快速测定PVA平均聚合度方法

PVA按聚合度可分为超高聚合度（相对分子质量25万～30万）、高聚合度（相对分子质量17万～22万）、中聚合度（相对分子质量12万～15万）和低聚合度（相对分子质量2.5万～3.5万）。醇解度有98%、88%、78% 3种。产品牌号中一般将聚合度的千、百位数字放在前面，醇解度放在后面，如聚乙烯醇17-99即表示聚合度为1700，醇解度为99%。

通常情况下，聚合度增大，则PVA水溶液黏度增大，成膜后的强度和耐溶剂性提高，但水中溶解性、成膜后伸长率下降。

（一）测定原理

高聚物的黏度随其聚合度增加而增加，在一定温度下通过测定液体流过一定体积所用时间来反映黏度的大小，通过在一定条件下测其相对黏度，进一步换算后即可得出平均聚合度。

（二）仪器

分析天平（0.1mg）、奥氏黏度计、秒表、恒温水浴（30±0.5）℃、烘箱、600mL烧杯、250mL磨口三角烧瓶、抽滤瓶、球形冷凝管300mm、玻璃砂芯漏斗（G2号60mL）、玻璃蒸发皿、10mL移液管、100mL移液管、扁形称量瓶（60mm×30mm）。

（三）测定方法

1.试样处理

称取试样2.5g移入烧杯中，加入200mL蒸馏水，搅拌1min，放置15min，然后用带白细布的抽滤漏斗（直径110mm）进行抽滤。充分脱水后，用500mL蒸馏水分3～4次洗涤试样，抽滤。

2.试样溶解

把洗涤后的试样移入600mL的烧杯中，加水480mL，加水量应溶解试样浓度约为10g/L，然后放在电炉上加热溶解，待全部溶解后，冷却至室温，用玻璃砂芯漏斗过滤，用干燥的磨口三角烧瓶接受，再将三角烧瓶放在恒温水浴中10～15min，待用。

3.浓度测定

用10mL移液管准确吸取恒温的试样，放入预先恒重的直径为60mm的玻璃蒸发皿中，在105℃恒温箱中烘干4h，取出放入干燥器中冷却30min后称重。

式中 ρ——试样浓度，g/L

m——玻璃蒸发皿和试样的质量，g

m₀——玻璃蒸发皿恒重的质量，g

V——试样的体积，mL

4.黏度测定

用10mL蒸馏水放入黏度计中，测定蒸馏水从刻度A到刻度B流经时间，反复测定几次后取平均值。

用洗耳球将试样吸入黏度计的刻度A以上，让其自然落下，测定器弯月面从刻度A到刻度B流经时间，反复测定几次后，取连续测定的两次误差不超过0.2s的两次测定结果的平均值。

注：黏度计放入恒温水浴中要垂直。黏度纯水空白应为（100±10）s。

（四）结果计算(www.xing528.com)

平均聚合度按式（7-48）计算：

式中 ——平均聚合度

t——试样溶液的落下时间，s

t₀——水的落下时间，s

1.613，2778，10.0——常数

注：计算结果取四位有效小数。

（五）PVA平均聚合度快速测定方法

为了节约时间，可以通过省略国家标准（《GB/T 12010.5—2010塑料 聚乙烯醇材料（PVAL）第5部分：平均聚合度测定》）中的浓度测定程序，达到快速测定。

先加定量的水溶解PVA，同时快速测定PVA挥发分，根据挥发分测定结果确定补加水量，准确配制1.0%聚乙烯醇水溶液，使PVA平均聚合度的测定时间由原来的6h缩短到2h，提高平均聚合度的测定速度，便于及时调整生产工艺和用户使用。具体试验方法：

① 将恒温干燥箱温度设定为150℃，开启干燥箱电源，使之达到150℃。

② 称取1g左右PVA试样（准确至0.1mg）置于已恒温并已称重的称量瓶中，摊平，置于干燥箱内，干燥20min，取出，放入干燥器中冷却至室温，称重，计算PVA挥发分。

③ 准确称取PVA样品1.3g左右（准确至0.1mg），倒入500mL磨口三角烧瓶内，先用100mL移液管准确加入100mL蒸馏水，放入搅拌子，将三角烧瓶放在磁力加热搅拌器上，装上回流冷凝管，打开冷却水，加热、搅拌溶解PVA，待计算出挥发分测定结果后，再按下列公式（7-49）计算配制1.0%浓度PVA水溶液需补加的水量。补加水后继续加热、搅拌，直至PVA完全溶解为止。

式中 ρ——PVA溶液密度，g/mL，此处为1g/mL

100——开始加入的100mL蒸馏水，mL

1.0%——最终配制浓度，%

m——PVA样品的称样量，g

V_补加水——PVA配制1.0%浓度需补加水量，mL

w_挥发分——PVA样品的挥发分，%

④将已完全溶解的PVA溶液取下，振荡冷却至50%左右时，用G2玻璃砂芯漏斗过滤，用干燥、洁净的250mL三角烧瓶接收，再将三角烧瓶放在（30±0.1）℃的电热玻璃水槽中恒温。

⑤ 将干燥、洁净的黏度计安装在玻璃水槽内，用10mL移液管准确移取10.00mL已恒温至（30±0.1）℃的PVA水溶液放入黏度计内并放置5～10min，同时将胶管连接到黏度计毛细管的一侧；调整黏度计至铅直方向。

⑥ 黏度测定及计算，同上。