聚醋酸乙烯酯的醇解.docx

实验八 聚醋酸乙烯酯的醇解一、实验目的1. 加深对聚合物化学反应原理的理解2. 掌握通过聚醋酸乙烯酯醇解制备聚乙烯醇的实验技术3. 了解聚醋酸乙烯酯醇解的特点以及主要影响因素二、化学试剂（品级 AR）聚乙酸乙烯酯甲醇氢氧化钠15克200毫升1克三、仪器设备及耗材三口烧瓶250mL加热装置 回流冷凝管 机械搅拌器 抽滤装置 温度计（100°C）烧杯100mL一次性滴管4mL1个1个1支1套1套1支1个数支四、实验原理由于“乙烯醇”极不稳定，极易异构化而生成乙醛或环氧乙烷， 所以聚乙烯醇不能由“乙烯醇”来聚合，通常都是将聚醋酸乙烯酯（PVAc）醇解（或水解）后得到聚乙烯醇（PVA）由于聚合物的相对分子质量很高而且具有多分散性、结构多层次变化以及聚合物的凝 聚态结构及溶液行为与小分子的差异很大的特点，使聚合物的化学反 应具有其自身的特征一般来说，聚合物中官能团的活性较低，化学 反应不完全，官能团转化不完全，主副产物又无法分离，因此常用官 能团的转化程度来表示反应进行的程度PVAc 的醇解可以在酸性或碱性条件下进行酸性醇解时，由于 痕量级的酸很难从PVA中除去，而残留的酸可加速PVA的脱水作用， 使产物变黄或不溶于水，因此工业上采用碱性醇解法。

本实验中，聚 醋酸乙烯酯的醇解过程是在碱的催化下聚醋酸乙烯酯在甲醇溶液中 进行的醇解反应，其反应如下：■fCH/Hh + nCH?OH —+C比 CHh+ M弘 COCCH?t OH0 - cch3从反应式可以看出，醇解反应是甲醇和PVAc之间的酯交换反应影响聚醋酸乙烯酯醇解的主要因素有以下几点：(1) 其他条件不变，随聚合物浓度增加，醇解度降低但浓度 太低，溶剂损失和回收工作量太大，一般聚合物浓度为 22%2) 增加 NaOH 用量对醇解速度、醇解率影响不大，但会增加体系中醋酸钠的含量，影响反应质量一般NaOH与PVAc的摩尔 比为 12：1003) 提高温度会加快醇解速率，但副反应速率也相应提高工 业上一般选择45 48°C4) 由于 PVAc 可溶于甲醇而 PVA 不溶于甲醇，因此在反应过程中会发生相变在实验室中醇解进行的好坏，关键在于体系中刚 出现胶冻时，必须用强烈搅拌将其打碎，这才能保证醇解较完全地 进行本实验以甲醇为醇解剂，在NaOH作用下对聚醋酸乙烯酯进行醇解反应制备聚乙烯醇五、实验步骤实验装置如图8所示，在装有机械搅拌器和冷凝管的250mL三 口烧瓶中，加入90mL溶解有15g聚醋酸乙烯酯的甲醇溶液，在30°C 搅拌下缓慢加入3mL 5% NaOH/CH3OH溶液，反应温度控制在45C 进行醇解。

当醇解度达到 60%左右时，大分子从溶解状态转变为不溶 状态，出现胶团醇解过程中要注意观察，当体系中出现胶冻时要迅 速强烈搅拌将其打碎，否则胶团内部包裹的 PVAc 无法醇解导致实验 失败体系出现胶冻后，强力搅拌，打碎胶冻，继续反应0.5 h，加入4.5 mL 5% NaOH/CH3OH溶液，45 C下保温0.5 h，再升温到60〜65 C反 应 1 h冷却后，将反应液倒出，用真空水泵减压抽滤，并用甲醇洗涤数 次，在50〜60C下进行真空干燥，称重1-纜样裁；2-瞬封套；3■盅度汁；耳-温度讣套禹5-冷礙饮弘三II瓶图8实验反应装置示意图六、讨论题1. 酯交换反应中，碱起什么作用？2. 聚醋酸乙烯酯的醇解过程中，会发生什么副反应？。