聚乙烯醇缩丁醛树脂的合成工艺研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.11.023

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (11): 153-159.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.11.023

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聚乙烯醇缩丁醛树脂的合成工艺研究进展

何林飞¹(), 彭盼盼¹^,², 杨建军¹(), 吴庆云¹, 吴明元¹, 张建安¹, 刘久逸¹

^1.安徽大学化学化工学院，安徽省水基高分子材料高性能化工程实验室，合肥 230601
^2.中盐安徽红四方股份有限公司，合肥 231602

收稿日期:2024-12-09 出版日期:2025-11-26 发布日期:2025-11-21
通讯作者: 杨建军，教授，博士生导师，andayjj@163.com
E-mail:1632386712@qq.com;andayjj@163.com
作者简介:何林飞（1992—），男，研究生，主要从事高分子材料的研究，1632386712@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金(51973001);阜阳市校合作项目(SXHZ2022070)

Research progress in synthesis technologies of polyvinyl butyral resin

HE Linfei¹(), PENG Panpan¹^,², YANG Jianjun¹(), WU Qingyun¹, WU Mingyuan¹, ZHANG Jian'an¹, LIU Jiuyi¹

^1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Engineering Laboratory of High Performance Waterborne Polymer Materials of Anhui Province，Anhui University，Hefei 230601，China
^2.China Salt Anhui Red Sifang Co，LTD，Hefei 231602，China

Received:2024-12-09 Online:2025-11-26 Published:2025-11-21
Contact: YANG Jianjun E-mail:1632386712@qq.com;andayjj@163.com

摘要/Abstract

摘要：

综述了聚乙烯醇缩丁醛（PVB）树脂的结构、性能、用途、合成机理以及最新合成工艺的研究进展，并从新型催化剂的使用、新型分散剂的使用、新型反应器生产技术、以及人工网络模型及算法对 PVB树脂生产工艺的优化与指导4个方面对PVB树脂合成工艺的研究现状进行了深入分析。为未来高性能PVB树脂的生产和研发方向提供一定的指导性。

关键词: 聚乙烯醇缩丁醛, 合成工艺, 催化, 分散剂, 反应器, 人工网络算法

Abstract:

This paper provides a comprehensive review in polyvinyl butyral （PVB） resin， focusing on its structure， properties， applications， synthesis mechanisms， and recent advances in synthesis technologies. The research progress in PVB synthesis was analyzed from multiple perspectives， including the application of novel catalysts and dispersants， innovations in reactor design and production technology， as well as the integration of artificial neural network models and algorithms for process optimization and guidance. This review offers valuable insights that can guide future production and research efforts aimed at developing high⁃performance PVB resin.

Key words: polyvinyl butyral, synthetic process, catalysis, dispersant, the reactor, artificial network algorithm

中图分类号:

TQ323

何林飞, 彭盼盼, 杨建军, 吴庆云, 吴明元, 张建安, 刘久逸. 聚乙烯醇缩丁醛树脂的合成工艺研究进展[J]. 中国塑料, 2025, 39(11): 153-159.

HE Linfei, PENG Panpan, YANG Jianjun, WU Qingyun, WU Mingyuan, ZHANG Jian'an, LIU Jiuyi. Research progress in synthesis technologies of polyvinyl butyral resin[J]. China Plastics, 2025, 39(11): 153-159.

图/表 9

企业名称	现有产能	在建产能
皖维高新	2万吨PVB树脂+1.7万吨PVB膜	3万吨PVB树脂+2.7万吨PVB膜
德斯泰	1万吨PVB树脂+2.3万吨PVB膜	4万吨PVB膜
建滔（佛冈）特种树脂	2万吨PVB树脂+2 000万平方米PVB膜	未来实现年产4 000万平方米PVB膜
忠信（清远）光伏材料	1.8万吨PVB树脂+2.4万吨PVB膜	无
东材科技	1万吨PVB树脂	8 000 t PVB膜
重庆华凯塑料	9 000 t PVB树脂	1万吨PVB膜
湖州鑫富新材料	6 000 t PVB树脂+6 000 t PVB膜	无
青岛昊成实业	8 000 t PVB树脂	无
江西天辉新材料	6 000 t PVB树脂	无
重庆川维鸿景新材料	2万吨PVB树脂	规划6万吨/年汽车膜级PVB树脂

表1 国内主要PVB企业及产能情况

Tab.1 Main domestic PVB enterprises and production capacity

图1 PVB树脂合成机理

Fig.1 PVB resin synthesis mechanism

图2 PVB合成反应收缩核模型示意图［21］

Fig.2 Schematic diagram of PVB synthesis reaction contraction nucleus model［21］

图3 不同的高离液阴离子盐对PVA和PVB在水中分散的影响［29］

Fig.3 Influence of different elutriating agents on the dispersion of PVA and PVB in water［29］

图4 高离液阴离子盐辅助PVB合成的机理［29］

Fig.4 Mechanism of PVB synthesis assisted by chaotropic salt［29］

图5 该实验中正丁醛的分散快照和动力学表示［29］

Fig.5 Dispersion snapshot and kinetics of n⁃butanal in this experiment ［29］

图6 用于PVB合成的微反应器结构图［35］

Fig.6 Microreactor structure for PVB synthesis［35］

图7 膜分散微反应器结构图［36］

Fig.7 Structure of the membrane dispersed microreactor ［36］

图8 人工神经网络系统对信息的处理示意图［38］

Fig.8 Schematic diagram of information processing by artificial neural network system［38］

参考文献 44

[1]	Zhang Y， Du Q， Wei W， et al. The bubble formation characteristics of oil‐paper insulation and its influence on insulation performance［J］. High Voltage， 2023， 8（5）： 1 030⁃1 040.
[2]	Mitic V V， Lazovic G， Paunovic V， et al. Fractal frontiers in microelectronic ceramic materials［J］. Ceramics International， 2019， 45（7）： 9 679⁃9 685.
[3]	缪冬.国内聚乙烯醇缩丁醛树脂行业概况［J］.维纶通讯， 2019， 39（1）：5.
[4]	Huang W. Uniform catalytic nanocrystals： from model catalysts to efficient catalysts［J］. Accounts of Materials Research， 2023， 4（4）： 373⁃384.
[5]	喻永连，徐康林，刘明，等.电子陶瓷用聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法：CN202211125578.0［P］.［2024⁃07⁃02］.
[6]	Heitsch S， Mayer L C， Pignot Y L， et al. Synthesis and stereodynamics of intramolecular hemiacetals in biaryl aldehyde‐alcohols［J］. Chirality， 2023， 35（9）： 549⁃561.
[7]	张子阳，陈洪军，孙荣华，等.高黏度聚乙烯醇缩丁醛树脂的研究进展［J］.精细石油化工， 2024， 41（1）：79⁃82.
[8]	Ang Y J， Liu S， Zhou J， et al. Dehydroxylative sulfonylation of alcohols［J］. The Journal of Organic Chemistry， 2023， 88（7）： 4 818⁃4 828.
[9]	Abdel⁃Wakil W S， Salama T M， Kamoun E A， et al. Waterborne nano⁃emulsions of polyvinyl acetate⁃polyurethane coatings containing different types of vinyl monomers： synthesis and characterization［J］. Pigment & Resin Technology， 2023， 52（1）： 7⁃18.
[10]	高奇文，吴文涛，藤井雅弘，等.聚乙烯醇缩丁醛（PVB）合成工艺的综述［J］.建筑玻璃与工业玻璃， 2022（004）.
[11]	Vlase S， Gheorghe V， Marin M， et al. Study of structures made of composite materials used in automotive industry［J］. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers， Part L： Journal of Materials： Design and Applications， 2021， 235（11）： 2 574⁃2 587.
[12]	Roy P， Tadele D， Defersha F， et al. Environmental and economic prospects of biomaterials in the automotive industry［J］. Clean technologies and environmental policy， 2019， 21： 1 535⁃1 548.
[13]	Bhat A， Budholya S， Aravind Raj S， et al. Review on nanocomposites based on aerospace applications［J］. Nanotechnology Reviews， 2021， 10（1）： 237⁃253.
[14]	Tunali A. Advanced composite applications in the construction industry［J］. Polymers and Polymer Composites， 2013， 21（3）： 195⁃198.
[15]	Li M， Liu W， Zhang F， et al. Polymer multilayer film with excellent UV⁃resistance & high transmittance and its application for glass⁃free photovoltaic modules［J］. Solar Energy Materials and Solar Cells， 2021， 229： 111103.
[16]	Le T D， Nguyen N. Institutional ownership stability and product quality failures［J］. International Journal of Managerial Finance， 2024， 20（4）： 1 021⁃1 047.
[17]	Bisgaard T， Mauricio⁃Iglesias M， Huusom J K， et al. Adding value to bioethanol through a purification process revamp［J］. Industrial & Engineering Chemistry Research， 2017， 56（19）： 5 692⁃5 704.
[18]	Nordness O， Brennecke J F. Ion dissociation in ionic liquids and ionic liquid solutions［J］. Chemical reviews， 2020， 120（23）： 12 873⁃12 902.
[19]	Qin X X， Cheng Z L. Application of ionic liquids as a catalyst in the synthesis of polyvinyl butyral （PVB） polymer［J］. Chinese chemical letters， 2016， 27（1）： 145⁃148.
[20]	Ibn Majdoub Hassanif Z， Amzazi S， Kreit J， et al. Deep Eutectic Solvents as Media in Alcohol Dehydrogenase‐Catalyzed Reductions of Halogenated Ketones［J］. Chem Cat Chem， 2020， 12（3）： 832⁃836.
[21]	Luan W， Xu J， Zeng Z， et al. Kinetics of polyvinyl butyral （PVB） synthesis reaction catalyzed by deep eutectic solvent［J］. The Canadian Journal of Chemical Engineering， 2023， 101（10）： 5 903⁃5 916.
[22]	Zhang Y， Lv X， Chen H， et al. Original synthesis of polyvinyl butyral with a green deep eutectic solvent and a weakly polyacrylic acid from polyvinyl alcohol and the impacts of the chains structures of polyvinyl alcohol［J］. The Canadian Journal of Chemical Engineering， 2024， 102（2）： 871⁃881.
[23]	Vranes M， Tot A， Papovic S， et al. Is choline kosmotrope or chaotrope？［J］. The Journal of Chemical Thermodynamics， 2018， 124： 65⁃73.
[24]	Chee K K. Huggins' constant and unperturbed parameter of dilute polymer solutions［J］. Journal of Applied Polymer Science， 1982， 27（5）： 1 675⁃1 680.
[25]	O’connor T C， Alvarez N J， Robbins M O. Relating chain conformations to extensional stress in entangled polymer melts［J］. Physical review letters， 2018， 121（4）： 047801.
[26]	Yang Z， Chai A， Zhou P， et al. Effect of polymer rigidity on the phase behaviour of polymer adsorption on to planar surface［J］. Bioscience reports， 2016， 36（6）： e00415.
[27]	Zhang R， Wang J， Wang M， et al. Fabrication of honeycomb polyvinyl butyral film under humidity provided by super saturated salt solutions［J］. Journal of applied polymer science， 2012， 124（1）： 495⁃500.
[28]	Wu B H， Zhou D， Tang W， et al. Transparent and fluorescent breath figure arrays prepared from end⁃functionalized copolymers［J］. Polymer， 2022， 254： 125079.
[29]	Yang Z， Lin Z， Gao L. Chaotropic Salt Dispersion Enables Room⁃Temperature Synthesis of High⁃Purity Polyvinyl Butyral［J］. Industrial & Engineering Chemistry Research， 2024.
[30]	Losacco G L， Breitbach Z S， Walsh P L， et al. Unified chromatography in drug development： Exploiting chaotropic/kosmotropic salts for an accelerated method development［J］. Journal of Chromatography A， 2023， 1709： 464392.
[31]	Maczugowska P， Zawadzka P， Halagan K， et al. Water clusters in liquid organic matrices of different polarity［J］. Journal of Molecular Liquids， 2023， 378： 121580.
[32]	Zhao C X， Liu X， Liu J N， et al. Inductive effect on single⁃atom sites［J］. Journal of the American Chemical Society， 2023， 145（50）： 27 531⁃27 538.
[33]	Norcross K L. Sequencing batch reactors⁃an overview［J］. Water Science and Technology， 1992， 26（9⁃11）： 2 523⁃2 526.
[34]	Heggo D， Ookawara S. Multiphase photocatalytic microreactors［J］. Chemical Engineering Science， 2017， 169： 67⁃77.
[35]	Lin X， Wang K， Zhou B， et al. A microreactor⁃based research for the kinetics of polyvinyl butyral （PVB） synthesis reaction［J］. Chemical Engineering Journal， 2020， 383： 123181.
[36]	Lin X， Yan S， Zhou B， et al. Highly efficient synthesis of polyvinyl butyral （PVB） using a membrane dispersion microreactor system and recycling reaction technology［J］. Green chemistry， 2017， 19（9）： 2 155⁃2 163.
[37]	Zhou B Y， Lin X Y， Wang K， et al. Technology for an energy⁃saving and fast synthesis of polyvinyl butyral in a microreactor system［J］. Industrial & Engineering Chemistry Research， 2017， 56（49）： 14 463⁃14 470.
[38]	Wu Y， Feng J. Development and application of artificial neural network［J］. Wireless Personal Communications， 2018， 102： 1 645⁃1 656.
[39]	Lin C J， Wu N J. An Ann model for predicting the compressive strength of concrete［J］. Applied Sciences， 2021， 11（9）： 3 798.
[40]	Ye F， Ma S， Tong L， et al. Artificial neural network based optimization for hydrogen purification performance of pressure swing adsorption［J］. International journal of hydrogen energy， 2019， 44（11）： 5 334.
[41]	Çelekli A， Geyik F. Artificial neural networks （ANN） approach for modeling of removal of Lanaset Red G on Chara contraria［J］. Bioresource technology， 2011， 102（10）： 5 634⁃5 638.
[42]	De Luna M D G， Sablas M M， Hung C M， et al. Modeling and optimization of imidacloprid degradation by catalytic percarbonate oxidation using artificial neural network and Box⁃Behnken experimental design［J］. Chemosphere， 2020， 251： 126254.
[43]	Wang H， Luan W， Sun L， et al. Study on polyvinyl butyral purification process based on Box⁃Behnken design and artificial neural network［J］. Chemical Engineering Research and Design， 2022， 184： 291⁃302.
[44]	Luan W， Sun L， Zeng Z， et al. Optimization of a polyvinyl butyral synthesis process based on response surface methodology and artificial neural network［J］. RSC advances， 2023， 13（11）： 7 682⁃7 693.

聚乙烯醇缩丁醛树脂的合成工艺研究进展

Research progress in synthesis technologies of polyvinyl butyral resin

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[1]	孟坤, 曹金鹏, 张彦君, 王二龙, 陈敏剑. 废塑料回收当前技术和面临的挑战[J]. 中国塑料, 2025, 39(11): 118-124.
[2]	李锐超, 朱光明, 张雪蓓, 郭欣怡. 氰酸酯低温固化体系的研究进展[J]. 中国塑料, 2024, 38(9): 123-128.
[3]	胡延庆, 胡凡, 周剑池, 豆义波. 废弃塑料回收与转化的研究进展[J]. 中国塑料, 2024, 38(4): 79-87.
[4]	许智扬, 祝钧. 5⁃羟甲基糠醛路线合成2，5⁃呋喃二甲酸的研究进展[J]. 中国塑料, 2024, 38(2): 61-69.
[5]	林良斌, 周为明, 薛珲, 钱庆荣, 杨松伟, 曹长林, 陈庆华. 基于光催化降解的微塑料污染治理研究进展[J]. 中国塑料, 2024, 38(12): 172-178.
[6]	张世博, 杨洋, 晏永, 傅鹏飞. 2，2′⁃二苯甲酰氨基二苯基二硫化物/氧化锌催化剂降低废旧胶粉脱硫温度的研究[J]. 中国塑料, 2023, 37(9): 83-89.
[7]	李福来杨增福陈亚芹肖杰张旭峰. 快速拉挤用环氧树脂固化动力学及动态力学性能研究[J]. , 2023, 37(6): 66-73.
[8]	万艳红. 氯化聚乙烯及专用料的研究进展[J]. 中国塑料, 2023, 37(11): 35-45.
[9]	冯秀, 沈颖, 许胜. 五价有机铋的合成及其在聚氨酯中的应用[J]. 中国塑料, 2022, 36(5): 104-109.
[10]	臧晓玲, 温变英. 高分子材料绿色制造与可持续发展[J]. 中国塑料, 2021, 35(8): 9-20.
[11]	刘彤, 魏建斐, 王锐. 金属催化剂在聚合物降解成炭阻燃中的研究进展[J]. 中国塑料, 2021, 35(5): 135-145.
[12]	刘润清, 邢明明, 黄继明. PET在油茶壳炭C⁃SO₃H基固体酸催化剂下的液化行为研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(3): 105-111.
[13]	李美兰, 何娇, 龚伟, 贺肖妮, 来倩, 刘白玲. 无磷型绿色端羧基超支化聚酯的制备及其阻垢行为研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(11): 55-63.
[14]	杨秀琴, 严亚如, 张效琳, 安彦飞, 于翔. 低VOCs含量的PET/TiO₂@Ag共混体系的研究[J]. 中国塑料, 2020, 34(5): 32-37.
[15]	卢晓龙, 柳炫羽, 丁恩普, 张贝贝, 于翔, 秦刚. PAN/TiO₂纳米纤维膜的制备与性能分析[J]. 中国塑料, 2020, 34(4): 30-34.