CN102746430B - 一种高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，是以聚乙烯醇和正丁醛为原料，以盐酸为催化剂，添加扩链剂后经低温连续缩合得到粘度≥3000mpa.s的聚乙烯醇缩丁醛树脂；所述扩链剂为含有两个或两个以上羰基的化合物。本发明方法可以使用中等聚合度的聚乙烯醇制造出高粘度的聚乙烯醇缩丁醛树脂。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法。
二、背景技术
聚乙烯醇缩丁醛树脂根据分子量可分为高粘度和低粘度两种。高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂一般用作安全玻璃夹层膜。而国产聚乙烯醇缩丁醛树脂大多是低粘度的，不能满足安全玻璃夹层膜的要求。随着我国经济发展，汽车和高层建筑不断增加，高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂及其中间膜用量随之增加，迫切要求这种树脂及薄膜的国产化。
由于粘度≥3000mpa.s的聚乙烯醇缩丁醛树脂，用常规法生产，需选择聚合度大于2400的聚乙烯醇才能生产出合格产品，而高聚合度（聚合度大于2000）的聚乙烯醇（PVA）生产难度大，生产成本较高（成本增加1000元/吨-3000元/吨），从而相对价格较高，并且溶解难度大，需消耗大量热与时间。因此，通过选择高聚合度的PVA来制造高粘度聚乙烯醇缩丁醛，并不经济。
三、发明内容
本发明旨在提供一种高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，所要解决的技术问题是提高聚乙烯醇缩丁醛树脂的粘度，降低其生产成本。
通常情况下，以聚合度为1000-1750的PVA作为原料生产出的聚乙烯醇缩丁醛树脂粘度不大于1500mpa.s，而本发明高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂，是以聚合度为1000-1750的PVA和正丁醛为原料、以盐酸为催化剂，添加适量扩链剂，经连续低温缩合反应得到的粘度≥3000mpa.s的聚乙烯醇缩丁醛树脂。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，其特征在于：以聚合度为1000-1750（即分子量在44000-74800）、醇解度为95-100%的聚乙烯醇和正丁醛为原料，以盐酸为催化剂，添加扩链剂后经低温连续缩合得到粘度≥3000mpa.s的聚乙烯醇缩丁醛树脂；
所述扩链剂为含有两个或两个以上羰基的化合物。
所述扩链剂选自二元醛、二元酮、二元羧酸、多元醛、多元酮或多元酸。
本发明制备方法的具体步骤为：
以聚乙烯醇和正丁醛为原料，以水为溶剂，以质量浓度25-30%的盐酸为催化剂，加入扩链剂后于0-10℃反应2小时，然后升温至15-35℃继续反应2小时，反应结束后洗涤并干燥得到粘度≥3000mpa.s的聚乙烯醇缩丁醛树脂；其中聚乙烯醇、正丁醛、盐酸、水和扩链剂的质量比为9-10：4-5：3-4：80-85：0.4-0.5。
本发明通过中等聚合度（聚合度为1000-1750）的PVA来生产高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂，方法经济可行，并且品质良好，填补了国内生产高粘度聚乙烯醇缩丁醛的空白。
本发明使用相对价格低廉的PVA，通过沉淀法，其中加入少量扩链剂使聚乙烯醇缩丁醛的粘度显著提高，粘度远超过了国内现有的水平。本发明方法制得的产品其主要应用于汽车行业、建筑业、光伏产业等对聚乙烯醇缩丁醛树脂有较高要求的行业，利润空间大。
四、具体实施方式
1、聚乙烯醇溶解
将1799聚乙烯醇溶于水中，加热至98℃，保温2小时，制成质量浓度16%的聚乙烯醇溶液，加水降温并制成质量浓度10%的聚乙烯醇溶液，过滤待用。
2、缩合
将聚乙烯醇溶液加入至缩合釜中，加入质量浓度30%的盐酸、正丁醛和扩链剂1,5戊二醛，其质量比为聚乙烯醇：正丁醛：盐酸：1,5戊二醛=9：4.5：2.7:0.4，其中正丁醛和1,5戊二醛分两次投入，两次投入比为1:1。其具体控制步骤为，待反应釜温度达到5℃时投盐酸、一半的正丁醛和一半的1,5戊二醛，待反应1小时后，再次投入剩余的正丁醛和1,5戊二醛，反应1小时后升温至25℃，保温反应2小时。
3、后处理
将反应制得的聚乙烯醇缩丁醛树脂经离心机脱水后，送入水洗釜，用纯水对PVB进行洗涤，然后经螺旋输送机送入100℃的干燥塔内进行干燥，制得粘度≥3000mpa.s的聚乙烯醇缩丁醛树脂。
4、未反应的丁醛回收
反应母液经离心机分离后进入母液槽，用精馏塔进行正丁醛回收。
Claims (1)
1.一种高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，其特征在于按以下步骤操作：
1）聚乙烯醇溶解
将1799聚乙烯醇溶于水中，加热至98℃，保温2小时，制成质量浓度16%的聚乙烯醇溶液，加水降温并制成质量浓度10%的聚乙烯醇溶液，过滤待用；
2）缩合
将聚乙烯醇溶液加入至缩合釜中，加入质量浓度30%的盐酸、正丁醛和扩链剂1,5戊二醛，其质量比为聚乙烯醇：正丁醛：盐酸：1,5戊二醛=9:4.5:2.7:0.4，其中正丁醛和1,5戊二醛分两次投入，两次投入比为1:1；其具体控制步骤为，待反应釜温度达到5℃时投盐酸、一半的正丁醛和一半的1,5戊二醛，待反应1小时后，再次投入剩余的正丁醛和1,5戊二醛，反应1小时后升温至25℃，保温反应2小时；
3）后处理
将反应制得的聚乙烯醇缩丁醛树脂经离心机脱水后，送入水洗釜，用纯水对PVB进行洗涤，然后经螺旋输送机送入100℃的干燥塔内进行干燥，制得粘度≥3000 mPa·s的聚乙烯醇缩丁醛树脂。
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