[发明专利]一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物及其制备方法和应用，所述制备方法包括如下步骤：将引发剂、溶剂和醋酸乙烯酯混合，通入乙烯，进行溶液聚合反应，得到所述乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物；所述引发剂为叔丁基过氧化氢、异抗坏血酸、乙二胺四乙酸和硫酸铜的组合。本发明在溶液聚合反应中采用复配的氧化还原引发体系，高效简单地制备乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物。

本申请要求申请号为2021107956887专利申请的优先权(在先申请的申请日为2021年7月14日，发明名称为一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及其制备方法)。

技术领域

本发明涉及材料合成技术领域，尤其涉及一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

EVOH是乙烯-乙烯醇无规共聚物，其是由摩尔分数为20％-45％的乙烯和55-80％的乙烯醇组成，EVOH兼具聚乙烯醇(PVA)的阻隔性能和聚乙烯(PE)的加工性能，与聚偏氟乙烯和聚酰胺并称为三大阻隔树脂而被广泛使用。EVOH具有气体阻隔性、保香性、耐油性、耐化学药品腐蚀性、耐候性、可印刷性、透明性能优异、无毒无味等诸多优点，被广泛用于包装材料、结构材料、纺织材料、医用材料等领域。

由于乙烯醇在常规条件下无法以单体形式稳定存在，乙烯-乙烯醇共聚物的制备主要通过乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醇解皂化反应实现。

US3325460A公开了一种以C1-C4醇为溶剂，通过溶液聚合法在高压及特定反应温度下以乙烯和醋酸乙烯酯为原料制备乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA共聚物)，其公开的方法后来被广泛采用，用于制备EVOH共聚物的前体EVA共聚物。US4485225A和CN102942649A中也都公开了以此方法先制得EVA的醇溶液，再经醇解皂化得到EVOH共聚物。

因此，在EVOH的整个制备过程中，前体EVA的制备过程至关重要。EVA的组成、结构、分子量及分子量分布等重要结构参数基本决定了最终产物EVOH的结构特性，从而直接影响到产品的应用性能。高VA含量的EVA可通过乳液聚合或溶液聚合法在高压及特定反应温度下以乙烯和醋酸乙烯酯为原料制备，但乳液聚合法后处理工艺繁琐，不利于进一步醇解制EVOH，故制备EVOH前体EVA通常使用溶液聚合法。

CN102942649A公开了一种乙烯乙烯醇共聚物的制备方法，其公开的方法步骤为：将醋酸乙烯、油溶性引发剂溶解到1-5个碳的一元醇中，再通入乙烯气使其保持在5-50个大气压的反应压力下，搅拌升温至45-75℃，搅拌速度为25-500转/分，保持温度反应0.5-10小时，得到EVA溶液；再在EVA溶液中加入质量浓度为1-40％的碱液，搅拌升温至50-85℃，保持温度反应0.5-12小时冷却至室温，加水清洗，30-200℃下烘干得到EVOH。其公开的方法能够获得三种醋酸乙烯酯与乙烯的序列结构，从而获得不同用途的EVOH树脂。

现有技术关于EVA溶液聚合的报道，引发剂大都采用偶氮类引发剂或过氧类引发剂，但是这两类引发剂对体系要求较高，制备过程较为复杂。

因此，开发一种采用新型引发剂体系，且简单易操作，可以高效率地制备乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的制备方法至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及其制备方法和应用，所述制备方法简单易操作，采用复配的氧化还原引发体系，可以高效率地制备乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

将引发剂、溶剂和醋酸乙烯酯混合，通入乙烯，进行溶液聚合反应，得到所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；

所述引发剂为叔丁基过氧化氢、异抗坏血酸、乙二胺四乙酸和硫酸铜的组合。