CN108117709B - 改性聚乙烯醇材料及其制备方法 - Google Patents
改性聚乙烯醇材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108117709B CN108117709B CN201711451357.1A CN201711451357A CN108117709B CN 108117709 B CN108117709 B CN 108117709B CN 201711451357 A CN201711451357 A CN 201711451357A CN 108117709 B CN108117709 B CN 108117709B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modified
- lignin resin
- vinylacetate
- modified lignin
- mixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 title claims abstract description 79
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 title claims abstract description 79
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 126
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 97
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 97
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 27
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 claims description 25
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 22
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 17
- 239000006166 lysate Substances 0.000 claims description 17
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 9
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 4
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 2
- -1 Alcohol ester Chemical class 0.000 claims 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 claims 1
- LRDFRRGEGBBSRN-UHFFFAOYSA-N isobutyronitrile Chemical compound CC(C)C#N LRDFRRGEGBBSRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerol group Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical class OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WXQDFOGZIYLEGP-UHFFFAOYSA-N C(C(C)C)#N.C(C(C)C)#N.[N] Chemical compound C(C(C)C)#N.C(C(C)C)#N.[N] WXQDFOGZIYLEGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001282153 Scopelogadus mizolepis Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F289/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds not provided for in groups C08F251/00 - C08F287/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本申请提供一种改性聚乙烯醇材料及其制备方法，该改性聚乙烯醇材料主要由100质量份的聚乙烯醇、1～10质量份的醋酸乙烯酯‑改性木质素、5～20质量份的增塑剂、2质量份的扩链剂和2质量份的抗氧剂制备而成。上述改性聚乙烯醇材料，通过在聚乙烯醇中引入醋酸乙烯酯‑改性木质素，使得该材料的常温水溶性可以通过调节醋酸乙烯酯‑改性木质素的加入量来控制，从而大大扩展了聚乙烯醇的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及可生物降解高分子材料技术领域，特别是涉及改性聚乙烯醇材料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇因其具有可降解性、优良的水溶性、耐油性、气体阻隔性及可印刷性，被广泛应用于医药、卫生、食品及化工领域。但88系列的聚乙烯醇在常温下极易溶于水，只能在特殊的行业及领域使用，这使得聚乙烯醇产品非常单一，实际应用领域相当狭窄，难以大规模推广使用。
发明内容
基于此，有必要提供一种水溶性可控的改性聚乙烯醇材料。
此外，本申请还提供一种上述改性聚乙烯醇材料的制备方法。
一种改性聚乙烯醇材料，主要由以下质量份数的原料制备而成：
在其中一个实施例中，所述醋酸乙烯酯-改性木质素主要由偶氮二异丁腈、100质量份数的醋酸乙烯酯和5～25质量份数的改性木质素制备而成，所述偶氮二异丁腈的用量为所述醋酸乙烯酯和改性木质素总质量的0.8％。
在其中一个实施例中，所述改性木质素主要由乙二醇二甲醚、100质量份数的碱木质素和10～50质量份数的马来酸酐制备而成，所述乙二醇二甲醚相对所述碱木质素的用量为4～5ml/g碱木质素。
在其中一个实施例中，所述醋酸乙烯酯-改性木质素的数均分子量为1万～5万。
在其中一个实施例中，所述增塑剂为甘油；所述扩链剂为ADR4370S；所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
一种上述任一项所述的改性聚乙烯醇材料的制备方法，包括以下步骤：
提供所述改性聚乙烯醇材料配方中的各原料；
将各原料混合得到前驱物；
将所述前驱物挤出成型，得到所述改性聚乙烯醇材料。
在其中一个实施例中，所述醋酸乙烯酯-改性木质素由以下方法制备：
将偶氮二异丁腈、100质量份的醋酸乙烯酯和5～25份的改性木质素混合，在60℃～80℃反应2～4小时，得到反应物；
将所述反应物和甲醇混合，在60℃搅拌至完全溶解，得到溶解液；
将所述溶解液与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到所述醋酸乙烯酯-改性木质素。
在其中一个实施例中，所述偶氮二异丁腈的用量为所述醋酸乙烯酯和改性木质素总质量的0.8％。
在其中一个实施例中，所述改性木质素由以下方法制备：
将乙二醇二甲醚、100质量份的碱木质素和10～50质量份的马来酸酐混合，在80℃～90℃反应2～8小时，冷却，过滤、洗涤，得到粗改性木质素；
将所述粗改性木质素和甲醇混合，在50℃～80℃溶解30分钟，冷却，过滤、洗涤，得到滤液；
将所述滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到所述改性木质素。
在其中一个实施例中，所述乙二醇二甲醚相对所述碱木质素的用量为4～5ml/g碱木质素。
上述改性聚乙烯醇材料，通过在聚乙烯醇中引入醋酸乙烯酯-改性木质素，使得该材料的常温水溶性可以通过调节醋酸乙烯酯-改性木质素的加入量来控制，从而大大扩展了聚乙烯醇的应用领域。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式的改性聚乙烯醇材料，主要由100质量份的聚乙烯醇、1～10质量份的醋酸乙烯酯-改性木质素、5～20质量份的增塑剂、2质量份的扩链剂和2质量份的抗氧剂制备而成。
优选地，该改性聚乙烯醇材料主要由100质量份的聚乙烯醇、2～6质量份的醋酸乙烯酯-改性木质素、10～15质量份的增塑剂、2质量份的扩链剂和2质量份的抗氧剂制备而成。
其中，聚乙烯醇的聚合度为500～2000，醇解度为88％。
进一步地，上述醋酸乙烯酯-改性木质素主要由偶氮二异丁腈、100质量份数的醋酸乙烯酯和5～25质量份数的改性木质素制备而成。
其中，偶氮二异丁腈的用量为所述醋酸乙烯酯和改性木质素总质量的0.8％。
优选地，醋酸乙烯酯-改性木质素的数均分子量为1万～5万。
进一步地，改性木质素由主要由乙二醇二甲醚、100质量份数的碱木质素和10～50质量份数的马来酸酐制备而成。
其中，乙二醇二甲醚相对碱木质素的用量为4～5ml/g碱木质素。
进一步地，增塑剂为甘油。
需要说明的是，增塑剂不限于本实施方式中列举的甘油。
进一步地，扩链剂为ADR4370S。
需要说明的是，扩链剂不限于本实施方式中列举的ADR4370S。
抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，记为抗氧剂1010。
需要说明的是，抗氧剂不限于本实施方式中列举的抗氧剂1010。
上述改性聚乙烯醇材料，通过在聚乙烯醇中引入醋酸乙烯酯-改性木质素，使得该材料的常温水溶性可以通过调节醋酸乙烯酯-改性木质素的加入量来控制，从而大大扩展了聚乙烯醇的应用领域，其原理如下：
由于醋酸乙烯酯-改性木质素中含有酯基、羧基、羟基等多种极性基团，因此其与主链中含有羟基及酯基的聚乙烯醇具有非常好的相容性。
由于醋酸乙烯酯-改性木质素中含有许多憎水性的酯基，因此，随着醋酸乙烯酯-改性木质素在上述改性聚乙烯醇材料中的含量逐渐增加，该材料的酯基含量也相应增多，水分子进入到该材料中的速度就会变慢，导致该材料在水中的溶解时间变长，从而提高其耐水性。
此外，由于醋酸乙烯酯-改性木质素中的木质素为生物基材料，具有很好的降解性，因此，醋酸乙烯酯-改性木质素也是可降解高分子材料，从而使得上述改性聚乙烯醇材料也具有可降解性，可用于替代许多不可降解的传统塑料产品，给解决当前严重的“白色污染”问题提供一条有效途径。
一实施方式的改性聚乙烯醇材料的制备方法，包括以下步骤S110～S120：
S110、将100质量份的聚乙烯醇、1～10质量份的醋酸乙烯酯-改性木质素、5～20质量份的增塑剂、2质量份的扩链剂和2质量份的抗氧剂混合，得到前驱物。
其中，聚乙烯醇的聚合度为500～2000，醇解度为88％。
进一步地，增塑剂为甘油。
扩链剂为ADR4370S。
抗氧剂为抗氧剂1010。
醋酸乙烯酯-改性木质素的数均分子量为1万～5万。
进一步地，醋酸乙烯酯-改性木质素由以下方法制备：
(1)将偶氮二异丁腈、100质量份的醋酸乙烯酯和5～25份的改性木质素混合，在60℃～80℃反应2～4小时，得到反应物。
其中，偶氮二异丁腈的加入量为醋酸乙烯酯和改性木质素总质量的0.8％。
进一步地，醋酸乙烯酯为提纯的醋酸乙烯酯。
(2)将该反应物和甲醇混合，在60℃搅拌至完全溶解，得到溶解液。
其中，甲醇的用量为反应物质量的3倍。
具体地，将反应物质量的3倍重的甲醇加入该反应物中，在60℃条件下搅拌至完全溶解，得到溶解液。
需要说明的是，这里甲醇的用量不限于本实施方式列举的反应物质量的3被，只要能将反应物溶解即可。
(3)将该溶解液与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到醋酸乙烯酯-改性木质素。
具体地，将该溶解液趁热倒入蒸馏水中，过滤、洗涤、干燥，得到醋酸乙烯酯-改性木质素。
上述醋酸乙烯酯-改性木质素的制备方法，醋酸乙烯酯和改性木质素进行原位本体聚合，生成的主要是马来酸酐木质素-醋酸乙烯酯嵌段共聚物。
进一步地，改性木质素由以下方法制备：
1)将乙二醇二甲醚、100质量份的碱木质素和10～50质量份的马来酸酐混合，在80℃～90℃反应2～8小时，冷却，过滤、洗涤，得到粗改性木质素。
其中，碱木质素来自于工业造纸废液，将其利用，不仅降低了上述改性聚乙烯醇材料的生产成本，还扩大了木质素的应用领域，减少了造纸废液对环境的污染。
优选地，碱木质素为干燥的碱木质素。
进一步地，乙二醇二甲醚相对碱木质素的用量为4～5ml/g碱木质素。
2)将该粗改性木质素和甲醇混合，在50℃～80℃溶解30分钟，冷却，过滤、洗涤，得到滤液。
3)将该滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素。
具体地，将该滤液蒸馏得到的固体加入蒸馏水中，快速搅拌3分钟后，过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素。
上述改性木质素的制备方法，碱木质素和马来酸酐在乙二醇二甲醚中发生自催化作用开环反应，反应过程中无小分子物质生成。
S120、将上述前驱物挤出成型，得到改性聚乙烯醇材料。
具体地，挤出成型的方法为：挤出、造粒成型或者挤出直接成型。
具体地，步骤S120在挤出机中进行，挤出机的温度参数为：一区130℃～170℃，二区150℃～180℃，三区170℃～200℃，四区180℃～220℃，五区180℃～220℃，六区180℃～220℃，机头180℃～220℃。
挤出机的螺杆转速为80rpm～250rpm。
上述改性聚乙烯醇材料的制备方法，工艺简单，可采用常用塑料加工设备制备，生产成本低，能耗小，产能大，基本无边角料产生，节能环保，易于工业化生产。
此外，上述方法制备的改性聚乙烯醇材料不仅力学性能优良，而且还由于醋酸乙烯酯-改性木质素含量的不同而具有不同的水溶性，可以应用于包装、电器、生物医药等领域。
以下为具体实施例。
实施例1
(1)制备改性木质素：将100g的碱木质素、10g的马来酸酐和400ml乙二醇二甲醚混合，在80℃反应2小时，冷却，过滤、洗涤，得到粗改性木质素。将该粗改性木质素和甲醇混合，在50℃溶解30分钟，冷却，过滤、洗涤，得到滤液。将该滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素。
(2)制备醋酸乙烯酯-改性木质素：将100g的醋酸乙烯酯、5g的改性木质素和0.84g的偶氮二异丁腈混合，在60℃反应2小时，得到反应物。将该反应物和甲醇混合，在60℃搅拌至完全溶解，得到溶解液。将该溶解液与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到醋酸乙烯酯-改性木质素。
(3)制备改性聚乙烯醇材料：将100g的聚乙烯醇(1788)、5g的醋酸乙烯酯-改性木质素、15g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区150℃，二区170℃、三区180℃、四区190℃、五区195℃、六区195℃、机头195℃，螺杆转速200rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
对比例1
将100g的聚乙烯醇(1788)、15g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区155℃，二区175℃、三区185℃、四区195℃、五区195℃、六区195℃、机头195℃，螺杆转速150rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
实施例2
(1)制备改性木质素：将100g的碱木质素、50g的马来酸酐和500ml乙二醇二甲醚混合，在90℃反应8小时，冷却，过滤、洗涤，得到粗改性木质素。将该粗改性木质素和甲醇混合，在80℃溶解30分钟，冷却，过滤、洗涤，得到滤液。将该滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素。
(2)制备醋酸乙烯酯-改性木质素：将100g醋酸乙烯酯、25g的改性木质素和1g的偶氮二异丁腈混合，在80℃反应4小时，得到反应物。将该反应物和甲醇混合，在60℃搅拌至完全溶解，得到溶解液。将该溶解液与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到醋酸乙烯酯-改性木质素。
(3)制备改性聚乙烯醇材料：将100g的聚乙烯醇(0588)、2g的醋酸乙烯酯-改性木质素、10g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区145℃、二区165℃、三区175℃、四区185℃、五区190℃、六区190℃、机头190℃，螺杆转速100rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
对比例2
将100g的聚乙烯醇(0588)、10g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区140℃、二区160℃、三区170℃、四区180℃、五区190℃、六区190℃、机头180℃，螺杆转速120rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
实施例3
(1)制备改性木质素：将100g的碱木质素、20g的马来酸酐和450ml乙二醇二甲醚混合，在85℃反应5小时，冷却，过滤、洗涤，得到粗改性木质素。将该粗改性木质素和甲醇混合，在75℃溶解30分钟，冷却，过滤、洗涤，得到滤液。将该滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素。
(2)制备醋酸乙烯酯-改性木质素：将100g醋酸乙烯酯、15g的改性木质素和0.92g的偶氮二异丁腈混合，在70℃反应3小时，得到反应物。将该反应物和甲醇混合，在60℃搅拌至完全溶解，得到溶解液。将该溶解液与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到醋酸乙烯酯-改性木质素。
(3)制备改性聚乙烯醇材料：将100g的聚乙烯醇(2088)、10g的醋酸乙烯酯-改性木质素、20g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区160℃、二区170℃、三区180℃、四区190℃、五区200℃、六区200℃、机头200℃，螺杆转速200rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
对比例3
将100g的聚乙烯醇(2088)、20g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区165℃、二区175℃、三区185℃、四区195℃、五区205℃、六区205℃、机头200℃，螺杆转速200rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
实施例4
(1)制备改性木质素：将100g的碱木质素、30g的马来酸酐和480ml乙二醇二甲醚混合，在85℃反应6小时，冷却，过滤、洗涤，得到粗改性木质素。将该粗改性木质素和甲醇混合，在75℃溶解30分钟，冷却，过滤、洗涤，得到滤液。将该滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素。
(2)制备醋酸乙烯酯-改性木质素：将100g的醋酸乙烯酯、20g的改性木质素和0.96g的偶氮二异丁腈混合，在70℃反应3.5小时，得到反应物。将该反应物和甲醇混合，在60℃搅拌至完全溶解，得到溶解液。将该溶解液与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到醋酸乙烯酯-改性木质素。
(3)制备改性聚乙烯醇材料：将100g的聚乙烯醇(1788)、1g的醋酸乙烯酯-改性木质素、5g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区155℃、二区175℃、三区185℃、四区195℃、五区195℃、六区195℃、机头195℃，螺杆转速120rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
对比例4
(1)制备改性木质素：将100g的碱木质素、30g的马来酸酐和480ml乙二醇二甲醚混合，在85℃反应6小时，冷却，过滤、洗涤，得到粗改性木质素。将该粗改性木质素和甲醇混合，在75℃溶解30分钟，冷却，过滤、洗涤，得到滤液。将该滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素。
(2)制备改性聚乙烯醇材料：将100g的聚乙烯醇(1788)、1g的改性木质素、5g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区155℃、二区175℃、三区185℃、四区195℃、五区195℃、六区195℃、机头195℃，螺杆转速120rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
实施例5
(1)制备改性木质素：将100g的碱木质素、40g的马来酸酐和500ml乙二醇二甲醚混合，在85℃反应7小时，冷却，过滤、洗涤，得到粗改性木质素。将该粗改性木质素和甲醇混合，在75℃溶解30分钟，冷却，过滤、洗涤，得到滤液。将该滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素。
(2)制备醋酸乙烯酯-改性木质素：将100g的醋酸乙烯酯、10g的改性木质素和0.88g的偶氮二异丁腈混合，在70℃反应2.5小时，得到反应物。将该反应物和甲醇混合，在60℃搅拌至完全溶解，得到溶解液。将该溶解液与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到醋酸乙烯酯-改性木质素。
(3)制备改性聚乙烯醇材料：将100g的聚乙烯醇(0588)、6g的醋酸乙烯酯-改性木质素、12g的甘油、2g的ADR4370S和2g的抗氧剂1010混合，得到前驱物。将该前驱物用双螺杆机于一区145℃、二区165℃、三区175℃、四区185℃、五区190℃、六区190℃、机头185℃，螺杆转速130rpm条件下挤出、造粒，得到改性聚乙烯醇材料。
将实施例1～5和对比例1～3制备的改性聚乙烯醇材料分别进行水溶解时间测试，结果见表1。
表1改性聚乙烯醇材料水溶解时间测试表
从表1可知，实施例1～5制备的改性聚乙烯醇材料的水溶时间明显长于对比例1～4制备的材料的水溶时间。因此，本申请的改性聚乙烯醇材料很好地解决了传统的聚乙烯醇材料常温溶解太快的问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种改性聚乙烯醇材料，其特征在于，主要由以下质量份数的原料制备而成：
其中，所述醋酸乙烯酯-改性木质素主要由偶氮二异丁腈、100质量份数的醋酸乙烯酯和5～25质量份数的改性木质素制备而成；
所述改性木质素由以下方法制备得到：将100质量份的碱木质素和10～50质量份的马来酸酐于乙二醇二甲醚中混合，于80～90℃反应2～8小时，冷却、过滤、洗涤，得到粗改性木质素；将所述粗改性木质素与甲醇混合，在50～80℃溶解30分钟，冷却、过滤、洗涤，得到滤液；将所述滤液蒸馏得到的固体与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到所述改性木质素。
2.根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇材料，其特征在于，所述偶氮二异丁腈的用量为所述醋酸乙烯酯和改性木质素总质量的0.8％。
3.根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇材料，其特征在于，所述改性木质素的制备步骤中，所述乙二醇二甲醚相对所述碱木质素的用量为4～5ml/g碱木质素。
4.根据权利要求1～3任一项所述的改性聚乙烯醇材料，其特征在于，所述醋酸乙烯酯-改性木质素的数均分子量为1万～5万。
5.根据权利要求1～3任一项所述的改性聚乙烯醇材料，其特征在于，所述增塑剂为甘油；所述扩链剂为ADR4370S；所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
6.一种权利要求1～5任一项所述的改性聚乙烯醇材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供所述改性聚乙烯醇材料配方中的各原料；
将各原料混合得到前驱物；
将所述前驱物挤出成型，得到所述改性聚乙烯醇材料。
7.根据权利要求6所述的改性聚乙烯醇材料的制备方法，其特征在于，所述醋酸乙烯酯-改性木质素由以下方法制备：
将偶氮二异丁腈、100质量份的醋酸乙烯酯和5～25份的改性木质素混合，在60℃～80℃反应2～4小时，得到反应物；
将所述反应物和甲醇混合，在60℃搅拌至完全溶解，得到溶解液；
将所述溶解液与水混合，过滤、洗涤、干燥，得到所述醋酸乙烯酯-改性木质素。
8.根据权利要求7所述的改性聚乙烯醇降解材料的制备方法，其特征在于，所述偶氮二异丁腈的用量为所述醋酸乙烯酯和改性木质素总质量的0.8％。
9.根据权利要求7所述的改性聚乙烯醇材料的制备方法，其特征在于，所述醋酸乙烯酯-改性木质素的制备过程中：
所述甲醇的重量为所述反应物的质量的3倍。
10.根据权利要求6所述的改性聚乙烯醇材料的制备方法，其特征在于，所述改性木质素的制备过程中，所述乙二醇二甲醚相对所述碱木质素的用量为4～5ml/g碱木质素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711451357.1A CN108117709B (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 改性聚乙烯醇材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711451357.1A CN108117709B (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 改性聚乙烯醇材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108117709A CN108117709A (zh) | 2018-06-05 |
| CN108117709B true CN108117709B (zh) | 2019-08-20 |
Family
ID=62231938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711451357.1A Active CN108117709B (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 改性聚乙烯醇材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108117709B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109503860B (zh) * | 2018-12-13 | 2022-04-01 | 湖南绿燊环保科技有限公司 | 用于膨胀型阻燃剂的改性木质素及其制备方法、膨胀型阻燃剂及其制备方法 |
| WO2020194130A1 (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 3M Innovative Properties Company | Compositions comprising water dispersible polymer and unsaturated dicarboxylic acid derivative suitable for enhancing char |
| CN110373118A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-25 | 杭州厚瑞科技有限公司 | 一种增强环保工业胶及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102604307A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-25 | 华东理工大学 | 一种新型聚丙烯复合材料 |
| CN103467759A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-12-25 | 东北林业大学 | 一种工业碱木质素/聚乙烯醇交联薄膜的制备方法 |
| CN104497341A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-08 | 江南大学 | 一种光交联聚乙烯醇/木质素PVA/lignin复合膜的制备方法 |
-
2017
- 2017-12-27 CN CN201711451357.1A patent/CN108117709B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102604307A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-25 | 华东理工大学 | 一种新型聚丙烯复合材料 |
| CN103467759A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-12-25 | 东北林业大学 | 一种工业碱木质素/聚乙烯醇交联薄膜的制备方法 |
| CN104497341A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-08 | 江南大学 | 一种光交联聚乙烯醇/木质素PVA/lignin复合膜的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108117709A (zh) | 2018-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108117709B (zh) | 改性聚乙烯醇材料及其制备方法 | |
| CN101463137B (zh) | 以离子液体为溶剂制备天然高分子共混膜的方法 | |
| CN106029714B (zh) | 改性聚乙烯醇和含有其的水溶性膜 | |
| US10017597B2 (en) | Biodegradable polyester | |
| CN112961474B (zh) | 一种聚乳酸/环氧植物油全生物基复合材料的制备方法 | |
| CN105585701A (zh) | 一种聚醚改性共聚酯连续式制备方法 | |
| CN105694385B (zh) | 一种提高缩聚物性能与熔体强度的母粒及其制备方法 | |
| CN106751615A (zh) | 一种高分散、低吸水率的生物可降解色母粒及其制备方法 | |
| JP2007217611A (ja) | 生分解性樹脂組成物および成形品 | |
| CN109679305A (zh) | 一种淀粉基可降解pp/phb复合材料及其制备方法 | |
| CN108047678A (zh) | 一种改性木质素/聚碳酸亚丙酯复合材料及其制备方法 | |
| CN103571158A (zh) | 一种高界面相容性的pla/pbat共混物及制备方法 | |
| CN104072954B (zh) | 一种聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法 | |
| CN103012856A (zh) | 一种基于微晶纤维素和聚乙烯醇增强的淀粉基全生物降解共混材料及其制备方法 | |
| CN104804225A (zh) | 一种淀粉、纤维素固体粉末表面羟基改性的方法 | |
| CN107540975A (zh) | 一种高抗冲聚氯乙烯给水管材及其制备方法 | |
| CN105131542A (zh) | 一种经丙交酯表面接枝处理的竹粉和聚乳酸共混复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN108359157A (zh) | 一种聚乙烯/碳酸钙/剑麻纤维微晶复合材料的制备方法 | |
| CN108164943B (zh) | 改性聚乳酸材料及其制备方法 | |
| CN101864095A (zh) | 热塑性葡甘聚糖/淀粉共混材料及其制备方法 | |
| CN100588665C (zh) | 一种接枝淀粉纳米复合材料的制造方法 | |
| CN101717497A (zh) | 一种生物基相容剂和其制备方法及应用 | |
| CN101824166A (zh) | 热塑性葡甘聚糖/植物纤维共混材料及其制备方法 | |
| CN106317430A (zh) | 土豆全降解塑料薄膜的制备方法 | |
| CN115819815B (zh) | 木质素/淀粉/pbat复合薄膜材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240409 Address after: Room 201, Office Building of Hunan Normal University Real Estate Management Office, No. 36 Lushan Road, Yuelu District, Changsha City, Hunan Province, 410006 Patentee after: Hunan Normal University Asset Management Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 410006, No. 36 Lushan Road, Yuelu District, Changsha City, Hunan Province, China, Second Half Lane Patentee before: HUNAN NORMAL University Country or region before: China Patentee before: HUAIHUA University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240507 Address after: 410012 Room 235, Building 9, Science and Technology Creative Park, Yuelu Street, Yuelu Mountain University Science and Technology City, Changsha City, Hunan Province Patentee after: Hunan Normal University Chemical New Materials Research Institute Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: Room 201, Office Building of Hunan Normal University Real Estate Management Office, No. 36 Lushan Road, Yuelu District, Changsha City, Hunan Province, 410006 Patentee before: Hunan Normal University Asset Management Co.,Ltd. Country or region before: China |