CN104177525A - 一种聚乙烯醇的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚乙烯醇的制备方法,通过控制聚乙烯醇的聚合工艺参数,甲醇用量、引发剂用量及反应时间的合理配比,有效的控制聚合反应速度和进程,催化剂加入量大大降低,节约了资源和成本,延长了聚合停留时间,使反应更彻底完全,并提高了产品聚合率和产量。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯醇的制备方法。
背景技术
醋酸乙烯酯(VAC)是一种常用的化工中间体,其分子中含有乙烯基,可进行聚合反应,其聚合产物聚醋酸乙烯酯(PVAC)是制备聚乙烯醇(PVA)的原料。目前工业化生产PVAC的工艺中,PVAC的聚合方法是采用单体VAC在溶剂中进行自由基溶液聚合,包括引发剂的配制、单体的聚合、聚合液的分离和精馏,所述的配料就是以甲醇为溶剂,将按配比计量的单体VAC、溶剂、引发剂等加入聚合釜内进行聚合反应。聚合完成后,对聚合所得PVAC-甲醇溶液进行分离,蒸出残留的单体VAC,得到PVAC的甲醇溶液,再进一步精馏回收VAC和甲醇。VAC聚合PVAc的过程相当迅速,十分不易控制。现有技术中醋酸乙烯酯聚合时,PVA产品的最低聚合度只能达到400左右,聚合度更低时,现有工艺技术和设备无法达到要求,生产效率低,严重制约了低聚合度产品的开发。
一般聚乙烯醇聚合生产技术,聚合率低,质量和产量难以令人满意。特别是在生产低聚合度、低粘度的PVA产品时,聚合率超过80%时,引发剂添加率高,而高的引发剂添加率造成低粘度PVA产品质量低劣,颜色发黄,严重影响产品质量;且低粘度PVA很难成型,并造成压送频繁故障。
发明内容
本发明提供一种聚乙烯醇的制备方法,可有效的提高PVA产品的产量和质量。
本发明的目的是通过以下措施实现的:
一种聚乙烯醇的制备方法,以醋酸乙烯酯为原料,聚醋酸乙烯酯为中间产物,其特征在于聚合时间为7±1.5h,甲醇是单体VAC重量的40-46%,引发剂是单体VAC重量的0.07~0.2±0.02%。
为了制备聚合度低至300的PVA产品,聚合时间为7.0±0.5h,甲醇是单体VAC重量的44-46%,引发剂是单体VAC重量的0.20±0.02%。聚合率可达到97.0±2.0%。
进一步地,单体VAC量为1165Kg/h,反应温度是65-66℃,三级聚合反应釜,液位是4.0~4.2m,每釜容积为22.8立方米,一级釜和二级釜反应时间为2.0±0.5。
为了提高聚合度400的PVA产品的产量和质量,聚合时间为6.0±0.5h,甲醇是单体VAC重量的43.0%,引发剂的加入量为单体VAC总重量的0.12±0.02%。聚合率可达到95.0±2.0%。
进一步地,单体VAC量为2500Kg/h,反应温度是65-66℃,三级聚合反应釜,液位是4.0~4.2m,每釜容积为22.8立方米,一级釜和二级釜反应时间为2.0±0.5。
为了提高聚合度500的PVA产品的产量和质量,聚合时间为6.0±0.5h,甲醇是单体VAC重量的40.0%,引发剂的加入量为单体VAC总重量的0.070±0.02%。聚合率可达到92.0±2.0,
进一步地,单体VAC量为2800Kg/h,反应温度是65-66℃三级聚合反应釜,液位是3.9~4.2m,每釜容积为22.8立方米,一级釜和二级釜反应时间为2.0±0.5。
上述引发剂是指常规的引发聚乙烯醇聚合的引发剂,如过氧化新戊酸叔丁酯,偶氮二异丁腈(AIBN)等。
上述聚乙烯醇的制备方法,是在由三个聚合釜并联组成的聚合装置中完成。
有益效果
本发明通过控制聚乙烯醇的聚合工艺参数,甲醇用量、引发剂用量及反应时间的合理配比,有效的控制聚合反应速度和进程,催化剂加入量大大降低,节约了资源和成本,延长了聚合停留时间,使反应更彻底完全,并提高了产品聚合率和产量。一方面可使得PVA产品聚合度低至300,且产量高,质量好,其色度和溶解性更优。另一方面在制备聚合度为400和500的PVA产品时,产量可提高50%以上,且制得的产品质量更好,其色度和溶解性更优。本发明制得的PVA产品成型良好,颗粒不再有粉化现象,克服了造成醇解压送系统故障的问题。
具体实施方式
以下通过实施例来进一步说明本发明,但本发明不局限于这些实施例。
实施例1 聚合度300的PVA产品的制备方法
1.具体操作步骤
向-5℃的溶剂甲醇中添加过氧化新戊酸叔丁酯;将醋酸乙烯酯、甲醇及引发剂甲醇溶液预热至60℃,经预热的物料进人22.8立方米的带有搅拌器和回流冷凝器的第一级反应釜,反应温度66℃,物料连续加入,停留时间2.5h。然后进入第二级反应釜继续聚合,物料在第二级反应釜平均停留时间约2.5h,然后通入第三级反应釜。反应结束后用甲醇蒸汽吹出未反应的单体,脱单体后的聚醋酸乙烯酯用甲醇稀释,送往醇解工序。将得到的聚醋酸乙烯酯甲醇溶液送入醇解机,同时加入碱甲醇溶液。挤出皂化废液,多次水洗,然后进行真空干燥和热定型处理即得聚乙烯醇。平均聚合度为300,聚合率为98%。
2.制备的工艺参数及结果
实施例2 聚合度400的PVA产品的制备方法
1.具体操作步骤
向-5℃的溶剂甲醇中添加过氧化新戊酸叔丁酯;将醋酸乙烯酯、甲醇及引发剂甲醇溶液预热至60℃,经预热的物料进人22.8立方米的带有搅拌器和回流冷凝器的第一级反应釜,反应温度65℃,物料连续加入,停留时间2h。然后进入第二级反应釜继续聚合,物料在第二级反应釜平均停留时间约2h,然后通入第三级反应釜。反应结束后用甲醇蒸汽吹出未反应的单体,脱单体后的聚醋酸乙烯酯用甲醇稀释,送往醇解工序。将得到的聚醋酸乙烯酯甲醇溶液送入醇解机,同时加入碱甲醇溶液。挤出皂化废液,多次水洗,然后进行真空干燥和热定型处理即得聚乙烯醇。平均聚合度为400,聚合率为95%。
2.制备的工艺参数及结果
实施例3 聚合度500的PVA产品的制备方法
1.具体操作步骤
向-5℃的溶剂甲醇中添加过氧化新戊酸叔丁酯;将醋酸乙烯酯、甲醇及引发剂甲醇溶液预热至60℃,经预热的物料进人22.8立方米的带有搅拌器和回流冷凝器的第一级反应釜,反应温度65℃,物料连续加入,停留时间1.5h。然后进入第二级反应釜继续聚合,物料在第二级反应釜平均停留时间约1.5h,然后通入第三级反应釜。反应结束后用甲醇蒸汽吹出未反应的单体,脱单体后的聚醋酸乙烯酯用甲醇稀释,送往醇解工序。将得到的聚醋酸乙烯酯甲醇溶液送入醇解机,同时加入碱甲醇溶液。挤出皂化废液,多次水洗,然后进行真空干燥和热定型处理即得聚乙烯醇。平均聚合度为500,聚合率为92%。
2.制备的工艺参数及结果
Claims (7)
1.一种聚乙烯醇的制备方法,以醋酸乙烯酯为原料,聚醋酸乙烯酯为中间产物,其特征在于聚合时间为7±1.5h,甲醇是单体VAC重量的40~46%,引发剂是单体VAC重量的0.07~0.2±0.02%。
2.如权利要求1所述的聚乙烯醇的制备方法,聚合时间为7.0±0.5h,甲醇是单体VAC重量的44~46%,引发剂是单体VAC重量的0.20±0.02%。
3.如权利要求2所述的聚乙烯醇的制备方法,单体VAC量为1165Kg/h,反应温度是65-66℃;三级聚合反应釜,液位是4.0~4.2m,每釜容积为22.8立方米,一级釜和二级釜反应时间为2.0±0.5。
4.如权利要求1所述的聚乙烯醇的制备方法,聚合时间为6.0±0.5h,甲醇是单体VAC重量的43.0%,引发剂的加入量为单体VAC总重量的0.12±0.02%。
5.如权利要求4所述的聚乙烯醇的制备方法,单体VAC量为2500Kg/h,反应温度是65-66℃,三级聚合反应釜,液位是4.0~4.2m,每釜容积为22.8立方米,一级釜和二级釜反应时间为2.0±0.5。
6.如权利要求1所述的聚乙烯醇的制备方法,聚合时间为6.0±0.5h,甲醇是单体VAC重量的40.0%,引发剂的加入量为单体VAC总重量的0.070±0.02%。
7.如权利要求6所述的聚乙烯醇的制备方法,单体VAC量为2800Kg/h,反应温度是65-66℃;三级聚合反应釜,液位是3.9~4.2m,每釜容积为22.8立方米,一级釜和二级釜反应时间为2.0±0.5。
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