聚乙烯醇缩甲醛(107胶)

    聚乙烯醇缩甲醛(107胶) : 10.1 简介
107胶学名聚乙烯醇缩甲醛,简称107胶是一般水溶性涂料的主要 原材料,此外还用于文化用品作胶粘剂和啤酒瓶胶等。
10.2 制造方法
(1)原理及工艺流程
聚乙烯醇在酸性条件下和甲醛缩聚生成聚乙烯醇缩甲醛经水解 后成为水溶性胶。
工艺流程如下:

(2)设备及水、电、汽
1)1000 L搪瓷夹套反应釜。
2)0.2 t蒸汽锅炉或茶水炉。
3)2x—5真空泵。
(3)主要原材料
1)聚乙烯醇,1788、1799皆可。
2)甲醛:工业一级,含醛量约37%。
3)盐酸:工业一级。
4)火碱:含量>95%。
(4)生产控制参数及具体操作
1)先将反应釜内加入390 kg水,开动搅拌。
2)投入50.5 kg聚乙烯醇,搅拌20 min,升温至92℃。
3)保温搅拌1～2 h后放料检查,视聚乙烯醇完全透明(即完全溶 解后),降温至80℃,加盐酸约7.5 kg(10 min加完)。
4)在液面下滴加20 kg甲醛,加入20 kg水(即40 kg甲醛的稀溶 液),10 min滴加完。
5)在(80±2)℃下搅拌反应50～60 min。
6)降温至(60±2)℃,滴加火碱(配成30%的水溶液)约5.5 kg,在 15 min滴加完,调pH等于8。
7)降温至40℃,过滤出料(80目筛)。
(5)安全事项
注意缩聚时的温度(80℃)要严格控制,否则缩聚物过稠会导致产 品报废。重点在于盐酸的量要严格控制,以免分子量过大。
10.3 环保事宜
本产品无环境污染。
10.4 技术条件
本标准适用于由聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中进行的缩合反应 而制得的一种透明溶性胶体107建筑胶水。该产品主要用作墙布、石 膏板、纤维等轻质材料的胶粘剂及地板涂料、外墙涂料的主要原料。

(1)技术要求
1)107胶应符合下列要求。

编号	指标名称	技术要求
1 2 3 4 5 6	外观 pH 固含量/% 黏度/(Pa·s) 游离甲醛/% 缩甲醛化度/%	无色或微黄色透明液体 7～9 10～12 ≥150 ≤2.0 9.5～15.5

(2)试验方法
1)pH值测定。取广范试纸一条浸入胶水中,3 s后取出与标准色 版比较,即得pH。
2)固含量测定法:
A.仪器:
a.恒温干燥箱:0～200℃恒温控制,灵敏度±1℃。
b.玻璃干燥器。
c.分析天平:感量0.002 g。
d.玻璃表面皿(φ10 cm)。
B.测定方法:于已洗净、烘干、恒重的玻璃表面皿中准确称取试样 5 g左右,在80℃的烘箱中烘干4 h,取出,置于干燥器内冷至室温,称 重,再放入恒温箱中,烘3 min,冷却、称量,直至前后两次的质量差不 大于0.005 g为止。
胶的固含量w₁按下试计算:

w₁＝m₁/m₂×100%

式中:w₁——胶的质量分数(固含量),%;
m₁——烘干后试样质量,g;
m₂——未烘前试样质量,g。
平均测定误差小于0.2%。
3)黏度测定:
A.仪器:NDJ—1型(79型)旋转式黏度计。
B.按仪器使用要求调整零点,选择合适的转子。
C.测定方法:将胶体置于250 mL烧杯中,温度控制在(25±1)℃, 烧杯置于调整好的仪器下,小心地将转子浸到胶体中,直到转子液面 标志和胶面重合为止。开启电机开关,待指针稳定后,按下指针控制 杆,使读数固定,开启电源,读数。
107胶黏度按下式计算:

η=k×α

式中:η——黏度,Pa·s;
k——仪器常数;
α——指针所指读数。
4)游离甲醛测定:
A.试剂和标准溶液:2%的亚硫酸氢钠水溶液、碳酸钠、5%水溶液、 淀粉(1%指示剂)、碘液(0.2 mol/L水溶液)、碘标准溶液(0.01 mol/L)、硫 酸(1∶3水溶液)。
B.仪器:三口瓶、冷凝器、电炉和规定规格的玻璃设备和电设备。

107胶蒸馏甲醛装置图
1—三口瓶;2—容量瓶;3—电炉;4—瓶塞

C.测定方法:准确称取试样4～5 g(精确到0.002 g),冲洗到 250 mL烧杯中,再转移到三口烧瓶中,用水量在150 mL左右。用橡胶 塞塞紧加液口,在250 mL容量瓶中加入50 mL亚硫酸氢钠及50 mL水 (作吸收液),通入冷凝水,开电炉加热蒸汽进行蒸馏。试样呈沸腾状, 当体积由100 mL增加到200 mL时,将容量瓶取下。打开顶端夹子,关 闭电炉开关。
这时换上内装100 mL亚硫酸氢钠、100 mL水的500 mL容量瓶,从 加料口处加入30 mL硫酸,打开电炉,夹上进料夹子,继续蒸馏。
用水稀释至刻度,摇匀,用50 mL移液管移取试液到250 mL的三 角烧瓶中,加水稀释至100 mL;加入2 mL的淀粉指示剂,用0.2 mol/L 的碘液滴定到近终点时,加入6 mL的淀粉,用0.01 mol/L的碘标准溶 液滴定到红紫色为终点。然后加入8 mL碳酸钠溶液,立即用 0.01 mol/L的碘标准溶液滴定到终点。记下这次消耗0.01 mol/L的碘 标液体积(mL)。
游离甲醛含量w₂按下式计算:

式中:m——胶的称样质量,g;
w₁——胶的固含量,%;
c——碘标准溶液的量浓度,mol/L;
V——消耗碘标准溶液的体积,mL;
30.03——甲醛的摩尔质量,g/mol。
平行测量误差小于1%。
5)缩甲醛化度测定:
A.缩合甲醛含量测定。
仪器和试剂:与测定游离甲醛的所用仪器和试剂相同。
测定方法:当容量瓶中液体量达到400 mL左右时,取下容量瓶, 用水冲稀至刻度。移取100 mL试液于250 mL三角烧瓶中,以下滴定 方法和滴定游离甲醛一样。
缩合甲醛含量w₃按下列计算:

式中:c——碘标准溶液的摩尔质量浓度,mol/L;
V——消耗碘标准溶液的体积,mL;
m——胶的质量,g;
30.03——甲醛的摩尔质量,g/mol。
B.聚乙烯醇含量测定。
氢氧化钠含量测定:
a.试剂:盐酸(0.01 mol标准溶液)、甲基红(0.1乙醇溶液)。
b.测定方法:准确称样在3～4 g(精确到0.002 g)用温水冲洗到 250 mL烧杯中,加水100 mL,加热搅匀,加入甲基橙指示剂3滴,用 0.01 mol的盐酸滴定到终点。
氢氧化钠含量w₄按下式计算:

式中:c——盐酸标准溶液的量浓度,mol/L;
V——消耗盐酸标准溶液的体积,mL;
m——称样质量,g;
40——氢氧化钠的摩尔质量,g/mol。
氯化钠的测定:
a试剂:铬酸钾(0.5%水溶液)、硝酸银(0.02 mol/L标准液)。
b测定方法:取样品3～4 g(精确到0.002 g)用温水冲洗到250 mL 三角烧瓶中,加水冲稀到150 mL左右。加热充分搅拌均匀,冷却至室 温,加5滴铬酸钾作指示剂,用硝酸银标准溶液滴定到终点。
氯化钠含量w₅按下式计算:

式中:c(AgNO₃₎——硝酸银标准液的量浓度,mol/L;
V——消耗硝酸银标准液的体积,mL;
m——胶的称样量,g;
58.5——每摩尔氯化钠的质量,g/mol。
聚乙烯醇含量w₆按下式计算:

w₆＝w₁-(w₃+w₄+w₅)

式中:w₁——胶的固含量,%;
w₃——缩合甲醛含量,%;
w₄——氢氧化钠含量,%;
w₅——氯化钠含量,%。
缩甲醛化度计算:
胶的缩甲醛化度按下式计算:

式中:w₇——胶的缩甲醛化度,%;
w₃——缩合甲醛含量,%;
w₆——聚乙烯醇含量,%;
15——每0.5mol甲醛的质量,g;
44——每0.5mol聚乙烯醇的质量,g。
6)检验规则:
A.107胶应由生产厂技术检验部门进行检验,生产厂应保证所有 出厂的107胶符合本标准要求,并附有一定格式的质量证明书。证明 书内容包括:生产厂名称、产品名称、出厂日期、产品质量。
B.使用50 kg塑料桶装运胶液。按总桶量的10%取样,小批量也 不得少于3桶。用比桶高10 cm,直径1～2 cm的塑料管插入桶底取 样,然后将试样均匀,取不少于500 g的平均试样,装入清洁干燥的塑 料瓶中,以备检验。样品保存3个月。
C.检验结果如不符合标准,须从新加倍取样。检验结果即使有一 项指标不合格,则整批107胶不能验收。
D.当供需双方对产品质量发生异议时,可由双方协商解决,或进 行仲裁检验。
7)包装、标志、运输、贮存:产品的包装、标志、运输、贮存应按 GB2944—82《胶粘剂产品包装、标志、运输和贮存的规定》进行。