塑料。
聚乙烯醇与醛的
缩醛化反应可能有三种。一般,缩醛化反应主要在分子内部进行,生成六元环结构,但是分子之间的
交联反应以及生成五元环缩醛化物的反应也会发生。
当然醛的
羰基也可能与两个聚乙烯醇大分子中的各一个羟基进行缩醛反应,这样就会形成
大分子之间交联的网型结构的
聚合物。甲醛化反应可分为两种,一种是在聚乙烯醇的水溶液中进行;另一种是利用固体的聚乙烯醇进行反应。
聚乙烯醇纤维在水溶液反应中,
醛基沿着
聚乙烯醇的链呈
不规则性地与羟基反应。但是在固体反应中情况就不同了,试剂进入聚乙烯醇的非结晶部分进行反应,结晶部分则不反应。
低温下,聚乙烯醇若经200℃进行热处理,
结晶度可达50%以上。结晶度低的易溶于水, 结晶度高的则不易溶于水,经200℃热处理的聚乙烯醇固体,即使在80℃的热水中也不溶。
维尼纶纤维的生产,就是利用将
聚乙烯醇纤维延伸热处理,使结晶度提高之后再甲醛化反应。经适度的甲醛化后,有少量的交联发生,变成热水不溶,也不收缩的纤维。
工业上维纶纤维的制造是将聚乙烯醇溶于水中,制得15%左右水溶液,通过0.07毫米左右孔径的
喷丝头,在饱和的
硫酸钠水溶液
凝固浴中制得纤维,再经拉伸及热处理,提高强度及耐热水性;然后在催化剂硫酸存在下,与甲醛进行
缩醛化反应,温度约70℃,时间20~30分钟,经水洗,
上油即得维纶纤维。维纶纤维有短纤维、
丝束及长丝等品种,其中以棉型
短纤维及丝束最为普遍。
维纶纤维
相对密度1.26~1.30,
软化点220~230℃,水中软化点110℃;棉型短纤维的纤度1.4旦(定长9000米质量1克为1旦);干湿强度分别为5.4
克力/旦、4.3克力/旦,干湿伸度分别为16.5%、17.5%,
杨氏模数550千克力/毫米,弹性恢复率(3%)70%。维纶纤维的特点是强度高、韧性好、耐磨、耐酸碱、湿强度高、不怕霉蛀等;缺点是弹性、染色性和
尺寸稳定性较差。维纶纤维主要用来制作衣服,也可用于制造各种缆绳,帆布,农用防风、防寒纱布等。
聚乙烯醇缩甲醛的性质和用途,随着
聚乙烯醇原料、制造方法和
缩醛化程度的不同而有很大差别。工业上最主要的用途是制作维纶纤维。
维纶纤维是由完全醇解的聚乙烯醇合成的,它的平均聚合度为1700~1800。1924年德国W.O.赫尔曼和W.黑
内尔首先制得了聚乙烯醇,1934年德国制得了水溶性
聚乙烯醇纤维,1938年日本樱田一郎研究成功热处理和
缩醛化技术,提高了纤维
耐水性,扩大了在
纺织工业中的
应用范围。1948年维纶纤维问世,1950年日本建成了第一个生产装置,此后产量迅速上升。60年代以后,
朝鲜民主主义人民共和国、中国、
联邦德国、
苏联、
南朝鲜等相继生产,以中国、朝鲜民主主义人民共和国、日本的产量最大。
20世纪30年代初期,德国瓦克化学公司首先制得
聚乙烯醇纤维。1939年,日本樱田一郎、矢泽将英,朝鲜李升基将这种纤维用
甲醛处理,制得耐热水的
聚乙烯醇缩甲醛纤维,1950年由日本
仓敷人造丝公司(现为
可乐丽公司)建成工业化生产装置。1984年聚乙烯醇纤维世界产量为94kt。60年代初,日本
维尼纶公司和可乐丽公司生产的
水溶性聚乙烯醇纤维投放市场
简称
PVDF。聚乙烯醇与甲醛作用而成的
高分子化合物。微带草黄色固体。有
热塑性。密度1.2。
软化点约190℃。热变型温度65~75℃。
吸水率约1%。溶于
丙酮、氯化烃、
乙酸、
酚类。主要用于制造
耐磨耗的高强度
漆包线涂料和金属、木材、橡胶、玻璃
层压塑料之间的胶粘剂,作为层压塑料的中间层以及制造冲击强度高、压缩
弹性模量大的
泡沫塑料。
把聚乙烯醇溶解于水中,经纺丝、甲醛处理制成的
合成纤维 。
聚乙烯醇缩甲醛纤维的中国
商品名,又称
维尼纶。1924年由德国P.H.赫尔曼和黑内尔合成聚乙烯醇,30年代制成纤维,名为津托菲尔(synthofil)。由于它溶解于水不能作
纺织纤维,主要用作手术缝线。1939年日本樱田一郎等人研制成功
聚乙烯醇的热处理和
缩醛化方法,
维纶才成为耐热水性良好的纤维。世界上生产维纶的国家主要有中国、日本、朝鲜等。维纶性质与棉花相似,强度和
耐磨性优于棉花。它有良好的
耐用性、
吸湿性、
保暖性、耐磨蚀和耐日光性;主要缺点是耐热水性差,弹性不佳,染色性较差,高温下的
力学性能低。
维纶大量用以与棉、
粘胶纤维或其他纤维
混纺,也可纯纺,用于制做外衣、
汗衫、棉毛衫裤和运动衫,以及
工作服;也可制作帆布、缆绳、渔网、包装材料和过滤材料。