CN103172769A

CN103172769A - 高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法

Info

Publication number: CN103172769A
Application number: CN2013101431556A
Authority: CN
Inventors: 张圣明; 王燎原
Original assignee: LONGHUI QUNFENG CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: LONGHUI QUNFENG CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: CN103172769B

Abstract

高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，将两种不同型号的聚乙烯醇按一定比例投入到软化水中，升温并制成聚乙烯醇水溶液，再将上述聚乙烯醇溶液经过滤器打入缩合反应釜进行降温，降温至10~50℃依次加入正丁醛、酸性催化剂，将聚乙烯醇缩丁醛从水溶液中沉淀析出，然后将上述反应液逐渐升温至60℃继续反应8~12小时，再转入水洗釜进行水洗，调节pH值，再通过砂泵过滤，并将水洗后的沉淀物中和稳定并将沉淀物离心、干燥即为高粘度超高分子量的聚乙烯醇缩丁醛树脂。本发明较好的溶解性、印刷性，同时，原材料消耗少，成本低，同时能有效减少环境污染。

Description

高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法

技术领域

本发明涉及聚乙烯醇缩丁醛树脂材料的制备技术，具体为一种具有较好的溶解性、印刷性的高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法。

背景技术

聚乙烯醇缩丁醛树脂(Polyvinyl Butyral Resin 简称 PVB )是由聚乙烯醇 (简称 PVA) 与丁醛在酸触媒作用下进行缩醛反应所合成的一种溶剂型树脂。PVB 具有良好的造膜性， PVB 形成的涂膜具有高透明性、弹性、韧性、耐强碱、耐油性、可挠性、耐低温与耐冲击性等优越的特性，而且 PVB 具有特殊的化学结构，所以对玻璃、金属、陶瓷粉、塑料、皮革及木材等都有优良的接着性；此外对颜料与染料有良好的分散性，与多种树脂也具有不错的兼容性。由于 PVB 树脂具有上述的各种优异特性，所以被广泛的应用于汽车与建筑物的胶合安全玻璃中间膜、防锈底漆、烤漆、木器漆、印刷油墨、电子陶瓷及印刷电路板之接着剂、金属与金属、金属与塑料间之接着剂、热熔胶之改质剂、纺织品纤维防水加工等。各种工业上的新用途也持续不断的被开发应用。

目前，能工业化大生产的聚乙烯醇缩丁醛树脂的粘度在15－800mPa.s(10%重量比在95%乙醇溶液中旋转粘度)，其重均分子量在3－35万（SEC）。粘度超过800mPa.s（10%溶液重量比，溶液为乙酸乙酯/甲醇体积比为1/3）,重均分子量超过35万的PVB称为超高粘度超高分子量PVB，此规格的PVB没有实现工业化大生产。但近年来高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛（PVB）树脂在电子陶瓷粉粘合、碳分散粘合等等方面的应用正在兴起，具有较大的需求量，急需能进行工业化大生产。在使用中要求超高粘度超高分子量的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）树脂具有较好的溶解性和印刷性。但在制备超高粘度超高分子量的PVB时，如用无机酸做媒催化剂，使用单一规格的高聚合度PVA与丁醛缩合，很难使PVA与丁醛均匀缩合，导致醛化度不高，树脂的相溶性较差，在使用中性能差，无法满足要求。因此，要生产超高粘度超高分子量的PVB，应选择不同聚合度的PVA进行配比，同时，在酸媒介选择上，弃用常规生产中使用的无机酸（盐酸），改用有机酸进行配比组合，使PVA与丁醛在不同的酸媒作用下缩合。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，包括以下制备步骤：

⑴、将两种不同型号的聚乙烯醇（PVA）按一定比例投入到软化水中，升温至95℃配成一定重量百分比浓度的聚乙烯醇（PVA）水溶液；

⑵、将上述聚乙烯醇（PVA）溶液经过滤器打入缩合反应釜进行降温，降温至10~50℃依次加入正丁醛、酸性催化剂，反应由均相变为非均相，聚乙烯醇缩丁醛从水溶液中沉淀析出；

⑶、然后将上述步骤⑵反应液逐渐升温至60℃继续反应8~12小时；

⑷、将上述步骤⑶反应液转入水洗釜进行水洗，至溶液PH5~6；所述水洗釜内设置砂泵过滤器；

⑸、水洗后的沉淀物使用碳酸氢钠水溶液进行中和稳定；

⑹、将中和稳定后的沉淀物进行离心、干燥即为高粘度超高分子量的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）树脂。

本发明两种不同型号的聚乙烯醇（PVA）可以为：1799、2099、2499等，其比例可以为：8：1~9：1。

本发明聚乙烯醇（PVA）重量百分比浓度分别为4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。

本发明酸性催化剂可以为：甲酸、乙酸、磺酸等；其用量可以为2～10％。

本发明反应中正丁醛浓度≥99%，其用量为50~80%。

有益效果：本发明由于采用两种不同型号的聚乙烯醇（PVA）及甲酸、乙酸、磺酸等酸性催化剂，使得生成的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）树脂醛化度由原有的68%~78%的范围控制提高到72%~88%控制，使其具有高粘度超高分子量和较好的溶解性、印刷性。本发明工艺优点转化率高，残存醛含量低，原材料消耗少，成本低，同时减少环境污染的目的。

具体实施方式

下面举实例对本发明进行详细描述。

⑴、分别将1799、2099两种不同型号的聚乙烯醇（PVA）分别按8：1的比例投入到软化水中，升温至95℃配成8%重量百分比浓度的聚乙烯醇（PVA）水溶液；

⑵、将上述聚乙烯醇（PVA）溶液经过滤器打入缩合反应釜进行降温，降温至32℃依次加入60%重量比的正丁醛、8%重量比的乙酸，反应由均相变为非均相，聚乙烯醇缩丁醛从水溶液中沉淀析出；

⑶、然后将上述步骤⑵反应液逐渐升温至60℃继续反应10小时；

⑷、将上述步骤⑶反应液转入水洗釜进行水洗，至溶液PH5；所述水洗釜内设置砂泵过滤器；

⑸、水洗后的沉淀物使用碳酸氢钠水溶液调溶液PH10进行中和稳定；

在本实施例的条件下制得的成品树脂粘度为1000mPa.s( 10%溶液重量比，溶液为乙酸乙酯/甲醇体积比为1/3），重均分子量≥35万，缩丁醛基含量72%~88%，重量收率120%~150%。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

⑴、将两种不同型号的聚乙烯醇按一定比例投入到软化水中，升温至95℃配成一定重量百分比浓度的聚乙烯醇水溶液，其中，所述两种不同型号的聚乙烯醇为：1799、2099、2499中的任一两种，其比例为：8：1~9：1；

⑵、将上述聚乙烯醇溶液经过滤器打入缩合反应釜进行降温，降温至10~50℃依次加入正丁醛、酸性催化剂，反应由均相变为非均相，聚乙烯醇缩丁醛从水溶液中沉淀析出；

⑸、水洗后的沉淀物使用碳酸氢钠水溶液进行中和稳定；

⑹、将中和稳定后的沉淀物进行离心、干燥即为高粘度超高分子量的聚乙烯醇缩丁醛树脂。

2.根据权利要求1所述的高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的重量百分比浓度分别为4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。

3.根据权利要求1所述的高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，其特征在于，所述酸性催化剂为甲酸、乙酸、磺酸，其用量为2～10％。

4.根据权利要求1所述的高粘度超高分子量聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法，其特征在于，所述正丁醛浓度≥99%，其用量为50~80%。