一种低聚合度聚乙烯醇及其醇解方法

文档序号:3647860阅读:493来源:国知局
专利名称:一种低聚合度聚乙烯醇及其醇解方法
技术领域
本发明涉及一种聚合物及其制备方法,特别涉及低聚合度聚合物及其制备方法,确切地 说是一种低聚合度聚乙烯醇及其醇解方法。
背景技术
聚乙烯醇(PVA)是用途十分广泛的水溶性高分子,呈白(或微黄)色片状或絮状。PVA 由聚醋酸乙烯(PVAC)和氢氧化钠的甲醇溶液以PVAC: CH30H: NaOH: H20为1: 2: 0.01: 0.0002 的比例同时加入高速混合器经充分混合后进入皮带醇解机,在5CTC下进行醇解,约4min醇 解结束,得到固化PVA,经粉碎、压榨、干燥脱溶后得到成品PVA (《水溶性高分子产品手册》、 严瑞瑄等主编、化学工业出版社、2003年10月出版,第135页)。
醇解就是将PVAC分子链上的侧基乙酰基置换为羟基。由此可见,PVA的聚合度取决于 PVAC的聚合度。
PVA的性能与用途与其醇解度和聚合度有关。醇解度通常为78%、 88%和98%,醇解度98% 的PVA多用于维尼纶的原料。低醇解度PVA为非纤维应用。
近年来低聚合度(通常将平均聚合度^i < 1000的称低聚合度)的PVA备受关注。由于
其流动性等性能优异有着更加广泛的用途。制备低聚合度的PVA需要低聚合度的PVAC。
PVAC由单体醋酸乙烯酯(VAC)在溶剂中自由基引发聚合制备的。目前通过工艺的改进,
即通过控制甲醇、引发剂的配比、聚合停留时间、反应温度、搅拌速度等,己能够获得巧> 500、《IOOO的PVAC。申请人经多年研究,开发出一种在聚合时加入链转移剂硫醇的新的聚
合方法,能够制备巧>200、 <500的PVAC,并将这一方法申请了中国发明专利,申请号 200910116711.4。
低聚合度的PVA也是由低聚合度的PVAC醇解制备的。但在工业实践中传统的皮带醇解
机却不能用来制备低聚合度的PVA。目前制备巧> 500、《1000的PVA通常使用悬浮醇解
法或釜式揑和机醇解法。这两种方法相比控制较难,过程很不稳定,只能小批量间隙生产, 不能满足工业化大生产的要求,此外产品粒径分布较宽,颜色较深,质量也差。

发明内容
本发明旨在获得低聚合度的PVA,所要解决的技术问题是使用通用的皮带醇解机制备低 聚合度的PVA。本发明所称的低聚合度的PVA是指/^ > 200、 〈500的PVA,有以下化学式 <formula>formula see original document page 4</formula>式中n》200、 <500 。
本发明所提供醇解方法是在开发巧> 200、 < 500的PVAC下游产品即研制Si > 200、
<500的PVA的过程中试验成功的。进一步实验表明,本醇解方法同样适用于制备^i > 500、
< 1000的PVA。所以在制备方法(即醇解方法)中称谓"低聚合度"时即是指巧>200、 《1000的PVA或PVAC。
本制备低聚合度聚乙烯醇的醇解方法包括混合、醇解、分离和干燥,所述的混合就是原 料PVAC甲醇溶液与NaOH甲醇溶液混合得到醇解液,与现有技术的区别是PVAC甲醇溶液经
蒸馏脱溶浓縮至PVAC的含量> 30% (质量百分比,下同)时与NaOH甲醇溶液在圆盘混合器
中均匀混合得到醇解液,然后放入皮带醇解机中于42 5(TC下进行醇解,醇解液在回转的 皮带中自一端送至另一端时便完成了醇解过程,产品PVA固化母液析出,经切片、干燥后, 得到白色片状PVA。
碱用量与所需的醇解度(DH)有关,对通用的DH88y。而言,PVAC与NaOH的摩尔比为1: 0. 005 0. 009,优选l: 0. 006 0. 008。 醇解温度优选45 48'C。
在工业实践中,低聚合度的PVAC其在聚合液中的浓度通常低于25M 。实验表明,在此 浓度下,圆盘混合器难以将其与碱的甲醇溶液混合均匀,导致醇解过程中得到不同醇解度的 PVA,低的有60%,高的有98°/。,甚至还有未醇解的PVAC。申请人经认真地分析研究和反复
地条件试验,发现经蒸馏浓縮后使PVAC的浓度> 30%,这一问题便迎刃而解。
本方法使申请人单位拥有的若干套皮带醇解机得到了充分利用,在不增加设备投资的条
件下生产出高质量的低聚合度PVA,其中巧=400、 DH: 88y。的PVA远销美国、日本及西欧各国。
具体实施方式
非限定实施例叙述如下1、 制备巧=400、 DH: 88% PVA
将^=400的PVAC甲醇溶液投入蒸馏釜中,真空浓縮脱去甲醇,使PVAC的浓度为30%,
然后转移至圆盘混合器中,同时加入浓度为0. 5 lmol/L的NaOH甲醇溶液,使PVAC与NaOH 的摩尔比为l: 0. 006 0. 008,混合均匀后放入皮带醇解机中于46 48。C醇解,PVA固化母 液析出分离后,回收甲醇,固体经切片、干燥后,得到白色片状PVA,经分析DH: 88.06% 。
2、 制备巧=600、 DH: 88。/。的PVA
将巧=600的PVAC甲醇溶液投入蒸馏釜中,真空浓縮脱去甲醇,使PVAC的浓度为35%,
然后移至圆盘混合器中,同时加入浓度为0. 5 lmol/L的NaOH甲醇溶液,PVAC与NaOH的 摩尔比为l: 0.006 0.008,混合均匀后放入皮带醇解机中于46 48。C醇解,PVA固化母液 析出分离后、回收甲醇,固体经切片、干燥后,得到白色片状PVA,经分析DH: 88.05% 。
权利要求
1、一种低聚合度的聚乙烯醇,其特征在于有以下化学式式中n≥200、<500。
2、 一种制备低聚合度聚乙烯醇的醇解方法,包括混合、醇解、分离和干燥,其特征在于:聚醋酸乙烯甲醇溶液经脱溶浓縮至聚醋酸乙烯浓度> 30%时与氢氧化钠甲醇溶液在圆盘混合 器中混合均匀后于皮带醇解机中、42 5(TC条件下醇解。
3、 根据权利要求2所述的醇解方法,其特征在于混合时聚醋酸乙烯和氢氧化钠的摩尔 比为1: 0. 005 0. 009。
4、 根据权利要求3所述的醇解方法,其特征在于聚醋酸乙烯和氢氧化钠的摩尔比为1: 0. 006 0. 008。
5、 根据权利要求2或3或4所述的醇解方法,其特征在于醇解温度为45 48'C。
全文摘要
一种低聚合度聚乙烯醇是指PA≥200、<500的聚乙烯醇,PA≥200、≤1000的聚乙烯醇的醇解方法,包括混合、醇解、分离和干燥,所述的混合是原料聚醋酸乙烯甲醇溶液经脱溶浓缩至聚醋酸乙烯浓度≥30%时与氢氧化钠甲醇溶液在圆盘混合器中混合,混合均匀后于皮带醇解机中、42~50℃条件下醇解,聚乙烯醇固化母液析出分离后,回收甲醇,固体经切片干燥后,得到白色片状聚乙烯醇。本方法使用传统的皮带醇解机可制备出高质量的低聚合度聚乙烯醇。
文档编号C08F116/00GK101575391SQ200910117040
公开日2009年11月11日 申请日期2009年6月11日 优先权日2009年6月11日
发明者吴福胜, 泰 李, 范厚能, 高申宝 申请人:安徽皖维高新材料股份有限公司
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