CN102504457A - 抗氧型聚乙烯醇缩丁醛pvb树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂及其制备方法，抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂是以聚乙烯醇PVA、酸溶液、正丁醛和抗氧剂为原料，经缩醛化反应制备而成，所用原料的重量百分比为：聚乙烯醇55％-69％；酸溶液5％-10％；正丁醛25％-35％；抗氧剂0.01％-0.2％，制备方法如下所述：(1)、取总重量份55％-69％的聚乙烯醇PVA加热至全部溶解；(2)、加入总重量份5％-10％的酸溶液和总重量份25％-35％的正丁醛；(3)、将步骤(2)中析出的沉淀静置进行中和；(4)、加入总重量份0.01％-0.2％的抗氧剂；(5)、将步骤(4)中析出的沉淀过滤烘干，有益效果：质量稳定性较好；透明度高的优异性能；降低生产成本、保护环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂及其制备方法，特别涉及一种抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂及其制备方法。
背景技术
PVB树脂由于具有优良的黏结性和光学性能，广泛应用于安全玻璃的夹层主材料。低端产品用于建筑安全玻璃，高端产品在军工上作为飞机、坦克、舰艇的防弹玻璃，也广泛用于汽车挡风玻璃。
由于PVB分子含有较长支链，具有良好的柔顺性，玻璃化温度低，有很高的拉伸强度和抗冲击强度；PVB具有优良的透明度，良好的溶解性，很好的耐光、耐水、耐热、耐寒和成膜性，高抗张强度和耐冲击性等，所以在制造夹层安全玻璃、粘合剂、陶瓷花纸、铝箔纸、电器材料、玻璃钢制品、织物处理剂等领域得到了广泛应用，成为一种不可或缺的树脂材料。
聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂的合成过程当中，最主要的问题是如何控制其因自粘结而结块，影响后处理过程，目前各主要生产厂家都是通过加入乳化剂来控制PVB粘结，但这就带来另一个问题，即乳化剂的去除困难，需要耗费大量的水，成本高。如乳化剂去除不彻底，将导致PVB树脂薄膜与玻璃表面的粘合力大幅降低，且造成夹层安全玻璃的透明性降低，颜色上也会有变化，在空气中长时间放置易老化变黄。如何采用科学合理的制备工艺，加工制备抗氧化型的聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂产品已是相关行业的急需要求。
发明内容
本发明的目的是在于解决现有聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂合成中存在原料消耗多，生产成本高，且产品质量不稳定等问题，提供一种抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂及其制备方法。
本发明所述的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂，是以聚乙烯醇PVA、酸溶液、正丁醛和抗氧剂为原料，经缩醛化反应制备而成，所用原料的重量百分比为：聚乙烯醇55％-69％；酸溶液5％-10％；正丁醛25％-35％；抗氧剂0.01％-0.2％。
上述的酸溶液为浓盐酸或稀盐酸或浓硫酸或稀硫酸或浓硝酸或稀硝酸。
上述抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1010或抗氧剂168或抗氧剂264或抗氧剂626或抗氧剂bht或抗氧剂2246或抗氧剂b225或抗氧剂300。
本发明所述的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂制备方法如下所述：
(1)、取总重量份55％-69％的聚乙烯醇PVA加入到带有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中，加入足够的蒸馏水，油浴加热至聚乙烯醇PVA全部溶解，加热温度为70-100℃；
(2)、将步骤(1)中所得溶液温度降至15-50℃，加入总重量份5％-10％的酸溶液和总重量份25％-35％的正丁醛搅拌反应10-50min后恒温保存2-4h；
(3)、将步骤(2)中析出的沉淀静置数分钟后，加入已制备好的碱溶液，进行中和至PH值在2-5；
(4)、将步骤(3)中析出的沉淀静置数分钟后，加入总重量份0.01％-0.2％的抗氧剂；
(5)、将步骤(4)中析出的沉淀过滤，再把滤渣用碱溶液冲洗至流出液PH值10-14，稳定0.5-2h后，用水冲洗，脱水后将滤渣放入烘箱烘干，烘干温度为40-70℃，即可得到白色可流动的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂粉末。
上述方法中所述的碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
本发明的有益效果：
1、加入了抗氧剂，使得制备的聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂在180±2℃烘箱中6h后不泛黄，质量稳定性较好；
2、所采用的制备方法保证了反应彻底、产率高、低能耗、低成本，又满足了材料抗氧化，透明度高的优异性能；
3、所产生的废水能够进行处理重复利用，大大节约了水资源、降低生产成本、保护环境。
具体实施方式
实施例一：
一种抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂，是以聚乙烯醇PVA、酸溶液、正丁醛和抗氧剂为原料，经缩醛化反应制备而成，所用原料的重量百分比为：聚乙烯醇55％；酸溶液9.8％；正丁醛35％；抗氧剂0.2％。
制备1000kg的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂的方法如下所述：
(1)、取550kg的聚乙烯醇PVA加入到带有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中，加入足够的蒸馏水，油浴加热至聚乙烯醇PVA全部溶解，加热温度为70-100℃；
(2)、将步骤(1)中所得溶液温度降至15-50℃，加入98kg有效含量为37％的盐酸溶液和350kg的正丁醛搅拌反应10-50min后恒温保存2-4h；
(3)、将步骤(2)中析出的沉淀静置数分钟后，加入已制备好的氢氧化钠溶液，进行中和至PH值在2-5；
(4)、将步骤(3)中析出的沉淀静置数分钟后，加入2kg的抗氧剂1076；
(5)、将步骤(4)中析出的沉淀过滤，再把滤渣用氢氧化钠溶液冲洗至流出液PH值10-14，稳定0.5-2h后，用水冲洗，脱水后将滤渣放入烘箱烘干，烘干温度为40-70℃，即可得到白色可流动的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂粉末。
实施例二：
一种抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂，是以聚乙烯醇PVA、酸溶液、正丁醛和抗氧剂为原料，经缩醛化反应制备而成，所用原料的重量百分比为：聚乙烯醇69％；酸溶液5％；正丁醛25.99％；抗氧剂0.01％。
制备1000kg的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂的方法如下所述：
(1)、取690kg的聚乙烯醇PVA加入到带有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中，加入足够的蒸馏水，油浴加热至聚乙烯醇PVA全部溶解，加热温度为70-100℃；
(2)、将步骤(1)中所得溶液温度降至15-50℃，加入50kg有效含量为37％的盐酸溶液和259.9kg的正丁醛搅拌反应10-50min后恒温保存2-4h；
(3)、将步骤(2)中析出的沉淀静置数分钟后，加入已制备好的氢氧化钠溶液，进行中和至PH值在2-5；
(4)、将步骤(3)中析出的沉淀静置数分钟后，加入0.1kg的抗氧剂1076；
(5)、将步骤(4)中析出的沉淀过滤，再把滤渣用氢氧化钠溶液冲洗至流出液PH值10-14，稳定0.5-2h后，用水冲洗，脱水后将滤渣放入烘箱烘干，烘干温度为40-70℃，即可得到白色可流动的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂粉末。
实施例三：
一种抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂，是以聚乙烯醇PVA、酸溶液、正丁醛和抗氧剂为原料，经缩醛化反应制备而成，所用原料的重量百分比为：聚乙烯醇64.9％；酸溶液10％；正丁醛25％；抗氧剂0.1％。
制备1000kg的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂的方法如下所述：
(1)、取649kg的聚乙烯醇PVA加入到带有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中，加入足够的蒸馏水，油浴加热至聚乙烯醇PVA全部溶解，加热温度为70-100℃；
(2)、将步骤(1)中所得溶液温度降至15-50℃，加入100kg有效含量为37％的盐酸溶液和250kg的正丁醛搅拌反应10-50min后恒温保存2-4h；
(3)、将步骤(2)中析出的沉淀静置数分钟后，加入已制备好的氢氧化钠溶液，进行中和至PH值在2-5；
(4)、将步骤(3)中析出的沉淀静置数分钟后，加入1kg的抗氧剂1076；
(5)、将步骤(4)中析出的沉淀过滤，再把滤渣用氢氧化钠溶液冲洗至流出液PH值10-14，稳定0.5-2h后，用水冲洗，脱水后将滤渣放入烘箱烘干，烘干温度为40-70℃，即可得到白色可流动的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂粉末。
按上述方法制成的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂各项指标如下表所示：
| 项目 | 性能指标 |
| 挥发份％ | ≤1.5 |
| 酸值mgKOH/g | ≤0.05 |
| 丁醛基％ | 74.0-77.0 |
| 粘度(S) | 70-150 |
| 雾度 | ≤0.4 |
| 熔融指数g/10min | 0.9-1.3 |
上表中各项数据的测试方法采用GB/T 1723-1993；GB/T 2895-2008；GB2410-80；GB/T 12010.4-1989；GB-T 3682-2000；GB/T 16913.3-1997；GB/T12688.5-1990。
上述方法制备的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂夹层玻璃用630g的钢球进行冲击测试(GB 992622005；PrEN 12600：2000；ANSI Z97.122004)，冲击的高度为550～600mm(安全玻璃的最小冲击高度为300mm)，结果表明用该方法合成的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂所制备的夹层安全玻璃的强度完全达到我国及欧美等国的国家标准。
Claims (5)
1.一种抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂，是以聚乙烯醇PVA、酸溶液、正丁醛和抗氧剂为原料，经缩醛化反应制备而成，所用原料的重量百分比为：聚乙烯醇55％-69％；酸溶液5％-10％；正丁醛25％-35％；抗氧剂0.01％-0.2％。
2.根据权利要求1所述的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂，其特征在于：所述的酸溶液为浓盐酸或稀盐酸或浓硫酸或稀硫酸或浓硝酸或稀硝酸。
3.根据权利要求1所述的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1010或抗氧剂168或抗氧剂264或抗氧剂626或抗氧剂bht或抗氧剂2246或抗氧剂b225或抗氧剂300。
4.权利要求1中所述的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂，其制备方法如下所述：
(1)、取总重量份55％-69％的聚乙烯醇PVA加入到带有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中，加入足够的蒸馏水，油浴加热至聚乙烯醇PVA全部溶解，加热温度为70-100℃；
(2)、将步骤(1)中所得溶液温度降至15-50℃，加入总重量份5％-10％的酸溶液和总重量份25％-35％的正丁醛搅拌反应10-50min后恒温保存2-4h；
(3)、将步骤(2)中析出的沉淀静置数分钟后，加入已制备好的碱溶液，进行中和至PH值在2-5；
(4)、将步骤(3)中析出的沉淀静置数分钟后，加入总重量份0.01％-0.2％的抗氧剂；
(5)、将步骤(4)中析出的沉淀过滤，再把滤渣用碱溶液冲洗至流出液PH值10-14，稳定0.5-2h后，用水冲洗，脱水后将滤渣放入烘箱烘干，烘干温度为40-70℃，即可得到白色可流动的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂粉末。
5.根据权利要求4所述的抗氧型聚乙烯醇缩丁醛PVB树脂制备方法，其特征在于：所述的碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
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