CN1218997C - 高吸水聚乙烯醇发泡体及其制备方法 - Google Patents
高吸水聚乙烯醇发泡体及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1218997C CN1218997C CN 200410014019 CN200410014019A CN1218997C CN 1218997 C CN1218997 C CN 1218997C CN 200410014019 CN200410014019 CN 200410014019 CN 200410014019 A CN200410014019 A CN 200410014019A CN 1218997 C CN1218997 C CN 1218997C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyvinyl alcohol
- consumption
- acid
- foam
- preparation
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
一种高吸水聚乙烯醇发泡体，由聚合度为2000～3200的高粘度的聚乙烯醇缩甲醛后发泡得到的连续开孔发泡体，吸水倍数8.6～32倍，容重30～105Kg/M3。本发泡体直接由聚乙烯醇、甲醛、酸和化学发泡剂混合后于50～60℃条件下固化成型。本发泡体除了具有泡沫塑料固有的质轻、导热系数小等性能外，还具有高吸水性，吸水后质地柔软且有较好的湿强度和湿弹性以及耐热、耐磨、耐腐蚀等优点，可在污水处理、过滤材料，隔音、隔热材料，缓冲击充填材料，物体清洗用材，日用品，包装、建筑等诸多领域广泛应用。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种泡沫塑料及其加工方法，确切地说是一种高吸水聚乙烯醇发泡体及其制备方法。
二、背景技术
泡沫塑料是含有大量气泡的塑料，可视为以气体作填料的复合材料。泡沫塑料种类繁多，有聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、脲甲醛、酚醛、环氧、有机硅等热塑性或热固性泡沫塑料。由于其具有容重轻、导热系数小且隔音、隔热等诸多优点，所以在工业、农业、军事、日用品、办公用品等许多领域得到了广泛的应用，巨大的市场推动泡沫塑料工业迅速发展已成为现代塑料工业中的一个重要分支。
聚乙烯醇泡沫塑料其性能除了质轻、比强度高、导热系数小等以外，还具有优异的吸水性，吸水后质地柔软且有较好的湿强度和湿弹性以及耐热、耐磨性，因此可用于污水处理、过滤材料、隔音和隔热材料、擦拭布、合成海绵、清洁唱片、化妆美容、按摩保健等材料。“PVA胶棉”卫生用具就是聚乙烯醇泡沫制品。
聚乙烯醇(PVA)泡沫塑料(发泡体)的制备方法通常是在PVA中加入成孔剂、发泡剂等在酸催化剂作用下进行缩醛化反应，以甲醛为例：
聚乙烯醇发泡体就是PVA按上述物理化学反应式所得到的如通式I所示的化合物。实际工艺中缩醛化和发泡是在模具中同时完成的(固化成型)。PVA的聚合度习惯表示为PVA-1500，即聚合度为1500的聚乙烯醇。
所述的成孔剂多为淀粉、糊精等，发泡剂有物理无机系、有机系发泡剂和化学无机系、有机系发泡剂。物理无机系有空气、N2、CO2等，物理有机系有脂肪烃、卤代烃等，化学无机和有机发泡剂是指遇酸反应或受热分解产生气体的化合物(《发泡剂的类型及加工特性》《现代塑料加工应用》1996年、第3期p37～42)。
CN1095075A公开了一种高吸水泡沫塑料，由PVA与适量淀粉分别加热溶解后混合，再加入醛、表面活性剂聚乙二醇、Span-60、Tween-80等、催化剂(硫酸)、有机硅消泡剂搅拌均匀后倒入模具中，于40～80℃条件下反应固化8～50小时，吸水倍数7.7～8.5倍。CN1216581A公开的PVA泡沫塑料，用PVA-1500、淀粉混合后加入醛和硫酸搅拌均匀，于60℃反应固化18小时。
国内一些期刊杂志也都报导了PVA泡沫塑料的研制情况。在已公开的技术中，大都使用聚合度＜1800的完全醇解或不完全醇解的聚乙烯醇为原料，同醛、催化剂硫酸、表面活性剂以及成孔剂或发泡剂混合于一定的温度下固化成型，发泡体最大吸水倍数为8倍(《江苏化工》、1992年第3期、《塑料技术》、1995年第3期、《福建化工》、1996年第2期、《北京服装学院学报》、1997年第1期等)。
《机械发泡法制备PVF泡沫塑料的稳定性研究》一文对发泡时泡沫的稳定性与产品质量的关系进行了探讨。认为溶液的粘度对泡沫的稳定性有很大影响，当溶液的粘度足够大时，才能保证气泡膜有足够的强度，使气泡在一定的温度和时间内保持原孔径大小和膜厚，最终得到结构较好的产物。为此用添加增稠剂的方法提高体系的粘度以提高泡沫的稳定性(《北京服装学院学报》、1997年第2期p7～11p10倒5～8行)。
三、发明内容
PVA的粘度与其聚合度正相关。本发明所称的发泡体亦是通式I所示的化合物的连续开孔发泡体，其特征是以聚合度为2000～3200的高粘度的PVA为原料制备的发泡体，缩醛化度60～70％，吸水倍数8.6～32倍，容重30～105Kg/M3。
本发泡体的制备方法包括PVA热溶解、缩醛化和发泡以及酸、醛废水的回收利用，其特征是用聚合度为2000～3200的完全醇解或不完全醇解的PVA为原料，在酸、甲醛和发泡剂存在条件下于40～60℃时反应固化4～8小时。
所述的酸为硫酸或盐酸，其用量(纯量)为物料总水量的2～25％(重量百分比，下同)。优选硫酸，其用量(纯量)为物料总水量的3～20％。
甲醛的用量(纯量)为物料总水量的1.5～12％。优选2～10％。缩醛化度低，产品柔软但无弹性，缩醛化度高，产品发硬，弹性低且收缩变形，缩醛化度为60～70％为宜。
所述的发泡剂为无机化学发泡剂Na2CO3、(NH4)2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、NH4NO2、轻金属(Mg、Al、Zn)粉末中的一种或两种以上混合发泡剂，其用量与原料PVA的摩尔比为0.01～0.5∶1(PVA按链节分子量44计算)。优选Na2CO3或/和(NH4)2CO3或/和Zn粉，其用量与原料PVA的摩尔比为0.02～0.4∶1。发泡剂用量少，则形成闭孔结构吸水性差，用量多则气泡大小不均匀，强度差。
除发泡剂外，还可以加入成孔剂淀粉或糊精，加入量为原料聚乙烯醇重量的10～90％。
当本发泡体用于污水处理时，为提高吸附效果，还可加入活性炭或煤粉等炭素材料。试验证明，炭素材料的细度影响发泡体的透气性，当细度≥100目时，效果好，加入量为原料PVA重量的10～90％。炭素材料还具有光屏敝作用，提高制品的耐光性。
本制备过程中产生的酸、醛废水能100％地回收利用，消除了对环境水源的污染。
本发明由于选择了高粘度的PVA为原料，不加表面活性剂和/或增稠剂，只要PVA、酸、甲醛和发泡剂的配比得当，也能制备得到吸水倍数高，容重轻的高质量的发泡体。本发泡体除了具有泡沫塑料固有的质轻、比强度高、导热系数小等性能外，还具有高吸水性、吸水后质地柔软且有较好的湿强度和湿弹性以及耐热、耐磨、耐腐蚀等优点。可在废水处理，过滤材料，日用品、包装、建筑等诸多领域广泛应用。
四、具体实施方式
非限定实施例叙述如下：
1、取PVA-2000 100Kg投入1000Kg、70～90℃热水中搅拌溶解得到PVA溶液，当PVA溶液温度降至60℃时加入50％的H2SO4 60Kg，35％的甲醛57Kg、Na2CO4 4.8Kg，搅拌均匀后压入模具内50℃时静置发泡8小时，取出生成物，水洗，得到发泡体。缩醛化度60％，吸水倍数22倍，容重45Kg/M3。
2、取PVA-2500100Kg，水900Kg，50％H2SO4 200Kg，35％甲醛160Kg，NH4HCO39.0Kg，操作同实施例1，55℃静置5小时。缩醛化度70％，吸水倍数15倍，容重62.5Kg/M3。
3、取PVA-3200 100Kg，水1100Kg，50％H2SO4 160Kg，35％甲醛110Kg，Na2CO3 4Kg、Mg粉1.5Kg，120目活性炭10Kg，操作同实施例1。60℃静止发泡6小时。缩醛化度65％，吸水倍30倍，容重32Kg/M3。
Claims (8)
1、一种高吸水聚乙烯醇发泡体，为通式
所示化合物的连续开孔发泡体，其特征在于：聚乙烯醇的聚合度：2000～3200；缩醛化度：60～70％，吸水倍数：8.6～32倍；容重：30～105Kg/M3。
2、根据权利要求1所述的发泡体，其特征在于：发泡体吸水倍数为9～25倍。
3、一种高吸水聚乙烯醇发泡体的制备方法，包括聚乙烯醇热溶解、缩醛化和发泡以及酸、醛废水的回收利用，其特征在于：用聚合度为2000～3200的完全醇解或不完全醇解的高粘度聚乙烯醇为原料，在酸、甲醛和发泡剂存在条件下于40～60℃时反应固化4～8小时；所述的酸为硫酸或盐酸，其用量为物料总水量的2～25％，甲醛的用量为物料总水量的1.5～12％；发泡剂为无机化学发泡剂碳酸钠或铵、碳酸氢钠、金属镁、铝、锌粉末中的一种或两者以上混合发泡剂，其用量与原料聚乙烯醇的摩尔比为0.01～0.5∶1。
4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的酸为硫酸，其用量为物料总水量的3～20％。
5、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：甲醛的用量为物料总水量的2～10％。
6、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的发泡剂为碳酸钠或/和碳酸铵或/和锌粉，其用量与原料聚乙烯醇的摩尔比为0.02～0.4∶1。
7、根据权利要求3或4或5或6所述的制备方法，其特征在于：还可以加入成孔剂淀粉或糊精，加入量为原料聚乙烯醇重量的10～90％。
8、根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：还可以加入细度≥100目的活性炭或煤粉，加入量为原料聚乙烯醇重量的10～90％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410014019 CN1218997C (zh) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | 高吸水聚乙烯醇发泡体及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410014019 CN1218997C (zh) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | 高吸水聚乙烯醇发泡体及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1557872A CN1557872A (zh) | 2004-12-29 |
| CN1218997C true CN1218997C (zh) | 2005-09-14 |
Family
ID=34351242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410014019 Expired - Fee Related CN1218997C (zh) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | 高吸水聚乙烯醇发泡体及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1218997C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8436393B2 (en) | 2000-05-26 | 2013-05-07 | Osram Gmbh | Light-emitting-diode chip comprising a sequence of GaN-based epitaxial layers which emit radiation and a method for producing the same |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101186720B (zh) * | 2007-11-07 | 2010-06-02 | 安徽大学 | 一种污水处理用聚乙烯醇发泡材料 |
| CN101507826B (zh) * | 2009-03-24 | 2012-11-14 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种医用快速吸液泡沫材料的制备方法 |
| CN101966409B (zh) * | 2010-11-05 | 2013-06-19 | 谭明宁 | 一种新型高分子过滤材料及其制备方法 |
| CN103554801A (zh) * | 2013-08-28 | 2014-02-05 | 谭明宁 | 一种改性聚乙烯醇海绵及其制备方法 |
| CN103834131A (zh) * | 2013-12-15 | 2014-06-04 | 浙江三赢医疗器械有限公司 | 高吸水聚乙烯醇水凝胶及其制备方法和应用 |
| CN105175591B (zh) * | 2015-10-23 | 2018-05-01 | 武汉工程大学 | 有机蒙脱土改性聚乙烯醇缩甲醛海绵的制备方法 |
| CN105860392A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-08-17 | 赵兰 | 一种聚乙烯醇基海绵材料的制备方法 |
| KR101891405B1 (ko) * | 2016-11-08 | 2018-08-23 | 부경대학교 산학협력단 | 금속 발포체 및 이의 제조 방법 |
| CN106673109A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-17 | 宁波市胜源技术转移有限公司 | 一种水体采样海绵的制备方法 |
| CN107353523B (zh) * | 2017-06-21 | 2019-08-27 | 永安市三源丰水溶膜有限公司 | 一种水溶性聚乙烯醇泡沫及其制备方法 |
| CN108976681A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-11 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚乙烯醇基泡沫材料及其制备方法 |
| CN113121937A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-16 | 宿迁嘉禾塑料金属制品有限公司 | 一种热塑改性聚乙烯醇微孔发泡胶棉及其制备工艺 |
| CN114106500B (zh) * | 2021-12-07 | 2022-07-19 | 广安职业技术学院 | 一种开孔聚乙烯醇缩甲醛泡沫材料及其制备方法 |
-
2004
- 2004-02-04 CN CN 200410014019 patent/CN1218997C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8436393B2 (en) | 2000-05-26 | 2013-05-07 | Osram Gmbh | Light-emitting-diode chip comprising a sequence of GaN-based epitaxial layers which emit radiation and a method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1557872A (zh) | 2004-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1218997C (zh) | 高吸水聚乙烯醇发泡体及其制备方法 | |
| CN103011896B (zh) | 一种泡沫混凝土 | |
| CN101966409B (zh) | 一种新型高分子过滤材料及其制备方法 | |
| CN102079650A (zh) | 一种轻烧白云石轻质隔墙板 | |
| CN105622132A (zh) | 一种海绵城市环保再生骨料透水混凝土及其制备方法 | |
| CN101391872A (zh) | 一种新的隔热保温复合材料组合物及其制备方法 | |
| CN105001515A (zh) | 一种生物可降解的吸油复合材料及其制备方法 | |
| CN1178971C (zh) | 酚醛泡沫塑料复合制品及其生产成型工艺 | |
| CN103396049B (zh) | 一种建筑用墙体自保温砌块的生产方法 | |
| CN107235745A (zh) | 一种利用3d打印技术制备的污水处理陶瓷膜及其制备方法 | |
| CN103253887A (zh) | 粉状粉煤灰发泡剂 | |
| CN108948465A (zh) | 一种高强度绝热管道及其制备方法 | |
| CN103253958B (zh) | 粉状电石渣发泡剂 | |
| CN104744007A (zh) | 一种造纸污泥绝热制品及其制备方法 | |
| CN109320915A (zh) | 一种环保装饰材料及其制备方法 | |
| CN103274726A (zh) | 膨润土复合型发泡剂 | |
| CN1772772A (zh) | 利用废旧聚苯乙烯泡沫制备聚苯乙烯磺化物 | |
| CN110407556A (zh) | 一种利用市政污泥制备轻质高强泡沫陶瓷砖的方法及其应用 | |
| CN105565754A (zh) | 一种抗裂墙体保温材料 | |
| CN105481468A (zh) | 一种吸声隔音板材及其制备方法 | |
| CN115124317A (zh) | 一种基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土及其制备方法 | |
| Wang et al. | Value-added utilization of coal fly ash in polymeric composite decking boards | |
| CN103274748A (zh) | 磷石膏复合型发泡剂 | |
| CN103274720A (zh) | 玄武岩复合型发泡剂 | |
| CN102181114B (zh) | 聚乙烯醇/蒙脱石复合纳米发泡材料及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ANHUI WANWEI NEW HIGH-TECH MATERIALS CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ANHUI DAWEI NEW MATERIAL CO., LTD. Effective date: 20090904 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20090904 Address after: Anhui Province, Chaohu City, No. 56 nest way zip code: 238002 Patentee after: Anhui Wanwei High & New Material Co., Ltd. Address before: Anhui Province, Chaohu City, No. 56 nest way zip code: 238002 Co-patentee before: Chen Xinsheng Patentee before: Anhui Davi New Material Co., Ltd. |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Anhui Dawei New Materials Co., Ltd. Assignor: Anhui Wanwei High & New Material Co., Ltd. Contract fulfillment period: 2009.8.31 to 2015.8.31 Contract record no.: 2009340000234 Denomination of invention: Highly absorbent polyvinyl alcohol foam and process for preparing same Granted publication date: 20050914 License type: Exclusive license Record date: 20090831 |
|
| LIC | Patent licence contract for exploitation submitted for record |
Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.8.31 TO 2015.8.31; CHANGE OF CONTRACT Name of requester: ANHUI DAWEI NEW MATERIAL CO., LTD. Effective date: 20090831 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050914 Termination date: 20200204 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |