CN110317423A - 一种高吸水性pva发泡材料及其制备方法 - Google Patents

一种高吸水性pva发泡材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110317423A
CN110317423A CN201810276694.XA CN201810276694A CN110317423A CN 110317423 A CN110317423 A CN 110317423A CN 201810276694 A CN201810276694 A CN 201810276694A CN 110317423 A CN110317423 A CN 110317423A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
hydroscopicity
polyvinyl alcohol
foamed material
crosslinking
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.)
Pending
Application number
CN201810276694.XA
Other languages
English (en)
Inventor
杨桂生
赵鑫
姚晨光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Genius New Materials Co Ltd
Original Assignee
Hefei Genius New Materials Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Genius New Materials Co Ltd filed Critical Hefei Genius New Materials Co Ltd
Priority to CN201810276694.XA priority Critical patent/CN110317423A/zh
Publication of CN110317423A publication Critical patent/CN110317423A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/246—Intercrosslinking of at least two polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/102—Azo-compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/104—Hydrazines; Hydrazides; Semicarbazides; Semicarbazones; Hydrazones; Derivatives thereof
    • C08J9/105—Hydrazines; Hydrazides; Semicarbazides; Semicarbazones; Hydrazones; Derivatives thereof containing sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/04—N2 releasing, ex azodicarbonamide or nitroso compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2329/00—Characterised by the use 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; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
    • C08J2329/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08J2329/04—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
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高吸水性PVA发泡材料及其制备方法，是由15‑25份聚乙烯醇、3‑5份离子型聚合物、1‑1.5份交联剂、0.1‑0.3份发泡剂经化学交联后发泡形成。本发明采用连续投料一锅法制备了具有高吸水性的聚乙烯醇发泡材料，由于在连续的生产工艺下进行交联和发泡工序，同时添加高效的发泡剂、交联剂和高吸水性的聚合物等辅料，因此发泡材料的吸水性能优异，可用于制备具有较高吸水性的生活用品、医料救助产品等；本发明提供的高吸水性聚乙烯醇发泡材料的合成方法，较传统的淀粉填充发泡聚乙烯醇泡沫，在相同的发泡参数下制备得到的聚乙烯醇材料具有更低的密度和更高的吸水倍率，同时其物理性能也更加优异，在生产过程中造成的污染也极低。

Description

一种高吸水性PVA发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子发泡材料技术领域，具体是一种高吸水性PVA发泡材料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇泡沫塑料具有发泡可控、良好的力学性能、亲水性以及化学及生物稳定性优异等特点，已经被广泛应用于包装材料，生物载体，医用材料和特种用途材料。其中，聚乙烯醇微发泡海绵，其最优异的性能在于其拥有较快的吸液速率和超强的吸液倍率，因此广泛应用于外科手术中。
聚乙烯醇(PVA)是一种性能优良的多羟基强氢键的通用高分子材料，我国已形成50万吨/年产能，占世界产量1/3。其多羟基强氢键特性使其具强极性、优异的耐热性、抗静电性、耐溶剂性以及良好离子交换、络合、螯合、物理吸附性，并且是光、氧催化剂和固定化细胞良好的负载体，还可与多种有机、无机材料共混复合，提高其功能性。其泡沫材料比表面积大，吸附容量大，机械强度高，化学稳定性好，对水的浸润性和渗透性强，兼具优良吸附及过滤分离功能，是分离领域迫切需要的关键材料。但聚乙烯醇是结晶聚合物，分子中含大量羟基，能形成大量的分子内和分子间氢键，熔点高达220～240℃，与分解温度接近，熔融过程即发生分解，无法通过熔融发泡成型制备泡沫材料，其泡沫材料只能通过溶液经机械搅拌或化学发泡制备。
但现有的聚乙烯醇泡沫塑料生产工艺基本上是采用淀粉填充发泡的方法，对环境造成极大的污染，同时还会发生淀粉残留的情况，导致产品力学性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高吸水性PVA发泡材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高吸水性PVA发泡材料，是由聚乙烯醇材料添加离子型聚合物后经化学交联后发泡形成，包括以下重量份的组分：
进一步方案，所述聚乙烯醇为中粘度聚乙烯醇。
进一步方案，所述离子型聚合物为聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸锌、聚丙烯酸铵中的一种或两种混合。
进一步方案，所述交联剂为饱和硼酸溶液、甲醛溶液中的一种或两种混合。
进一步方案，所述甲醛溶液中甲醛质量分数为36％。
进一步方案，所述发泡剂为偶氮二甲酸二乙酯、偶氮胺基苯或苯磺酰肼。
本发明的另一个目的在于提供一种高吸水性PVA发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将15-25份聚乙烯醇、3-5份离子型聚合物加入到100份去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1-1.5份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌20-60min，再向其中加入0.1-0.3份发泡剂并快速搅拌3-5min；
(2)将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到高吸水性PVA发泡材料。
本发明采用连续投料一锅法制备了具有高吸水性的聚乙烯醇发泡材料，由于在连续的生产工艺下进行交联和发泡工序，同时添加高效的发泡剂、交联剂和高吸水性的聚合物等辅料，因此材料的吸水性能优异，可用于制备具有较高吸水性的生活用品、医料救助产品等。
本发明的有益效果：本发明提供的高吸水性聚乙烯醇发泡材料的合成方法，较传统的淀粉填充发泡聚乙烯醇泡沫，在相同的发泡参数下制备得到的聚乙烯醇发泡材料具有更低的密度和更高的吸水倍率，同时其物理性能也更加优异，在生产过程中造成的污染也极低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
下述案例中的聚乙烯醇为中粘度聚乙烯醇。
下述案例中的离子型聚合物为聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸锌、聚丙烯酸铵中的一种或两种混合。
下述案例中的交联剂为饱和硼酸溶液、甲醛溶液中的一种或两种混合；其中甲醛溶液中甲醛质量分数为36％。
下述案例中的发泡剂为偶氮二甲酸二乙酯、偶氮胺基苯或苯磺酰肼。
实施例1
将15份聚乙烯醇、5份离子型聚合物加入到100份的去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌20min。再向其中加入0.1份发泡剂并快速搅拌3min后，将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到高吸水性PVA发泡材料。其性能如表1。
实施例2
将20份聚乙烯醇、4份离子型聚合物加入到100份的去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1.25份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌40min。再向其中加入0.2份发泡剂并快速搅拌4min后，将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到高吸水性PVA发泡材料。其性能如表1。
实施例3
将25份聚乙烯醇、3份离子型聚合物加入到100份的去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1.5份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌60min。再向其中加入0.3份发泡剂并快速搅拌5min后，将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到高吸水性PVA发泡材料。其性能如表1。
实施例4
将20份聚乙烯醇、5份离子型聚合物加入到100份的去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1.5份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌50min。再向其中加入0.25份发泡剂并快速搅拌4min后，将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到高吸水性PVA发泡材料。其性能如表1。
实施例5
将25份聚乙烯醇、4份离子型聚合物加入到100份的去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1.2份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌60min。再向其中加入0.3份发泡剂并快速搅拌5min后，将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到高吸水性PVA发泡材料。其性能如表1。
对比例1
将15份聚乙烯醇加入到100份的去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌20min。再向其中加入0.1份发泡剂并快速搅拌3min后，将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到产品。其性能如表1。
对比例2
将25份聚乙烯醇、3份离子型聚合物加入到100份的去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1.5份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌60min后，将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到产品。其性能如表1。
表1
注：材料吸水率测试方法如下：
1.将材料中的水分彻底烘干后，用电子天平测量烘干后的样品质量G1。
2.烧杯中放入足量的去离子水，将烘干后的样品完全浸没入水中至材料不再有气泡逸出，继续浸泡60min后，取出并抽滤，然后再测量吸水后的样品质量G2。样品吸水率如下公式计算：
由表1数据可以看出，本发明实施例1-3添加了离子型聚合物的材料其吸水率明显提高，是对比例1-2未添加离子型聚合物材料的2-3倍。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施案例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高吸水性PVA发泡材料，其特征在于，是由聚乙烯醇材料添加离子型聚合物后经化学交联后发泡形成，包括以下重量份的组分：
聚乙烯醇 15-25份
离子型聚合物 3-5份
交联剂 1-1.5份
发泡剂 0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的高吸水性PVA发泡材料，其特征在于，所述聚乙烯醇为中粘度聚乙烯醇。
3.根据权利要求1所述的高吸水性PVA发泡材料，其特征在于，所述离子型聚合物为聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸锌、聚丙烯酸铵中的一种或两种混合。
4.根据权利要求1所述的高吸水性PVA发泡材料，其特征在于，所述交联剂为饱和硼酸溶液、甲醛溶液中的一种或两种混合。
5.根据权利要求4所述的高吸水性PVA发泡材料，其特征在于，所述甲醛溶液中甲醛质量分数为36%。
6.根据权利要求1所述的高吸水性PVA发泡材料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酸二乙酯、偶氮胺基苯或苯磺酰肼。
7.如权利要求1所述的高吸水性PVA发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将15-25份聚乙烯醇、3-5份离子型聚合物加入到100份去离子水中，加热至95℃并不断搅拌至固体物质完全溶解，向其中逐滴加入1-1.5份交联剂溶于2份去离子水中的溶液，滴加完毕后继续回流搅拌20-60min，再向其中加入0.1-0.3份发泡剂并快速搅拌3-5min；
（2）将混合液倒入模具中，刮平液面并放置在120℃烘箱中交联固化后得到高吸水性PVA发泡材料。
CN201810276694.XA 2018-03-30 2018-03-30 一种高吸水性pva发泡材料及其制备方法 Pending CN110317423A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810276694.XA CN110317423A (zh) 2018-03-30 2018-03-30 一种高吸水性pva发泡材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810276694.XA CN110317423A (zh) 2018-03-30 2018-03-30 一种高吸水性pva发泡材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110317423A true CN110317423A (zh) 2019-10-11

Family

ID=68111492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810276694.XA Pending CN110317423A (zh) 2018-03-30 2018-03-30 一种高吸水性pva发泡材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110317423A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101143934A (zh) * 2007-09-12 2008-03-19 浙江工商大学 聚乙烯醇-聚丙烯酸共混/醋酸纤维素复合膜的制备方法和应用
CN103275450A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 珠海得米新材料有限公司 一种高吸水性树脂的制备方法
CN104830002A (zh) * 2015-04-10 2015-08-12 徐禄贵 聚乙烯醇海绵材料及其制造方法
CN107698976A (zh) * 2017-10-31 2018-02-16 四川大学 制备高性能多功能聚合物泡沫材料和制品的珠粒发泡方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101143934A (zh) * 2007-09-12 2008-03-19 浙江工商大学 聚乙烯醇-聚丙烯酸共混/醋酸纤维素复合膜的制备方法和应用
CN103275450A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 珠海得米新材料有限公司 一种高吸水性树脂的制备方法
CN104830002A (zh) * 2015-04-10 2015-08-12 徐禄贵 聚乙烯醇海绵材料及其制造方法
CN107698976A (zh) * 2017-10-31 2018-02-16 四川大学 制备高性能多功能聚合物泡沫材料和制品的珠粒发泡方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
封朴: "《聚合物合金》", 31 January 1997, 同济大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1939955B (zh) 颗粒状吸水剂的制造方法以及颗粒状吸水剂
CN103531736B (zh) 一种高耐热锂离子电池隔膜及其制备方法
US3232916A (en) Cross-linked membranes of polyvinyl alcohol
CN103254372B (zh) 一种自修复聚合物材料用多层微胶囊及其制备方法
CN103030826B (zh) 一种咪唑型杂化阴离子交换膜及其制备方法
CN102504310B (zh) 一种磺化聚酰亚胺/壳聚糖复合质子导电膜的制备方法
CN106519300B (zh) 一种水性改性石墨烯浆料的制备及应用方法
CN104788862B (zh) 一种亲水性多孔成型活性炭的制备方法
CN107394242B (zh) 一种耐高温的氨基化氧化石墨烯/磺化聚苯并咪唑质子交换复合膜的制备方法
CN104650601B (zh) 一种提高废胎胶粉橡胶沥青低温性能的生产配方
CN108976681A (zh) 一种聚乙烯醇基泡沫材料及其制备方法
CN108129638A (zh) 一种可回收环氧树脂及制备方法
CN110358133B (zh) 一种替代pva胶棉的丙烯酸酯泡沫聚合物及其制备方法
CN109160987A (zh) 硅烷化纳米二氧化硅改性木质素基酚醛树脂及其制备方法和应用
CN105061784A (zh) 聚乙烯蜡包覆型稳定性高铁酸钾及其制备方法
CA1080897A (en) Fabrication of foamed articles
CN102838769B (zh) 一种吸湿包装薄膜的制备方法
CN110317423A (zh) 一种高吸水性pva发泡材料及其制备方法
US4374204A (en) Porous open-cell filled reactive material containing a polymeric matrix and reactive filler
CN104761865B (zh) 一种以尿素‑甲醛为原料一步法制备脲醛树脂泡沫的方法
CN112410002B (zh) 交联剂及其制备方法、高温延迟调剖剂及其制备方法
CN104403263B (zh) 一种增韧加强型酚醛泡沫板
CN109331544A (zh) 一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯及其制备方法
FI70586C (fi) Poroest fyllmedelinnehaollande reaktivt material vid oeppna celer och foerfarande foer framstaellning av detta
CN109873107A (zh) 新能源锂离子电池隔膜的制备工艺

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191011

RJ01 Rejection of invention patent application after publication