CN108164634A - 改性聚乙烯醇及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了改性聚乙烯醇及其制备方法，具体步骤为：在溶剂中加入全部的多丙烯酸酯单体，以及30％的醋酸乙烯酯单体，滴加引发剂溶液，反应五分钟后开始滴加剩下的醋酸乙烯酯单体得到超支化的聚醋酸乙烯酯；再将其进行搅拌，加入氢氧化钠的甲醇溶液进行醇解反应；最后将固液混合物离心分离、干燥、粉碎，即可得到改性聚乙烯醇。本发明以多丙烯酸酯单体为原料，甲醇为溶剂，反应中采用环保溶剂，且得到的改性聚乙烯醇熔融温度降低至150℃左右，提高了聚乙烯醇在各种应用中的性能。

Description

改性聚乙烯醇及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及改性聚乙烯醇及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇(Polyviny Alcoho l,PVA)外观为白色粉末，是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间，可分为纤维和非纤维两大用途。由于PVA具有独特的强力粘接性、柔韧性、耐溶剂性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。
然而，PVA是结晶性聚合物，主链上含有大量羟基，分子间和分子内形成大量氢键，导致其熔融温度接近分解温度，熔点高达200℃以上，这对PVA的性能产生较大影响。申请号为200610105400.4的专利公开了一种含有离子液体的聚合物薄膜及其制备方法，将离子液体溶解到聚乙烯醇的水溶液中形成均一溶液然后加入交联剂，最终得到热稳定性较好的薄膜，然而，此专利所用的离子液体价格昂贵，也没有说明热稳定性的具体优势。因此，现有的聚乙烯醇仍然存在熔点高、改性成本高的缺陷。
发明内容
为解决现有的聚乙烯醇存在熔点高、改性成本高的不足，本发明提供了一种改性聚乙烯醇及其制备方法，以降低聚乙烯醇的熔点且提高其热分解温度。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
改性聚乙烯醇的制备方法，包括如下的步骤：
步骤一：在溶剂中加入多丙烯酸酯单体2-9份，以及25-27份的醋酸乙烯酯单体，升温至65-69℃，滴加引发剂溶液0.1-0.4份，反应五分钟后开始滴加60-62份的醋酸乙烯酯单体直至滴加完成，然后保温1小时开始降温，得到超支化的聚醋酸乙烯酯；
步骤二：将步骤一得到的超支化的聚醋酸乙烯酯进行搅拌，搅拌开始时加入50份氢氧化钠的甲醇溶液进行醇解反应，在40℃的条件下反应一个小时，加入50份氢氧化钠的甲醇溶液，继续反应一个小时，得到改性聚乙烯醇的固液混合物；
步骤三：将步骤二得到的改性聚乙烯醇的固液混合物离心分离、干燥、粉碎，即可得到改性聚乙烯醇。
进一步的，所述多丙烯酸酯单体为高丙氧基化甘油三丙烯酸酯、高乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的任意一种。
进一步的，所述步骤一中，所述引发剂溶液为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化异丙苯中的任意一种。
进一步的，所述步骤一中，所述溶剂为甲醇。
进一步的，所述步骤一中，所述保温的温度为65-69℃。
进一步的，所述步骤二中，所述氢氧化钠的甲醇溶液的质量浓度为5.8％。
进一步的，所述改性聚乙烯醇的聚合度为300-4000，醇解度>70％。
本发明的改性聚乙烯醇的制备方法的有益效果为：原料简单易得、所需成本低；采用甲醇作为溶剂，减轻了环境污染；在醇解时进行分步醇解，保护聚合物的支化特性、且醇解速度比常规的聚乙烯醇快3倍；熔融温度降低至150℃左右，溶液粘度低，提高了聚乙烯醇产品的性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
步骤一：在甲醇溶剂中加入多丙烯酸酯单体(高丙氧基化甘油三丙烯酸酯、高乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的任意一种)9份，以及27份的醋酸乙烯酯单体，升温至65℃，滴加引发剂(偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化异丙苯中的任意一种)溶液0.4份，反应五分钟后开始滴加62份的醋酸乙烯酯单体直至滴加完成，然后保温1小时开始降温，得到超支化的聚醋酸乙烯酯；
步骤二：将步骤一得到的超支化的聚醋酸乙烯酯进行搅拌，搅拌开始时加入50份质量浓度为5.8％的氢氧化钠的甲醇溶液进行醇解反应，在40℃的条件下反应一个小时，加入50份上述氢氧化钠的甲醇溶液，继续反应一个小时，得到改性聚乙烯醇的固液混合物；
步骤三：将步骤二得到的改性聚乙烯醇的固液混合物离心分离、干燥、粉碎，即可得到改性聚乙烯醇。
进一步的，所述改性聚乙烯醇的聚合度为300-4000，醇解度>70％。
本发明实施例1的有益效果为：原料简单易得、所需成本低；采用甲醇作为溶剂，减轻了环境污染；在醇解时进行分步醇解，保护聚合物的支化特性、且醇解速度比常规的聚乙烯醇快3倍；熔融温度降低至155℃，溶液粘度低，提高了聚乙烯醇产品的性能。
实施例2
步骤一：在甲醇溶剂中加入多丙烯酸酯单体(高丙氧基化甘油三丙烯酸酯、高乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的任意一种)5份，以及26份的醋酸乙烯酯单体，升温至67℃，滴加引发剂(偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化异丙苯中的任意一种)溶液0.2份，反应五分钟后开始滴加62份的醋酸乙烯酯单体直至滴加完成，然后保温1小时开始降温，得到超支化的聚醋酸乙烯酯；
步骤二：将步骤一得到的超支化的聚醋酸乙烯酯进行搅拌，搅拌开始时加入50份质量浓度为5.8％的氢氧化钠的甲醇溶液进行醇解反应，在40℃的条件下反应一个小时，加入50份上述氢氧化钠的甲醇溶液，继续反应一个小时，得到改性聚乙烯醇的固液混合物；
步骤三：将步骤二得到的改性聚乙烯醇的固液混合物离心分离、干燥、粉碎，即可得到改性聚乙烯醇。
进一步的，所述改性聚乙烯醇的聚合度为300-4000，醇解度>70％。
本发明实施例2的有益效果为：原料简单易得、所需成本低；采用甲醇作为溶剂，减轻了环境污染；在醇解时进行分步醇解，保护聚合物的支化特性、且醇解速度比常规的聚乙烯醇快3倍；熔融温度降低至150℃，溶液粘度低，提高了聚乙烯醇产品的性能。
实施例3
步骤一：在甲醇溶剂中加入多丙烯酸酯单体(高丙氧基化甘油三丙烯酸酯、高乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的任意一种)2份，以及25份的醋酸乙烯酯单体，升温至69℃，滴加引发剂(偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化异丙苯中的任意一种)溶液0.3份，反应五分钟后开始滴加62份的醋酸乙烯酯单体直至滴加完成，然后保温1小时开始降温，得到超支化的聚醋酸乙烯酯；
步骤二：将步骤一得到的超支化的聚醋酸乙烯酯进行搅拌，搅拌开始时加入50份质量浓度为5.8％的氢氧化钠的甲醇溶液进行醇解反应，在40℃的条件下反应一个小时，加入50份上述氢氧化钠的甲醇溶液，继续反应一个小时，得到改性聚乙烯醇的固液混合物；
步骤三：将步骤二得到的改性聚乙烯醇的固液混合物离心分离、干燥、粉碎，即可得到改性聚乙烯醇。
进一步的，所述改性聚乙烯醇的聚合度为300-4000，醇解度>70％。
本发明实施例3的有益效果为：原料简单易得、所需成本低；采用甲醇作为溶剂，减轻了环境污染；在醇解时进行分步醇解，保护聚合物的支化特性、且醇解速度比常规的聚乙烯醇快3倍；熔融温度降低至149℃，溶液粘度低，提高了聚乙烯醇产品的性能。
以上所述为本发明的优选实施方式，并不限制于本发明。对本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下做出的若干改进和变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下的步骤：
步骤一：在溶剂中加入多丙烯酸酯单体2-9份，以及25-27份的醋酸乙烯酯单体，升温至65-69℃，滴加引发剂溶液0.1-0.4份，反应五分钟后开始滴加60-62份的醋酸乙烯酯单体直至滴加完成，然后保温1小时开始降温，得到超支化的醋酸乙烯酯；
步骤二：将步骤一得到的超支化的醋酸乙烯酯进行搅拌，搅拌开始时加入50份氢氧化钠的甲醇溶液进行醇解反应，在40℃的条件下反应一个小时，加入50份氢氧化钠的甲醇溶液，继续反应一个小时，得到改性聚乙烯醇的固液混合物；
步骤三：将步骤二得到的改性聚乙烯醇的固液混合物离心分离、干燥、粉碎，即可得到改性聚乙烯醇。
2.根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，所述多丙烯酸酯单体为高丙氧基化甘油三丙烯酸酯、高乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述引发剂溶液为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化异丙苯中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述溶剂为甲醇。
5.根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述保温的温度为65-69℃。
6.根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，所述氢氧化钠的甲醇溶液的质量浓度为5.8％。
7.权利要求1-6中任一项所述制备方法得到的改性聚乙烯醇。
8.根据权利要求7所述的改性聚乙烯醇，其特征在于，所述改性聚乙烯醇的聚合度为300-4000，醇解度>70％。
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