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PVB树脂各种粘度检测方法的探讨

2016-06-21陈建旭安徽皖维集团有限责任公司安徽巢湖238002

安徽化工 2016年3期

陈建旭(安徽皖维集团有限责任公司,安徽巢湖238002)



PVB树脂各种粘度检测方法的探讨

陈建旭
(安徽皖维集团有限责任公司,安徽巢湖238002)

摘要:对于PVB树脂,由于没有统一标准,各个厂家产品检测方法不同,造成了PVB客户选型难的问题。尤其是粘度指标,每个生产厂家检测方法与数据大相径庭。通过实验研究PVB树脂各种常见的检测方法并得到数据,再做出回归方程,只要将某检测方法的数据代入方程便可以计算出各种不同方法的粘度结果,最终便于确定产品型号。

关键词:PVB树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;粘度;检测标准

1 引言

PVB树脂全称聚乙烯醇缩丁醛树脂,是由聚乙烯醇与丁醛在盐酸的催化下发生缩醛反应而生成[1]。其分子结构中主要包含三种官能团:缩丁醛基、羟基和醋酸酯基。正因为其结构中具有多种官能团,造就了它在涂料、粘合剂、油墨、安全玻璃制作等领域广泛的应用[2]。而它的应用分类不仅取决于三种官能团的比例,很大程度上又取决于树脂的粘度[3]。由于国内PVB行业发展较晚,生产厂家不多,且技术相对保密,因而造成了PVB的标准无法统一,各厂家检测数据尤其是粘度检测方法及数据差异较大,为客户选型造成了较大的困难,同时也给PVB研究人员造成了重复性实验的麻烦。因此,统一PVB产品的检测方法或者找到各种检测方法之间的规律非常有必要。

2 实验部分

通过市场了解,常用的粘度检测方法有以下几种:①10%浓度的(PVB)乙醇溶液,涂- 1杯粘度计检测;②10%浓度的(PVB)乙醇溶液,旋转粘度计检测;③5%浓度的(PVB)乙醇溶液,旋转粘度计检测;④5%浓度的(PVB)正丁醇溶液,旋转粘度计检测;⑤6%浓度的(PVB)甲醇溶液,旋转粘度计检测;⑥5%浓度的(PVB)甲苯—乙醇溶液,旋转粘度计检测;⑦10%浓度的(PVB)甲苯—乙醇溶液,旋转粘度计检测。

2.1原料和仪器

PVB树脂,皖维集团有限责任公司;甲醇、无水乙醇、正丁醇、甲苯,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。

QND-1粘度计,天津精科材料试验机厂;机械秒表,上海星钻秒表有限公司;DV- II Brookfield粘度计,美国Brookfield工程实验室公司;TC- 550MX恒温水浴,美国Brookfield工程实验室公司。

2.2实验方法

通过烘箱法检测树脂粉挥发份F,得出PVB树脂纯度S=1- F,随后准确称取m′的PVB树脂,接着通过PVB纯度计算溶剂的称取量:

式中:m为溶剂质量,m′为PVB树脂的质量,S为PVB树脂纯度,w为PVB溶液浓度。

将称取的树脂和溶剂混合,在密闭加热条件下(60℃)搅拌溶解2h,以确保完全溶解。随后,降温至(20±0.1)℃通过粘度计检测。

(1)QND- 1粘度计检测方法:将粘度计调整水平,用恒温20℃的水加入粘度计夹套,再将调节好温度的PVB溶液倒入粘度杯内,至杯内刻度线为止。通过调节夹套水温度,将粘度杯内PVB溶液准确调节至20℃。以机械秒表计时,测量20℃下PVB溶液自粘度杯流出50mL液体的用时。以此方法检测粘度分别为5、15、40、60、90、110、125s的样品。

(2)旋转粘度计检测方法:将超级恒温水浴打开,设置温度为20℃。调整粘度计至水平,选择转子并在粘度计上设置相应转子号,调整转子转速。将PVB溶液倒入量杯中,并为量杯通入恒温水,调整粘度计高度,使转子刻度线浸没在PVB溶液中,开启粘度计进行测量。通过此方法分别测量上述样品。检测结果见表1。

3 数据分析

(1)根据上述数据得10%乙醇涂- 1杯法与5%乙醇旋转粘度计关系如图1,并作回归方程,得回归方程Y=4.5069X0.64561。

(2)同样以涂- 1杯检测10%浓度乙醇作为比对检测法,得出其余检测法与其关系如图2~图6。

表1 各种方法粘度检测结果

图1 10%乙醇涂- 1杯法与5%乙醇旋转粘度计的关系

图2 10%乙醇涂- 1杯法与6%甲醇旋转粘度计的关系

图3 10%乙醇涂- 1杯法与10%乙醇旋转粘度计的关系 

图4 10%乙醇涂- 1杯法与5%正丁醇旋转粘度计的关系

图5 10%乙醇涂- 1杯法与5%甲苯-乙醇旋转粘度计的关系

图6 10%乙醇涂- 1杯法与10%甲苯-乙醇旋转粘度计的关系

根据上述各图得出10%乙醇涂- 1杯法与其余各种检测方法结果换算公式分别为:

①与5%乙醇溶液测旋转粘度关系式:

②与6%甲醇溶液测旋转粘度关系式:

③与10%乙醇溶液测旋转粘度关系式:

④与5%正丁醇溶液测旋转粘度关系式:

⑤与5%甲苯-乙醇溶液测旋转粘度关系式:

⑥与10%甲苯-乙醇溶液测旋转粘度关系式:

4 结束语

通过多组实验结果对照,通常情况下各种型号PVB树脂粘度均可按照上述换算关系式进行不同检测方法间的换算,这样可大幅减少重复性工作,便于确定产品型号,为客户进行产品选型带来方便。

参考文献

[1]李锋.聚乙烯醇缩丁醛合成工艺探讨[J].热固性树脂,2005(5):51- 53.

[2]冯海刚,李粼.聚乙烯醇缩丁醛(PVB)膜片的历史与发展前景[J].国外塑料,2005(10):39- 40,43- 45.

[3]刘帮柱.浅谈PVB树脂粘度的影响因素与控制[J].安徽化工,2015(1):78- 80.□

·化工教改与实践·

doi:10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.035

中图分类号:TQ325.9

文献标识码:A

文章编号:1008- 553X(2016)03- 0098- 02

收稿日期:2016- 03- 03

作者简介:陈建旭(1986-),男,毕业于安徽工业大学应用化学专业,工程师,从事化工工艺开发工作,15256217929,423070658@qq.com。