[发明专利]一种乙烯基改性聚乙烯醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于醋酸乙烯、VAE等乳液聚合中的聚合助剂的制备方法，尤其涉及一种改性聚乙烯醇的制备方法。 

背景技术

聚乙烯醇(PVA)是一种重要的、性能优异的乳液聚合助剂，通常作为保护胶体应用在醋酸乙烯、VAE等的乳液聚合中。在普通的工艺配方中一般使用部分醇解的PVA，但如果要求乳液有较好的耐水性，就不宜使用部分醇解的PVA，因为部分醇解的PVA本身没有耐水性。为了提高耐水性，就要求使用完全醇解的PVA，但是完全醇解型PVA水溶液的表面张力高，难以获得稳定的乳液聚合。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐水性好、用于乳液聚合稳定性好的乙烯基改性聚乙烯醇。 

本发明的目的是通过如下技术方案实现的： 

一种乙烯基改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于：它是以水82～88份、还原剂0.02～0.08份、乳化剂0.2～0.6份、醋酸乙烯单体10～40份、氧化剂0.045～0.065份及乙烯单体为原料，经初始加料、釜内置换、聚合反应、破乳提纯及皂化步骤制得乙烯基改性聚乙烯醇，其中乙烯单体的用量是以控制通入乙烯单体时的釜内压力为3～20bar，通入反应时间为3.5～4.5小时计的乙烯单体用量；所述乳化剂为反应性磺酸盐。 

上述制备方法制得的改性聚乙烯醇的耐水性、水溶性好，同时将制得的改性聚乙烯醇作为聚合助剂使用聚合体系的稳定性优异。发明人在长期研发过程中发现，若以上各反应原料的用量比例控制不好，虽然可提高改性聚乙醇的耐水性及作为聚合助剂时增加聚合体系的稳定性，但易大大降低其水溶性从而限制了将其作为在聚合体系中聚合助剂的应用。 

上述乳化剂为反应性磺酸盐，反应性磺酸盐对本领域是清楚的，反应性磺酸盐是指拥有碳碳双键或其他支链拥有反应活性基团的烷基磺酸盐（均可购买到）；总之，反应性磺酸盐指反应活性较高的磺酸盐。本发明反应性磺酸盐优选 为烃基丙烯酸-2-乙磺酸钠、乙烯基烷基磺酸盐、2.2-丙烯酰胺-2.2-二甲基乙磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠或顺丁烯二酸高级醇单酯钠，更优选为乙烯基磺酸碱金属盐，最优选为乙烯基磺酸钠或乙烯基磺酸钾。 

上述引发剂（氧化剂、还原剂）为过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过硫酸钾/亚硫酸氢钠、过氧化氢/酒石酸、过氧化氢/雕白块、过硫酸铵/硫酸亚铁、过氧化氢/硫酸亚铁、过硫酸钾/硝酸银、过硫酸盐/硫醇、过硫酸钾/氯化亚铁或过氧化氢/氯化亚铁；进一步优选采用过硫酸铵/亚硫酸氢钠。 

为了进一步提高制得的乙烯基改性聚乙烯醇的水溶性、耐水性，及作为聚合助剂使用时进一步提高聚合体系的稳定性，上述各原料优选为水84～87份、还原剂0.04～0.06份、乳化剂乙烯基磺酸碱金属盐0.4～0.6份、醋酸乙烯单体20～25份、氧化剂0.05～0.06份及乙烯单体，其中乙烯单体的用量按通入乙烯单体时的釜内压力为3～10bar、通入反应时间为3.5～4.5小时计。其耐水性明显提高、粒径0.501～2.106μm、溶出率可低至1～2%；水溶性好、完全能够满足其作为聚合助剂的使用要求，同时其作为聚合助剂使用聚合体系的稳定性优异、表面张力可低至42.12～53.46（mN/M），粒径分布得到明显的改善。 

更优选地说，上述各原料优选为软水86份、还原剂亚硫酸氢钠0.05份、乳化剂乙烯基磺酸钠0.4份、醋酸乙烯单体23份、氧化剂过硫酸铵0.05份及乙烯单体，其中乙烯单体的用量按通入乙烯单体时的釜内压力为6～8bar、通入反应时间为3.5～4.5小时计。 

若加料顺序控制不当，虽然也可以制得本发明乙烯基改性聚乙烯醇，但成品率不稳定、最低仅为45%左右；为了使本发明制备方法成品率高且稳定，上述制备方法最优选为，它是以软水86份、还原剂亚硫酸氢钠0.05份、乳化剂乙烯基磺酸钠0.4份、醋酸乙烯单体23份、氧化剂过硫酸铵0.05份及乙烯单体为原料，经初始加料、釜内置换、聚合反应、破乳提纯及皂化步骤制得乙烯基改性聚乙烯醇，所述初始加料是将上述软水、还原剂及乳化剂加入反应釜中，所述聚合反应是在反应釜中加入上述的醋酸乙烯单体、通入乙烯单体，控制釜内压力为6～8bar，当釜内温度达到反应温度55～65℃时，加入上述的氧化剂，从加入氧化剂起算，反应3.5～4.5h后结束反应。 

具体地说，一种乙烯基改性聚乙烯醇的制备方法，按如下步骤： 

1）、初始加料 

将86份软水、0.05份还原剂亚硫酸氢钠、0.4份乳化剂乙烯基磺酸钠加入高压不锈钢反应釜中，拧紧盖子，在转速为150～210rpm下常温搅拌均匀，静置25～35min；