CN1156520C - 一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特点是利用新型增塑剂增塑的聚乙烯醇在熔融状态下热塑加工成膜，新型增塑剂中的可聚合单体在加工过程中原位聚合，生成的聚合物均匀分散在聚乙烯醇薄膜中，于温度100—200℃热处理或微波处理5—30分钟，获得强度高、阻隔性好、透明、耐水的聚乙烯醇薄膜。

Description

一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法
一、技术领域
本发明涉及一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，属于聚合物加工领域。
二、背景技术
聚乙烯醇(PVA)是一种性能优良、用途广泛的聚合物。由PVA制备的薄膜具有优异的阻氧、阻油性，不带静电，不吸尘，强度高等优点，并在一定条件下具有水溶性和生物降解性，在薄膜材料中占有独特的、十分重要的地位。PVA是结晶性聚合物，分子中含有大量羟基，能形成大量的分子内和分子间氢键，使其熔点高达220-240℃，但分解温度低，160℃即开始脱水醚化，200℃开始分解。由于PVA的这些结构特点，使其难以热塑加工。因此，PVA纤维(维纶)和PVA膜一般均采用湿法生产。目前市售的PVA膜大多采用流延法生产。但流延法生产的缺点是生产周期长，生产效率低，膜厚，质量不稳定，成本高，从而限制了PVA薄膜的推广应用。因此，如果能实现PVA的吹塑成膜，无疑将在PVA薄膜的生产行业带来根本性的突破，具有巨大的经济效益和社会效益。对此，国内外均投入大量人力物力竞相研究。日本专利JP 77110782报道拥有PVA吹塑成膜技术，其要点是加入大量水(含量大于40％)作增塑剂，降低PVA熔点，使其低于PVA的分解温度，从而可吹塑成膜。况泰贵在塑料工业1993年第1期中提出了泡管常温双向拉伸制造PVA薄膜的方法，其要点也是以大量的水为增塑剂(含量为40-55％)。但由此增加脱水和二次拉伸等十分复杂的工艺过程，对设备和操作人员素质要求很高。
三、发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特点是用新型增塑剂增塑的聚乙烯醇可在熔融状态下热塑成膜，新型增塑剂中的可聚合单体在加工过程中聚合，生成的聚合物均匀分散在聚乙烯醇薄膜基体中，得到强度高、阻隔性好、透明、耐水的聚乙烯醇薄膜。
本发明的目的是由以下技术措施实现的，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法：
(1)将起始原料可聚合单体每5份溶于水3-20份配成溶液，然后加入辅助添加剂0-5份，搅拌成均匀的溶液。
(2)将上述溶液于温度20-150℃溶胀聚乙烯醇10-40份，聚乙烯醇的聚合度为500-2000，醇解度为87-100％。
(3)将溶胀良好的聚乙烯醇进行热塑加工成膜，温度为80-190℃，成型前熔融时间为0.2-20分钟。
(4)将热塑成型材料于温度100-200℃热处理或微波处理5-30分钟。
其中，可聚合单体选自含有两个到十二个碳原子的羟基酸、含有两个到十二个碳原子的氨基酸或五环到十三节环的环酰胺中的一种。
辅助添加剂为尿素、丙三醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙烯酸或甘油酯中的一种。
热塑加工方法为吹塑成膜法、双向拉伸成膜法和热压成膜法。
本发明具有如下优点：
(1)操作简单，不需要特殊工序；
(2)所得溶胀料可直接用于热塑加工；
(3)以聚乙烯醇为原料一步成型制得薄膜，不需要挤出造粒过程；
(4)可聚合单体和辅助添加剂以溶液形式溶入聚乙烯醇中，生成的聚合物在聚乙烯醇中均匀分散，成膜后不需除去，可提高聚乙烯醇薄膜的力学性能、耐水性和阻隔性。
四、具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整。
实施例：
1、将5-羟基戊酸6kg溶于去离子水15kg中配制成溶液，再将聚乙烯醇29kg加入到该溶液中，在搅拌作用下于混合器中溶胀。溶胀良好后取出装于桶中，加入挤出机于温度80-120℃吹塑成膜，后处理在150℃处理20分钟。
2、将6-氨基己酸5kg溶于去离子水16kg中配制成溶液，再加入尿素2.5kg，搅拌成均匀溶液。将聚乙烯醇26.5kg加入到配制好的溶液中，在搅拌作用下于混合器中溶胀。溶胀良好后装于桶中，加入挤出机于温度90-130℃进行加工，双向拉伸成膜，后处理用微波辐照10分钟。
3、将己内酰胺12kg溶于去离子水8kg中配制成溶液，再将聚乙烯醇30kg加入到该溶液中，在搅拌作用下于混合器中溶胀。溶胀良好后取出装于桶中，用压机于温度140℃热压成膜，成膜后在180℃热处理10分钟。

Claims (3)

1、一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特征在于：
a.将起始原料可聚合单体每5重量份溶于水3-20重量份配成溶液，然后加入辅助添加剂0-5重量份，搅拌成均匀的溶液，
b.将上述溶液于温度20-150℃溶胀聚乙烯醇10-40重量份，聚乙烯醇的聚合度为500-2000，醇解度为87-100％，
c.将溶胀良好的聚乙烯醇进行热塑加工，温度为80-190℃，成型前熔融时间为0.2-20分钟，
d.将热塑成型材料于温度100-200℃热处理或微波处理5-30分钟，
其中可聚合单体选自含有两个到十二个碳原子的羟基酸、含有两个到十二个碳原子的氨基酸或五环到十三节环的环酰胺中的一种。
2、按照权利要求1所述一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特征在于辅助添加剂为尿素、丙三醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙烯酸或甘油酯中的一种。
3、按照权利要求1所述一种用于热塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特征在于热塑加工方法为吹塑成膜法、双向拉伸成膜法或热压成膜法。
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