CN104177525B - 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

一种聚乙烯醇的制备方法
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 (1)

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7.0±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%，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各为2.0±0.5h；
或者，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%，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各为2.0±0.5h；
或者，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%，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各为2.0±0.5h。
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