[发明专利]一种高分子材料聚乙烯醇的制备方法

说明书

本发明是将高分子材料聚乙烯醇首次应用到3D打印技术，克服了传统3D打印材料的缺陷，其具有的无毒，强度高，抗冲击性好，成型加工中分散性好，可降解无污染等特点都符合3D打印技术对聚合物材料的要求；而且本发明中公布的聚乙烯醇制备方法原料来源广，过程简约，反应结束无污染。

技术领域

本发明涉及一种高分子材料，尤其是一种高分子材料聚乙烯醇的制备方法。

背景技术

3D 打印技术又称增材制造技术，实际上是快速成型领域的一种新兴技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。基本原理是叠层制造，逐层增加材料来生成三维实体的技术。目前，3D 打印技术逐渐扩大应用于医学、生物工程、建筑、服装、航空等领域，为创新开拓了广阔的空间。

熔融挤压堆积成型技术（FDM）是3D 打印技术中常用的一种技术工艺，原理是利用热塑性聚合物材料在熔融状态下，从喷头处挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层，再一层层叠加最终形成产品。目前市场上熔融挤压堆积成型技术较常用的聚合物材料大部分具有污染高，降解差，冲击强度低、韧性不好的缺陷，导致打印出来的产品应用范围受到很大的限制，因而，迫切需要找到合适的材料来满足该方面需求。

聚乙烯醇具有的无毒，强度高，抗冲击性好，成型加工中分散性好，可降解无污染等特点都符合3D打印技术对聚合物材料的要求；但传统制备过程能耗大，成本高，废渣多，处理困难。本发明中公布的聚乙烯醇制备方法原料来源广，过程简约，反应结束无污染。

发明内容

针对目前市场上熔融挤压堆积成型技术较常用的聚合物材料大部分具有污染高，降解差，冲击强度低、韧性不好的缺陷，本发明提出了一种高分子材料聚乙烯醇的制备方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

聚乙烯醇的制备方法，包括以下步骤：

（1）乙炔的制备：

2 CH4—→ HC≡CH + 3 H2

甲烷在高温下(1300～1500℃)和氧不足的条件下燃烧时所放出的热量供甲烷发生裂解而生成乙炔。

(2) 醋酸乙烯的制备：

HC≡CH + CH3COOH —→H2C=CH-OCOCH3

以乙炔和醋酸为原料，在200℃左右，常压下以气相通到以活性炭等为载体的催化剂醋酸锌上反应制得醋酸乙烯。

（3）醋酸乙烯聚合：

n H2C=CH-OCOCH3 —→ -[OCOCH3-H2C─CH]- n + 89 kJ/mol

在紫外线、γ射线、X射线等作用下，醋酸乙烯发生自由基型聚合反应。

高分子材料聚乙烯醇应用于3D打印机，其无毒，强度高，抗冲击性好，成型加工中分散性好，可降解无污染等特点都符合3D打印技术对聚合物材料的要求；

此外，本发明中公布的聚乙烯醇制备方法原料来源广，过程简约，反应结束无污染。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。

（1）乙炔的制备：在高温下(1300～1500℃)和氧不足的条件下甲烷燃烧，所放出的热量供其发生裂解而生成乙炔，反应过程的化学方程式如下：

2 CH4—→ HC≡CH + 3 H2

(2) 醋酸乙烯的制备：200℃左右的常压下，乙炔和醋酸为原料，以气相形式通到以活性炭等为载体的催化剂醋酸锌上反应，可制得醋酸乙烯，反应过程的化学方程式如下：