[发明专利]超高分子量聚乙烯醇的合成工艺

说明书

本发明公开了超高分子量聚乙烯醇的合成工艺。以醋酸乙烯酯为原料、水为溶剂，采用乳液聚合的方法制备超高分子量的聚醋酸乙烯酯。通过对影响聚合度的单因素进行探讨，然后用正交实验进行了优化，得到了优化的超高分子量聚醋酸乙烯酯的合成条件，超高分子量聚醋酸乙烯酯经过水解得到超高分子量的聚乙烯醇。本发明采用的无乳化剂乳液聚合处理工艺简单，成本低，制得的超高分子量聚乙烯醇分子量较市场上高，具有很好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及一种超高分子量聚乙烯醇的合成工艺。

背景技术

聚乙烯醇拥有处于高弹性的橡胶和高硬度、高强度塑料之间的优良性质。超高分子量聚乙烯醇具有非常杰出的性能，如高弹性、高强度、高透明度、良好的生物相容性、优良的气体阻隔性能、无毒、生物可降解性。聚乙烯醇涉及领域有: 服装、床上用品、工业、农业、食品包装、建材增强材料、水利、渔业、医药卫生等方面。我国聚乙烯醇经过这么多年的发展，生产能力有了大幅度的提高，产品种类也较丰富，但与国外相比，产品种类还是较单一，高聚合度、高醇解度的PVA产品较少，还需要依赖进口。国内目前只有20多个PVA品种，且高聚合度产品品种有限。我们有必要对聚乙烯醇的合成进行研究，鉴于多品种的广阔的应用前景,探索控制聚合度的聚合方法及工艺,应用于现有设备的改造,改变其品种单一的局面,具有实际应用意义。

发明内容

本发明提供了一种超高分子量聚乙烯醇的合成工艺，其合成工艺如下：

氩气保护下，在25mL的Schlenk瓶中加入蒸馏水，在低温恒温搅拌反应浴中搅拌15min，再加入一定量的醋酸乙烯酯搅拌30min使其混合均匀；最后加入引发剂，在上述温度下反应一定时间，加入对苯二酚，反应终止后，放入冰箱冷冻一段时间，在其解冻后，抽滤后水洗并真空干燥直至恒重，得到超高分子量的聚醋酸乙烯酯。

最佳条件下得到聚合度为9138的聚醋酸乙烯酯，醇解后得到分子量30万左右的聚乙烯醇。

本发明的优点：

1、采用无乳化剂乳液聚合方式制备超高分子量的聚醋酸乙烯酯，克服了除去聚合物中残留的乳化剂的困难，处理工艺简单，获得的超高分子量聚醋酸乙烯酯具有分子量分布窄，收率高的特点；

2、采用正交实验对其进行优化，得到了最佳条件下的聚醋酸乙烯酯，醇解后得到聚乙烯醇。

附图说明

图1是合成聚乙烯醇的反应方程式

图2是引发剂种类对超高分子量聚醋酸乙烯酯聚合度的影响曲线

图3是引发剂用量对超高分子量聚醋酸乙烯酯聚合度的影响曲线

图4是单体浓度对超高分子量聚醋酸乙烯酯聚合度的影响曲线

图5是聚合温度对超高分子量聚醋酸乙烯酯聚合度的影响曲线

图6是反应时间对超高分子量聚醋酸乙烯酯聚合度的影响曲线

图7是超高分子量聚醋酸乙烯酯正交试验条件及结果表

具体实施方式

实施例1：以过硫酸钾-亚硫酸氢钠为引发剂，氩气保护下，在25 mL的Schlenk瓶中加入9mL蒸馏水，在10℃低温恒温搅拌反应浴中搅拌15min；再加入一定量的醋酸乙烯酯搅拌30min，使其混合均匀；最后加入引发剂，n_{（单体：氧化剂）}=2000:1，n_{（氧化剂：还原剂）}=1:2，反应8h，加入对苯二酚，反应终止后放入冰箱冷冻一段时间，在其解冻后，抽滤后水洗并真空干燥直至恒重，得到聚合度为8579的聚醋酸乙烯酯。