抗凝胶型聚乙烯醇水溶液及其制备方法

专利名称：抗凝胶型聚乙烯醇水溶液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种抗凝胶型聚乙烯醇水溶液的制备方法，特别指为高浓度的抗凝胶型聚乙烯醇水溶液，为拓展聚乙烯醇的应用范围奠定坚实的基础。
背景技术：
聚乙烯醇作为无毒无害的水溶性高分子材料，具有良好的水溶性、成膜性和粘结性等，广泛应用于涂料、粘结剂、纺织、造纸、建筑、交通、油气田开采、家庭装饰等领域，一般以溶液形式使用。但在较低的环境温度下，高浓度的聚乙烯醇水溶液易形成凝胶状态，流动性变差，而且水溶液的粘度不稳定，严重影响了聚乙烯醇水溶液的使用性能。目前解决这种问题的方法主要是将凝胶加热使其溶解，恢复为溶液形态再使用，这无疑存在效率低下，耗费时间和能源的弊端，增加了原料的投入成本，造成了较大的经济损失，而且这种方法并不能从根本上解决水溶液粘度稳定性问题。另外，将环己酮、苯酚、吡啶等与聚乙烯醇共混(北京有机化工厂编译，聚乙烯醇的性质和应用，纺织工业出版社，1979)，可改善聚乙烯醇的凝胶化，但这几种添加剂都存在有毒、有刺激性气味的缺点，将对人体造成损害，且不利于环境保护；将缩甲醛树脂、脲醛树脂与浓度为7wt%的聚乙烯醇水溶液共混(文忠和，PVA水溶液的凝胶现象及抗凝胶化研究，萍乡高等专科学校学报，1999，4，66 67)，可在一定程度上降低聚乙烯醇水溶液的粘度，防止聚乙烯醇凝胶化，但所用添加剂引入了杂元素，使体系变得不纯净，而且所涉及浓度仅为7wt%，对于浓度在10wt%以上的高浓度聚乙烯醇水溶液的抗凝胶化行为未见研究报道。因此，如能发明一种环保、高浓度、抗凝胶型聚乙烯醇水溶液，使其在低温环境中具有良好的流动性，将具有非常广泛的应用价值。

发明内容
本发明为了解决在秋冬季或较低的环境温度下聚乙烯醇水溶液凝胶化问题，提供了一种高浓度的抗凝胶型聚乙烯醇水溶液的制备方法。本发明所述技术方案通过如下方式实现，其中所述原料份数均为重量份数高浓度抗凝胶型聚乙烯醇水溶液的配方组分为
聚乙烯醇15 25份
抗凝胶剂2 8份
去离子水67 83份
抗凝胶剂为乙二醇、丙三醇、正丁醇、丁二酸、亚甲基丁二酸、2-羟基丁二酸、3-羟基-3-羧基戊二酸中的至少一种。所述聚乙烯醇聚合度为500 2400，醇解度为88% 99%。上述抗凝胶型聚乙烯醇水溶液的制备方法包括(1)溶液配制将上述比例的聚乙烯醇、抗凝胶剂加入上述比例的去离子水中，制成待用液，密封；( 溶解过程将待用液在一定温度、一定搅拌速率条件下溶解完全，即得到抗凝胶型聚乙烯醇水溶液，并于10 20°C环境温度下储存。
本发明具有如下优点
1、所选抗凝胶剂无毒、透明，使聚乙烯醇无毒、无害、无色的优点得以继续保持。2、所用抗凝胶剂水溶性优良，可与聚乙烯醇相互混溶而不产生分层。3、 原料易得，方法简便易行，无需复杂苛刻的条件，可提高效率，节省时间和能耗，利于工业化实施。


图1为10°C下，抗凝胶型聚乙烯醇水溶液粘度变化情况。结果表明抗凝胶型聚乙烯醇水溶液粘度稳定性优异，流动性优良，不形成凝胶，可满足在低温环境下使用的要求。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例1
该抗凝胶型聚乙烯醇水溶液的制备方法包括(1)溶液配制将25份聚乙烯醇(聚合度500，醇解度99%)、1份正丁醇、1份乙二醇加入73份去离子水中，制成待用液，密封；(2) 溶解过程将待用液在80°C水浴中搅拌直至完全溶解，即得到抗凝胶型聚乙烯醇水溶液， 该溶液可在10°C下储存。实施例2:
该抗凝胶型聚乙烯醇水溶液的制备方法包括(1)溶液配制将20份聚乙烯醇(聚合度M00，醇解度88%)、8份亚甲基丁二酸加入72份去离子水中，制成待用液，密封；( 溶解过程将待用液在95°C水浴中搅拌直至完全溶解，即得到抗凝胶型聚乙烯醇水溶液，该溶液可在20°C下储存。实施例3:
该抗凝胶型聚乙烯醇水溶液的制备方法包括(1)溶液配制将15份聚乙烯醇(聚合度1700，醇解度99%)、4份丁二酸、1份2-羟基丁二酸加入80份去离子水中，制成待用液， 密封；(2)溶解过程将待用液在90°C水浴中搅拌直至完全溶解，得到抗凝胶型聚乙烯醇水溶液，该溶液可在13°C下储存。
权利要求
1.一种抗凝胶型聚乙烯醇水溶液及其制备方法，其特征在于(1)溶液配制将15 25份聚乙烯醇、2 8份抗凝胶剂加入67 83份的去离子水中，制成待用液，密封；(2)溶解过程将待用液在80 95°C水浴中加热并不断搅拌直至完全溶解，即得到抗凝胶型聚乙烯醇水溶液，该溶液粘度稳定性优良，流动性好，不易形成凝胶，可在10°C 20°C下储存。
2.如权利要求1所述抗凝胶型聚乙烯醇水溶液及其制备方法，其特征在于抗凝胶剂为乙二醇、丙三醇、正丁醇、丁二酸、亚甲基丁二酸、2-羟基丁二酸、3-羟基-3-羧基戊二酸中的至少一种。
3.如权利要求1所述抗凝胶型聚乙烯醇水溶液及其制备方法，其特征在于聚乙烯醇聚合度为500 MOO，醇解度为88 99%。
全文摘要
本发明提供了一种抗凝胶型聚乙烯醇水溶液及其制备方法，其组分为聚乙烯醇15～25份，抗凝胶剂2～8份，去离子水67～83份。本发明在多次实验的基础上，筛选出了性能优良的抗凝胶剂，使聚乙烯醇水溶液在10～20℃中一直保持流动状态，不形成凝胶，且水溶液粘度稳定性优异，满足了我国冬季对聚乙烯醇水溶液的使用要求，可提高效率，节省时间和能耗，有利于工业化实施。
文档编号C08K5/092GK102295782SQ20111018477
公开日2011年12月28日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者彭蕾蕾, 江龙, 淡宜, 王聪 申请人:四川大学