专利名称：低醇解度聚乙烯醇的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子聚合物低醇解度聚乙烯醇的生产技术，更明确地说是一种以溶剂调配法生产低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。
低醇解度聚乙烯醇由于具有较高的表面活性和较低的表面张力，广泛用于PVC聚合、橡胶乳液聚合、乳化技术、电子工业和膜材料制造等方面，需大量进口，而进口价格昂贵。究其原因，在于国内生产聚乙烯醇的厂家虽然很多，但都是较高醇解度的单一品种。醇解度在55～85％之间的低醇解度品种，国内目前仍不能生产。国外为了生产低醇解度聚乙烯醇，采用在捏合机中干燥与醇解同时进行的工艺。通过控制干燥速度和醇解速度来生产不同醇解度的聚乙烯醇产品。由于低醇解度聚乙烯醇的甲醇溶液属于高粘流体，因而在低醇解度产品的生产过程中电力消耗高，单台设备生产能力小。
本发明的目的，在于克服上述缺点和不足，提供一种电能消耗低、单台设备生产能力较大，可以满足国内对低醇解度聚乙烯醇的需求，替代进口，而且又能大幅度提高企业经济效益的低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。
为了达到上述目的，本发明采用的是溶剂调配法工艺。聚乙烯醇的生产，早期采用湿法醇解。也就是在聚醋酸乙烯的甲醇溶液中，加入氢氧化钠溶液进行醇解反应。该方法的特点是反应速度快、设备体积小、生产能力高，过程是连续化进行的。缺点是副反应速度快，产品中醋酸钠含量高。近期采用干法醇解工艺。其反应物料基本不含水。由于醇解催化剂碱溶解于甲醇中，采用的碱摩尔比很低，只有湿法醇解的十分之一，生产产品的纯度很高。本发明溶剂调配法是在原工艺采用甲醇做为溶剂的基础上，增加溶剂添加剂，以使聚醋酸乙烯和聚乙烯醇的溶解度符合反应过程的要求。先选用与甲醇互溶且溶剂参数较小的溶剂添加剂与甲醇形成混合溶剂，然后将聚醋酸乙烯溶于混合溶剂中，其浓度为20～30％，升温至45～50℃，再按碱摩尔比0.05～0.12的比例加入氢氧化钠溶液进行醇解，生成低醇解度聚乙烯醇，再加入凝析剂将其析出。选用的与甲醇互溶的溶剂添加剂为烃类或酯类时，它们与甲醇的质量配比为4∶6、3∶7、2∶8、1∶9四种配比中之一种时，即可得到低醇解度聚乙烯醇产品，效果好。其产品的醇解度分别为50～60％、60～70％、70～80％和80～90％。溶剂添加剂也可以选用醚类或酮类。生成低醇解度聚乙烯醇后，应适时加入反应终止剂，及时终止醇解反应，然后加入凝析剂将其析出。低醇解度聚乙烯醇形成产品后，残存的催化剂和杂质仍可在一定数量上改变醇解度，即产品的稳定性差，因此要适时加入终止剂进行控制。
溶剂添加剂应具有以下特点能与甲醇互溶；能溶解聚乙烯醇，而且添加后能改变溶剂的溶解度参数；易与甲醇分离；价格低，毒性小，添加量少。上述烃类、酯类、醚类或酮类如乙醇、甲苯、丙酮等符合要求。通过降低混合溶剂的溶剂参数拉大了溶剂的溶剂参数与低醇解度聚乙烯醇的溶剂参数之间的差距。当聚醋酸乙烯醇解到一定程度时，可变成不溶物而析出。否则，低醇解度聚乙烯醇溶剂常数与甲醇的溶剂常数相近，在醇解过程中聚乙烯醇则无法析出。
醇解的反应速度可由加入的碱摩尔比控制。加入碱摩尔比为0.05～0.12的氢氧化钠溶液，会有较快的反应速度、较高的生产效率。这是一种较好的催化剂配方。45～50℃的反应温度、聚醋酸乙烯20～30％的浓度、碱摩尔比0.05～0.12是最佳的反应条件，效果理想。
分离出产品后的溶剂中含有一定量的催化剂、终止剂、凝析剂和盐。若将此溶液循环使用，需将其中的部分成份分离出来，最简单的方法是由填料塔进行精馏分离。
本发明的任务就是这样完成的。
本发明提供了一种新的较简单的低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。它有较高的生产效率，有较低的电能消耗，它可满足国内对低醇解度聚乙烯醇的需求，替代进口，又能大幅度提高生产企业的经济效益。它可广泛用于生产醇解度为50～90％的低醇解度聚乙烯醇的生产中。
以下结合实施例对本发明作更进一步的说明。但本发明的实质内容不限于实施例。
实施例1，一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。它是选用酯类做为溶剂添加剂与甲醇形成混合溶剂，混合溶剂中甲醇与酯类的质量配比为6∶4。然后将聚醋酸乙烯溶于混合溶剂中，其浓度为20～30％，升温至45～50℃。再按碱摩尔比0.05～0.12的比例加入催化剂氢氧化钠溶液进行醇解。后加入反应终止剂终止醇解反应，再加入凝析剂析出低醇解度聚乙烯醇。生产的产品的醇解度为50～60％。
实施例2，一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。选用烃类做为溶剂添加剂。混合溶剂中甲醇与烃类的质量配比为6∶4。其余工艺条件同实施例1。产品的醇解度为50～60％。
实施例3，一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。选用酯类做为溶剂添加剂。混合溶剂中甲醇与酯类的质量配比为7∶3。其余工艺条件同实施例1。产品的醇解度为60～70％。
实施例4，一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。选用烃类做为溶剂添加剂。混合溶剂中甲醇与烃类的质量比为7∶3。其余工艺条件同实施例1。产品的醇解度为60～70％。
实施例5，一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。选用酯类做为溶剂添加剂。混合溶剂中甲醇与酯类的质量比为8∶2。其余工艺条件同实施例1。产品的醇解度为70～80％。
实施例6，一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。选用烃类做为溶剂添加剂。混合溶剂中甲醇与烃类的质量比为8∶2。其余工艺条件同实施例1。产品的醇解度为70～80％。
实施例7，一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。选用酯类做为溶剂添加剂。混合溶剂中甲醇与酯类的质量比为9∶1。其余工艺条件同实施例1。产品的醇解度为80～90％。
实施例8，一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺。选用烃类做为溶剂添加剂。混合溶剂中甲醇与烃类的质量比为9∶1。其余工艺条件同实施例1。产品的醇解度为80～90％。
权利要求
1.一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺，它由将聚醋酸乙烯加入甲醇中溶解，再加入催化剂氢氧化钠溶液进行醇解反应等工艺过程组成，其特征在于它是先选用与甲醇互溶且溶剂参数较小的溶剂添加剂与甲醇形成混合溶剂，然后将聚醋酸乙烯溶于混合溶剂中，其浓度为20～30％，升温至45～50℃。再按碱摩尔比0.05～0.12的比例加入氢氧化钠溶液进行醇解，生成低醇解度聚乙烯醇并加入凝析剂将其析出。
2.按照权利要求1所述的低醇解度聚乙烯醇的生产工艺，其特征在于所说的选用的与甲醇互溶的溶剂添加剂为烃类或酯类等，它们与甲醇的质量配比为4∶6、3∶7、2∶8、1∶9四种配比中之一种。
3.按照权利要求1所述的低醇解度聚乙烯醇的生产工艺，其特征在于所说的选用的与甲醇互溶的溶剂添加剂为醚类或酮类。
4.按照权利要求1～3中任一个权利要求所述的低醇解度聚乙烯醇的生产工艺，其特征在于生成低醇解度聚乙烯醇后应适时加入反应终止剂，及时终止醇解反应，然后加入凝析剂将其析出。
全文摘要
一种低醇解度聚乙烯醇的生产工艺,属于高分子聚合物生产技术。它选用酯类、醚类、酮类、烃类等做为溶剂添加剂与甲醇按比例互溶成混合溶剂。将聚醋酸乙烯溶于混合溶剂,浓度为20～30%,升温至45～50℃。再按碱摩尔比0.05～0.12的比例加入氢氧化钠催化剂进行醇解。然后加反应终止剂,再加凝析剂将低醇解度聚乙烯醇析出。产品的醇解度为50～90%。它可广泛用于低醇解度聚乙烯醇的生产,创造效益。
文档编号C08F116/06GK1330090SQ0111518
公开日2002年1月9日 申请日期2001年8月1日 优先权日2001年8月1日
发明者刘继泉, 李建隆, 张志炳, 王伟文 申请人:青岛化工学院