聚乙烯醇 膠水的成分 - 科學Online

聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol, PVA) ─膠水的成分 臺北市立第一女子高級中學二年級吳奕萱. 黏著劑. 黏著劑也稱膠黏劑、黏合劑，為1742 年美國人亨利‧庫 ... Wednesday28thSeptember2022 28-Sep-2022 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟－中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol,PVA)─膠水的成分 臺北市立第一女子高級中學二年級吳奕萱 黏著劑 黏著劑也稱膠黏劑、黏合劑，為1742年美國人亨利‧庫特博士（Dr.HarryCoover）發明。

其用途為將兩個物體黏在一起，且根據所要黏合材料的特性（主要是表面特性，如粗糙度），使用不同的黏著劑。

黏合劑最初是稀釋的樹脂（本身具有黏性），後隨著化學工業的進步，有人工製造的膠水成份：PVA、水、防腐劑。

膠水成分 膠水的成分主要為聚乙烯醇(PVA)及硼砂。

聚乙烯醇是一種水溶性塑膠，加入硼砂，硼原子與氧原子會將聚乙烯醇分子串在一起，所形成的黏稠狀液體就是膠水。

因此膠水會在空氣中慢慢凝固，而且此反應不可逆。

聚乙烯醇 聚乙烯醇，$$\bf{(C_2H_4O)_n}$$，$$\bf{[-CH_2H_2-CH(OH)-]_n}$$，由聚乙酸乙烯酯經皂化而成的高分子有機化合物（不由單體聚合）。

外觀呈白色粉末狀、片狀或絮狀固體，無味。

化合物無毒，對皮膚無刺激作用，但粉塵會刺激眼部。

在聚乙烯醇分子中存在著兩種化學結構，即$$1,3$$和$$1,2$$乙二醇結構，以$$1,3$$結構為主（“頭尾”結構）。

熔點$$230^\circC$$，玻璃化溫度$$75$$～$$85^\circC$$，在空氣中加熱至$$100^\circC$$以上慢慢變色、脆化。

加熱至約$$160$$～$$170^\circC$$脱水醚化，失去溶解性，加熱到$$200^\circC$$開始分解，超過$$250^\circC$$則轉為含共軛雙鍵的聚合物。

聚乙烯醇的化學性質與低分子量之多元醇相近，可與酸或酸酐反應生成酯、與環氧乙烷反應生成醚、與二羥甲基素、乙二醛、二異氰酸鹽等發生交聯作用。

聚乙烯醇水溶液$$(5\%)$$對硼砂、硼酸很敏感，易引起凝膠化，當硼砂達到溶液質量的$$1\%$$時，就會產生不可逆的凝胺化。

膠水便利用此原理達到黏著效果。

聚乙烯醇含有許多醇基，具有極性，可與水形成氫鍵，故能溶於極性的水；也可溶於熱的含羥基溶劑（例如：甘油、苯酚），不溶於一般有機溶劑（例如：甲醇、苯、丙酮、汽油）。

利用此性質，可合成聚乙烯醇導電的複合材料。

工業與生活上的用途：製造聚乙烯醇縮醛、耐汽油管道、維尼綸纖維加工劑、膠粘劑、膠料、乳化劑、保護膠體等。

生產聚乙烯醇的工藝路線按原料分，有乙烯法和乙炔法（電石乙炔合成法、天然氣裂解乙炔）兩類。

膠水成分反應機制 硼砂的分子式為$$\bf{Na_2B_4O_7}$$，當硼砂溶於水中時會生成硼酸（boricacid，$$\bf{H_3BO_3}$$），硼酸於水溶液中會接受帶負電荷氫氧根離子（Hydroxide，$$\bf{OH^-}$$）進而生成硼酸根離子（borateion，$$\bf{B(OH{)_4}^-}$$）。

$$\bf{B(OH)_3}+\bf{2H_2O}\longrightarrow\bf{B(OH{)_4}^{-}}+\bf{H_3O^{+}}$$ $$\bf{B(OH{)_4}^{-}}$$ 與聚乙烯醇(PVA)上的醇基進行縮合反應（condensationreaction）並且脫去水分子，使得聚乙烯醇分子交聯（crosslinking）在一起，而形成具有彈性的黏土狀聚合物。

膠水觸感 觸摸膠水，有滑膩又黏黏的感覺，其原因是：聚乙烯醇含有許多羥基（醇基，$$\bf{R-O-H}$$），具有極性，且可與水形成氫鍵，彼此互相吸引糾纏產生黏性。

但如果為了節省成本，加入更多水以稀釋膠水，則此時膠水分子被水分子隔開距離過長，反而使黏性下降。

  資料來源 楊水平(2011)，「變態的膠水─聚乙烯醇與硼砂的交聯作用」，中學化學示範實驗ChemicalDemonstrations(http://blog.ncue.edu.tw/yangsp/doc/26876)。

S.S.MNATSAKANOV,TheGreatSovietEncyclopedia,3rdEdition(1970-1979).©2010TheGaleGroup,Inc. 塑膠工業技術發展中心(2003)，「塑膠物語：聚乙烯醇」，塑膠ｅ學苑（http://psdn.pidc.org.tw/ike/doclib/2003/2003doclib/2003ike47-0/2003ike47-0-307.asp） Tags:PVA,交聯反應,聚乙烯醇,聚合物,膠水,黏著劑 前一篇文章下一篇文章 您或許對這些文章有興趣 化學傳記：法拉第不為人知的一面（最終回）：晚年的法拉第 化學傳記：法拉第不為人知的一面（十）：法拉第效應與反磁性 2014諾貝爾化學獎的遺珠：結構光照明顯微法 化學傳記：法拉第不為人知的一面（七）：影響法拉第的宗教與人們 暖暖包的原理 【2015諾貝爾化學獎特別報導】DNA修補─為生命提供化學的穩定 【2014諾貝爾化學獎深入報導】打破光學顯微鏡的解析度極限-超高解析螢光顯微法 【2017年諾貝爾化學獎特別報導】將生命捕捉在原子的細節中 發表迴響Cancelcommentreply 你的電子郵件位址並不會被公開。

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