一種同時增強石膏製件機械強度和吸水性的外加劑的合成的製作方法

2023-04-25 02:13:51

本發明涉及合成一種低磺化度的高分子聚乙烯醇硫酸鈉外加劑，將其添加到半水石膏中能同時增強石膏製件的機械強度和吸水性，屬於合成高分子有機化合物應用技術領域。

背景技術：

天然石膏由於條件的難易可分別製備出α-半水石膏和β-半水石膏，因兩種半水石膏的晶型不同，其性能相差甚異，價格較高的α-半水石膏水化後的石膏具有高強度、低吸水的特點，β-半水石膏正好與之相反。在石膏外加劑沒有發展起來之前，調製符合模具使用要求的石膏主要是通過改變水膏比及兩種半水石膏混合比例來實現的，但此方法製造工藝較為繁瑣、複雜且成本高，後逐漸被外加劑的使用所代替。由於β-半水石膏價廉且改性較為困難，因此外加劑改性β-半水石膏更具商業價值和意義。

從外加劑的發展至今，主要有萘系減水劑、磺化三聚氰胺、木質素磺酸鹽、聚羧酸減水劑等，其對石膏製件的改性並不理想，只是單一方面地提高了石膏的機械強度或者吸水性。

模具石膏要求石膏製件的機械強度和吸水性都高，而目前能夠提高石膏製件的機械強度和吸水性的添加劑很少；因為一般能夠提高石膏製件機械強度的外加劑會降低石膏製件吸水性。

我們通過研究發現接有磺酸基的大分子和部分水解的聚乙烯醇均可同時提高石膏製件的機械強度和吸水性，因此適合石膏製件的外加劑大分子上接有磺酸基、酯鍵和乙烯醇單元對石膏性能的改善是非常有利的。

我們發現，低磺化度的聚乙烯醇硫酸鈉提高石膏製件機械強度和吸水性的程度分別要高於含磺酸基大分子和部分水解的聚乙烯醇提高石膏製件機械強度和吸水性的程度，而高磺化度的聚乙烯醇硫酸鈉則不能。因此控制磺化度較為重要，而磺化反應最關鍵的是過度磺化並造成大分子的降解；另外大分子的物性也使得膜式磺化難以用於大分子磺化。通常是用吡啶做縛酸劑來減弱反應。例如應用於膠體滴定中的標準陰離子滴定試劑高磺化度聚乙烯醇硫酸鉀(磺化度大於90％)，其是先通過吡啶與氯磺酸發生反應，再與完全水解的聚乙烯醇繼續反應，最後中和所制聚乙烯醇硫酸鉀；其與本發明所合成的聚乙烯醇硫酸鈉區別在於磺化度、分子結構與合成方法(一步法)的不同。

本發明基於細緻的構效關係研究結果，對分子結構進行設計，低溫下用氯磺酸磺化一定水解度的聚乙烯醇，可製備出同時含有磺酸基的聚乙烯醇硫酸鈉。

本發明的合成方法具有合成工藝更為簡單、可節省生產成本、純度更高等優點，所製備的聚乙烯醇硫酸鈉產品顏色淺、雜質少，其將會更有利於聚乙烯醇硫酸鈉的工業化生產和廣泛應用。

技術實現要素：

[要解決的技術問題]

本發明的目的是提供一種可同時增強石膏製件機械強度和吸水性的外加劑低磺化度的聚乙烯醇硫酸鈉的合成方法，與吡啶氯磺酸法相比，其具有反應工藝簡單、便於操作和控制，可節省生產成本，產品純度高的優點。

[技術方案]

本發明是通過下述技術方案實現的：將水解度在97％-78％間的聚乙烯醇加熱 溶於N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至反應溫度後於一定時間內勻速滴加氯磺酸，繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和反應體系pH至7.0，反應液經離心後再用少量90％的乙醇洗滌所得固體，乾燥粉碎後即得米白色顆粒狀產品。在上述給定的範圍內，本領域技術人員可通過調節氯磺酸用量及反應溫度來控制聚乙烯醇硫酸鈉的磺化度。所得產品按以下方法使用和檢測使用效果。

將所得聚乙烯醇硫酸鈉以β-半水石膏(可以用於其它石膏配方中，但應用β-半水石膏的性價比最高)質量的0.05-0.3wt.％加入到按水膏比(以β-半水石膏為原料時為0.6-0.75，其它石膏的水膏比可由本領域技術人員實驗得到)計算所需的水中配製成溶液(推薦使用的水膏比為0.7，用於其它石膏時需要調整水膏比)，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。強度測定參照GB1640-1992，陶瓷模具用石膏粉物理性能測定方法【3】；吸水率的測定方法如下：稱量測完抗折強度的另一半石膏製件質量(m1)，並浸沒於水中20min後(水面約高於試件2cm)，拭去石膏製件表面多餘的自由水，稱其質量(m2)。吸水率計算公式如下：

磺化度測定方法參考【1】；聚乙烯醇的水解度的控制可通過調節催化劑濃度、水解反應溫度和反應時間來實現，水解度測定方法參考【2】。磺化度具體測定方法如下：分別移取10mL濃度為0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/mL的硫酸根標準溶液，再加入10mL 1mol/L鹽酸和1mL 2％明膠溶液，搖勻後煮沸30min，冷卻至室溫後加2mL氯化鋇-明膠溶液，迅速震搖1min，超聲5min，靜置 10min後，用紫外分光光度計測定其在360nm下的吸光度，並繪製吸光度-硫酸根濃度標準曲線；配製硫酸根濃度在0.05-0.5mg/mL的待測聚乙烯醇硫酸鈉溶液，測定其在360nm處的吸光度並對比標準曲線求得待測聚乙烯醇硫酸鈉中硫酸根濃度，從而計算出磺化度，計算公式如下：

其中，S為待測聚乙烯醇硫酸鈉的磺化度；H為聚乙烯醇的水解度；nSO42-為待測聚乙烯醇硫酸鈉中硫酸根的摩爾量；m為待測聚乙烯醇硫酸鈉的質量。

水解度具體測定方法如下：稱取一定質量的聚乙烯醇於250mL三角瓶中，加入100mL水和3滴酚酞溶液，若顯粉紅色，則加入5mL 0.1mol/L鹽酸，加熱溶解後冷卻至室溫，並用0.1mol/L氫氧化鈉溶液滴定至粉紅色後，加入20mL 0.5mol/L氫氧化鈉溶液，蓋上三角瓶，搖勻，回流煮沸40min。加入20mL 0.5mol/L鹽酸，再用0.5mol/L氫氧化鈉溶液滴定過量的鹽酸至粉紅色終點。水解度計算公式如下：

其中，H為待測聚乙烯醇的水解度；x為待測聚乙烯醇中殘留乙酸根所對應的乙酸含量；V1為滴定試樣消耗的氫氧化鈉溶液的體積；V0為滴定空白消耗的氫氧化鈉溶液的體積；C為氫氧化鈉溶液的濃度；m為待測聚乙烯醇的質量；wvm為待測聚乙烯醇中揮發分含量；wNaAc為待測聚乙烯醇中乙酸鈉含量。

揮發分含量的測定：取一定質量的聚乙烯醇於已恆重的稱量瓶中，稱量，在105℃下加熱3h後，冷卻至室溫，再次稱量。計算公式如下：

其中，m0為稱量瓶的質量；m1為稱量瓶與試樣的質量；m2為加熱後稱量瓶與試樣的質量。

乙酸鈉含量的測定：稱取一定質量的聚乙烯醇於三角瓶中，加入100mL水加熱溶解，冷卻，加入15-20滴次甲基藍+二甲基黃混合指示劑，然後用0.1mol/L鹽酸滴定，當體系顏色由綠色變成淡紫色時即為終點。乙酸鈉含量計算公式如下：

其中，V3為試樣消耗鹽酸的體積；V1為空白消耗鹽酸的體積；C為鹽酸的濃度；m為試樣質量。

[有益效果]

本發明通過控制磺化一定水解度的聚乙烯醇氯磺酸的用量合成了低磺化度的高分子聚乙烯醇硫酸鈉，其反應工藝簡單、節省生產成本，產品純度高、顏色淺；將其添加到半水石膏中，可代替含磺酸基大分子和一定水解度的聚乙烯醇，更加有效地增強石膏製件的機械強度和吸水性。

參考文獻：

【1】.Zhang J,Liu Y-j,Park H-s,etc.Antitumor activity of sulfated extracellular polysaccharides of Ganoderma lucidum from the submerged fermentation broth.Carbohydrate Polymers,2012,87(2):1539-1544

【2】.GB/T12010.2-2010，塑料-聚乙烯醇材料(PVAL).第2部分:性能測定.2010

【3】.GB/T1640-1992，陶瓷模用石膏粉物理性能測試方法，1993

【具體實施方式】

下面結合具體的實施例對本發明作進一步的描述。

實施例一：

將1kg水解度為78％、分子量為7×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至30℃於1h內勻速滴加0.06L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為10％，分子量為8×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.1％加入到按水膏比0.6計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為6.85MPa，抗壓強度為18.83MPa，吸水率為30.55％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為8.21MPa，抗壓強度為21.25MPa，吸水率為32.08％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了20％，抗壓強度增大了13％，吸水率提高了5％。

實施例二

將1kg水解度為88％、分子量為10×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至50℃於1h內勻速滴加0.12L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為11％，分子量為12×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.3％加入到按水膏比0.65計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重， 並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為6.51MPa，抗壓強度為15.06MPa，吸水率為31.49％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為7.23MPa，抗壓強度為15.81MPa，吸水率為33.38％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了11％，抗壓強度增大了5％，吸水率提高了6％。

實施例三

將1kg水解度為97％、分子量為11×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至40℃於1.5h內勻速滴加0.15L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為15％，分子量為15×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.1％加入到按水膏比0.7計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為5.14MPa，抗壓強度為11.85MPa，吸水率為35.43％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為6.64MPa，抗壓強度為13.50MPa，吸水率為36.83％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了29％，抗壓強度增大了14％，吸水率提高了4％。

實施例四

將1kg水解度為85％、分子量為1×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至35℃於1.5h內勻速滴加0.13L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為13％，分子量為2×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.15％ 加入到按水膏比0.75計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為4.81MPa，抗壓強度為10.31MPa，吸水率為38.24％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為5.96MPa，抗壓強度為11.38MPa，吸水率為41.30％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了24％，抗壓強度增大了10％，吸水率提高了8％。

實施例五

將1kg水解度為79％、分子量為5×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至40℃於1.5h內勻速滴加0.09L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為10％，分子量為6×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.05％加入到按水膏比0.7計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為5.29MPa，抗壓強度為12.50MPa，吸水率為34.88％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為6.23MPa，抗壓強度為13.50MPa，吸水率為36.27％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了18％，抗壓強度增大了8％，吸水率提高了4％。

實施例六

將1kg水解度為90％、分子量為8×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二 甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至45℃於1h內勻速滴加0.18L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為15％，分子量為10×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.1％加入到按水膏比0.65計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為6.35MPa，抗壓強度為14.75MPa，吸水率為31.69％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為7.74MPa，抗壓強度為16.94MPa，吸水率為34.23％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了22％，抗壓強度增大了15％，吸水率提高了8％。

實施例七

將1kg水解度為93％、分子量為3×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至30℃於2h內勻速滴加0.15L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為12％，分子量為4×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.2％加入到按水膏比0.6計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃℃℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為7.03MPa，抗壓強度為19.06MPa，吸水率為30.70％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為8.08MPa，抗壓強度為20.19MPa，吸水率為31.93％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了15％，抗壓強度增大了6％，吸水率提高了4％。

實施例八

將1kg水解度為95％、分子量為7×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至50℃於1h內勻速滴加0.19L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為14％，分子量為9×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.15％加入到按水膏比0.75計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為4.65MPa，抗壓強度為10.63MPa，吸水率為39.06％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為5.86MPa，抗壓強度為11.94MPa，吸水率為41.79％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了26％，抗壓強度增大了12％，吸水率提高了7％。

實施例九

將1kg水解度為78％、分子量為12×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至35℃於2h內勻速滴加0.1L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為12％，分子量為14×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.25％加入到按水膏比0.7計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為5.45MPa，抗壓 強度為11.94MPa，吸水率為33.98％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為6.22MPa，抗壓強度為12.81MPa，吸水率為37.04％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了14％，抗壓強度增大了7％，吸水率提高了9％。

實施例十

將1kg水解度為83％、分子量為9×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至45℃於2h內勻速滴加0.1L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為11％，分子量為10×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.15％加入到按水膏比0.7計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為5.09MPa，抗壓強度為12.38MPa，吸水率為37.67％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為6.46MPa，抗壓強度為14.00MPa，吸水率為40.68％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了27％，抗壓強度增大了13％，吸水率提高了8％。

實施例十一

將1kg水解度為97％、分子量為4×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至40℃於1.5h內勻速滴加0.2L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為14％，分子量為5×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.2％加入到按水膏比0.65計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均 勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為6.39MPa，抗壓強度為15.25MPa，吸水率為32.98％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為7.61MPa，抗壓強度為16.50MPa，吸水率為34.94％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了19％，抗壓強度增大了8％，吸水率提高了6％。

實施例十二

將1kg水解度為83％、分子量為6×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至40℃於2h內勻速滴加0.11L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為13％，分子量為7×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以β-半水石膏質量的0.05％加入到按水膏比0.7計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將β-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為5.36MPa，抗壓強度為12.00MPa，吸水率為37.34％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為6.32MPa，抗壓強度為13.06MPa，吸水率為38.46％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了18％，抗壓強度增大了9％，吸水率提高了3％。

實施例十三

將1kg水解度為80％、分子量為6×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二 甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至35℃於1h內勻速滴加0.12L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為13％，分子量為7×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以混合半水石膏(mα-H：mβ-H＝6:4；α-H為α-半水石膏，β-H為β-半水石膏)質量的0.1％加入到按水膏比0.6計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將混合半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為6.68MPa，抗壓強度為16.88MPa，吸水率為32.46％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為7.66MPa，抗壓強度為17.88MPa，吸水率為33.13％；相比於空白石膏，其抗折強度增大了15％，抗壓強度增大了6％，吸水率提高了2％。

實施例十四

將1kg水解度為92％、分子量為2×104的聚乙烯醇加熱溶於12L的N,N-二甲基甲醯胺中，攪拌冷卻至45℃於1.5h內勻速滴加0.14L的氯磺酸；繼續老化1小時後終止反應，用25wt.％的NaOH溶液中和至pH 7.0，經提純、乾燥後得到磺化度為12％，分子量為3×104的聚乙烯醇硫酸鈉。將其以α-半水石膏質量的0.15％加入到按水膏比0.6計算所需的水中配製成溶液，在0.5min內將α-半水石膏均勻緩慢地加入到此溶液中，放置0.5min後，均勻攪拌1min後注模，終凝後拆模，石膏製件於溫度22℃、相對溼度98％下養護24h後，45℃下烘乾至恆重，並測量其抗折、抗壓強度和吸水性。空白石膏製件的抗折強度為8.09MPa，抗壓強度為24.50MPa，吸水率為26.57％；摻有聚乙烯醇硫酸鈉的石膏製件的抗折強度為8.90MPa，抗壓強度為26.19MPa，吸水率為27.66％；相比於空白石膏，其抗折 強度增大了10％，抗壓強度增大了7％，吸水率提高了4％。

【附圖說明】

圖1是以氯磺酸磺化一定水解度的聚乙烯醇製備聚乙烯醇硫酸鈉的反應方程式；

圖2是實施例五中的聚乙烯醇硫酸鈉的紅外光譜圖。