[发明专利]一种改善高聚合度聚乙烯醇水溶性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善高聚合度聚乙烯醇水溶性的方法, 属于高分子聚合物的制备领域。

技术背景

聚乙烯醇是为数不多的可以水溶的人工合成的聚合物，具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性和耐磨性，被广泛应用于钢铁、造纸、纺织、食品、建筑、木材加工等行业。聚乙烯醇商品一般为粉末或颗粒，在加工或使用时，通常以水溶液状态进行，并涉及聚乙烯醇的溶解。聚乙烯醇由于具有多羟基特性，容易形成氢键而结晶，在水中的溶解性不好。特别是聚合度较高，醇解度较高的聚乙烯醇，通常需要先在冷水中溶胀，然后加热到90℃左右，搅拌一定时间才能完全溶解。因此，改善聚乙烯醇的水溶性，为使用者带来更多方便一直是备受关注的课题。

改善聚乙烯醇水溶性的方法有化学改性和物理改性。化学改性包括共聚改性和后反应改性，通过改变聚乙烯醇分子链的化学结构，引入适当的其他基团降低分子内和分子间的氢键作用，达到改善聚乙烯醇水溶性的目的；中国专利CN101081880A，报道了一种高水溶性聚乙烯醇的制备方法，其特点是将乙酸乙烯酯单体和含羧基或酰胺基的乙烯基单体共聚，同时加入调聚单体来改变聚乙烯醇的水溶性。后反应改性是聚乙烯醇为原料，与丙烯酸酯类化合物在碱性条件下进行迈克尔加成反应，从而达到改善聚乙烯醇水溶性的目的。

物理改性方法指的是共混改性，即将其他聚合物或者小分子化合物与聚乙烯醇共混达到改善水溶性的目的。如与淀粉共混，制备较低温度下溶解的聚乙烯醇。 

物理或者化学改性方法虽然从一定程度上改善了聚乙烯醇的水溶性，但通过化学改性的聚乙烯醇本身的玻璃化转变温度,熔融温度,分解温度, 结晶性能也随之改变，影响了产品的物理化学性能。共混改性由于引入其他共混组分的产品难以保持完全的聚乙烯醇产品特性。因此，如何改善聚乙烯醇水溶性的同时保证聚乙烯醇产品本身的性质和质量成为一大难题。

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改善高聚合度聚乙烯醇水溶性的方法，其特点是利用低聚合度聚乙烯醇增塑高聚合度聚乙烯醇的原理，通过调节低聚合度聚醋酸乙烯酯在高聚合度聚醋酸乙烯酯中的比例，经常规醇解法来实现改善高聚合度聚乙烯醇的水溶性。制备的聚乙烯醇玻璃化转变温度,熔融温度几乎没有发生变化，而在水中的溶解性得以明显改善。

本发明的目的由以技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数

改善高聚合度聚乙烯醇水溶性的方法的起始原料包括以下组分：

浓度为10%～25%、聚合度为300～500聚醋酸乙烯酯甲醇溶液     3～10 份 

浓度为10%～25%、聚合度为1600～2400聚醋酸乙烯酯甲醇溶液  87～100份

浓度为 10%氢氧化钠的甲醇溶液                                3～8份

改善高聚合度聚乙烯醇水溶性的方法包括以下步骤:

将浓度为10%～25%、聚合度为300～500低聚合度聚醋酸乙烯酯甲醇溶液3～10份和浓度为10%～25%、聚合度为1600～2400高聚合度聚醋酸乙烯酯甲醇溶液87～100份，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，以200～1000转/分的速度搅拌，使溶液混合均匀，缓慢升温至40～50℃，将浓度为 10%氢氧化钠的甲醇溶液3～8份，一次性加入上述反应釜中，醇解2～15min，有白色不溶物聚乙烯醇生成，于温度40～50℃，静置保温1.5～3h使醇解完全，然后过滤出白色聚乙烯醇，用甲醇洗涤三次，置于温度40～60℃的烘箱内烘干，获得水溶性得到改善的高聚合度聚乙烯醇。

本发明具有以下优点：

1．本发明提供了一种改善高聚合度聚乙烯醇水溶性的方法。将低聚合度的聚醋酸乙烯酯溶液和高聚合度的聚醋酸乙烯酯溶液共混，然后经常规醇解得到改性聚乙烯醇。

2．本发明生产的聚乙烯醇，实现了低聚合度聚乙烯醇与高聚合度乙烯醇在分子层次的混合，由于低聚合度聚乙烯醇分子链较易溶解,从而形成分子通道,加速水分子向聚合物内部渗透,缩短了溶解时间,从而实现了改善聚乙烯水溶性的目的。

3．本发明生产的聚乙烯醇，改善了高聚合度聚乙烯醇水溶性的同时对聚乙烯醇产品本身物理及化学性能及产品的纯度影响很小，能够保证产品的纯度及质量性能的稳定性。

具体实施方式