本发明属于聚乙烯醇膜技术领域，尤其涉及一种聚乙烯醇膜的制备方法。
背景技术：
偏光片是液晶显示器(LCD)的重要组成部分，由于其具有独特的光学特性，又是一种近于塑料片一样的片状材料，便于加工和使用，因而在生活用品、工业交通、国防和尖端科学技术中都有着广泛的应用。
当前，偏光片的最大用途是用于各类液晶显示器(LCD)上，该LCD的应用领域，也从早期的台式计算器和手表等小型机器，扩大到近年来的笔记本型计算机、液晶监视器、液晶彩色投影仪、车载用导航系统、液晶电视、手机及室内外使用的计测仪器等各种领域，特别是在液晶监视器、液晶电视领域，大画面化的进程正急剧加速。
聚乙烯醇膜作为偏光片的重要材料，其制备工艺的难易直接影响着偏光片是否拥有充足的原料。而与典型的热塑性树脂不同，聚乙烯醇(简称PVA)树脂具有非常相似的熔融温度和分解温度，所以不能直接应用简单的熔体加工方法来形成薄膜。目前所用的方法均为溶液流延成膜的方式制备，而这种成型工艺复杂，溶解过程包含大量溶剂需要后期去除，成本高、耗能大。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种熔融加工制备聚乙烯醇膜的方法。
本发明提供了一种聚乙烯醇膜的制备方法，包括：
S1)将聚乙烯醇与烷基硼酸在有机溶剂中混合，得到聚乙烯醇络合物；
S2)将所述聚乙烯醇络合物与增塑剂经熔融挤出后成膜，得到聚乙烯醇络合物膜；
S3)将所述聚乙烯醇络合物膜水洗后，得到聚乙烯醇膜。
优选的，所述烷基硼酸选自正丁基硼酸、苯基硼酸、正戊基硼酸、叔丁基硼酸与异戊基硼酸中的一种或多种。
优选的，所述混合的温度为50℃～120℃；所述混合的时间为0.5～5h。
优选的，所述聚乙烯醇与有机硼酸类化合物的质量比为100：(0.1～15)。
优选的，所述增塑剂的质量为聚乙烯醇络合物质量的0.5％～20％。
优选的，所述步骤S2)中聚乙烯醇络合物与增塑剂通过挤出机熔融挤出；所述挤出机的模头开口为0.1～3mm。
优选的，所述熔融挤出的温度为180℃～230℃。
优选的，所述步骤S2)中聚乙烯醇络合物与增塑剂经熔融挤出至钢带或辊上成膜；所述钢带或辊的速度为0.1～8m/min。
优选的，所述水洗的温度为30℃～90℃；所述水洗的时间为3～180s。
优选的，所述步骤S3)还包括：水洗后，干燥，得到聚乙烯醇膜；所述干燥的温度为70℃～100℃；所述干燥的时间为30～180s。
本发明提供了一种聚乙烯醇膜的制备方法，包括：S1)将聚乙烯醇与烷基硼酸在有机溶剂中混合，得到聚乙烯醇络合物；S2)将所述聚乙烯醇络合物与增塑剂经熔融挤出后成膜，得到聚乙烯醇络合物膜；S3)将所述聚乙烯醇络合物膜水洗后，得到聚乙烯醇膜。与现有技术相比，本发明采用烷基硼酸与羟基发生反应聚乙烯醇树脂络合物，降低树脂熔点，实现了聚乙烯醇树脂挤出成膜，通过熔融挤出方式成膜，提高了喂料过程中的固含量，减少了后续去除溶剂过程中的能耗同时提高了挤出机等设备的利用效率，获得了厚度均匀性好、断裂伸长率高的聚乙烯醇薄膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种聚乙烯醇膜的制备方法，包括：S1)将聚乙烯醇与烷基硼酸在有机溶剂中混合，得到聚乙烯醇络合物；S2)将所述聚乙烯醇络合物与增塑剂经熔融挤出后成膜，得到聚乙烯醇络合物膜；S3)将所述聚乙烯醇络合物膜水洗后，得到聚乙烯醇膜。
其中，本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
按照本发明，所述聚乙烯醇为本领域人员熟知的聚乙烯醇即可，并无特殊的限制，所述聚乙烯醇的聚合度优选为1500～4000，更优选为1700～3000，再优选为1700～2500，最优选为1700～2400；所述聚乙烯醇的醇解度优选大于99％；所述烷基硼酸为本领域技术人员熟知的烷基硼酸即可，并无特殊的限制，本发明中优选为C4～C10的烷基硼酸，再优选为正丁基硼酸、苯基硼酸、正戊基硼酸、叔丁基硼酸与异戊基硼酸中的一种或多种；所述聚乙烯醇与烷基硼酸的质量比优选为100：(0.1～15)，更优选为100：(1～10)，再优选为100：(3～7)，再优选为100：(4～6)，最优选为100：5。
将聚乙烯醇与烷基硼酸在有机溶剂中混合；其中，所述有机溶剂为本领域技术人员熟知的有机溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为二甲基亚砜；所述聚乙烯醇与有机溶剂的质量比优选为100：(100～1000)，更优选为100：(200～700)，再优选为100：(200～500)，再优选为100：(300～400)，最优选为100：300；所述混合的温度优选为50℃～120℃，更优选为50℃～100℃，再优选为60℃～80℃，最优选为70℃；所述混合的时间优选为0.5～5h，更优选为0.5～4h，再优选为1～3h，再优选为1～2h，最优选为1h。
混合后，优选将反应产物在醇溶剂中分离，得到聚乙烯醇络合物；所述醇溶剂为本领域技术人员熟知的醇溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为乙醇。聚乙烯醇络合物与聚乙烯醇相比分解温度升高，熔融温度降低。
将所述聚乙烯醇络合物与增塑剂经熔融挤出后成膜，得到聚乙烯醇络合物膜；其中，所述增塑剂为本领域技术人员熟知的增塑剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为丙三醇、双甘油、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羟基甲基丙烷中的一种或多种；所述增塑剂的质量优选为聚乙烯醇络合物质量的0.5％～20％，更优选为1％～15％，再优选为5％～15％，再优选为5％～12％，再优选为8％～10％，最优选为8％；所述熔融挤出的温度优选为180℃～230℃，更优选为180℃～220℃，再优选为180℃～210℃，最优选为190℃～200℃；所述熔融挤出优选通过挤出机熔融挤出；所述挤出机的模头开口优选为0.1～3mm，更优选为0.5～2mm，再优选为0.9～1.5mm，最优选为0.9～1mm；在本发明中，优选将聚乙烯醇络合物与增塑剂经熔融挤出至钢带或辊上成膜；所述钢带或辊的速度优选为0.1～8m/min，更优选为1～6m/min，再优选为3～5m/min，最优选为3m/min。
将所述聚乙烯醇络合物膜水洗；所述水洗的温度优选为30℃～90℃，更优选为40℃～80℃，再优选为40℃～70℃，最优选为50℃～60℃；所述水洗的时间优选为3～180s，更优选为10～150s，再优选为30～120s，再优选为50～100s，再优选为60～80s，最优选为60s。所述水洗的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明中优选将聚乙烯络合物膜在热水中穿过，解离出烷基硼酸，还原得到聚乙烯醇膜。
水洗后，优选进行干燥，得到聚乙烯醇膜。所述干燥的温度优选为70℃～100℃，更优选为80℃～90℃，再优选为80℃～85℃；所述干燥的时间优选为30～180s，更优选为50～180s，再优选为80～160s，再优选为100～140s，最优选为100～120s；所述干燥的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明优选通过热封烘箱进行干燥，蒸发掉表面水分，分切收卷后即可得到成品。
在本发明中，所述聚乙烯醇膜的厚度优选为50～100μm，更优选为70～90μm，再优选为70～80μm。
本发明采用烷基硼酸与羟基发生反应聚乙烯醇树脂络合物，降低树脂熔点，实现了聚乙烯醇树脂挤出成膜，通过熔融挤出方式成膜，提高了喂料过程中的固含量，减少了后续去除溶剂过程中的能耗同时提高了挤出机等设备的利用效率，获得了厚度均匀性好、断裂伸长率高的聚乙烯醇薄膜。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种聚乙烯醇膜的制备方法进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
将100质量份的聚乙烯醇(PVA，聚合度1700，醇解度99.5％)、300质量份二甲基亚砜、5质量份苯基硼酸于70℃条件下混合均匀，1小时后，将反应产物于沉淀乙醇中分离后烘干，得到PVA络合物。然后将100质量份PVA络合物与8质量份丙三醇加入挤出机于190℃条件下熔融混合后，通过模头挤出至钢带上，于钢带上成膜，得到PVA络合物膜。模头开口设定为1mm，钢带走速3m/min。将所得到的PVA络合物膜经过50℃水槽，历时60s后进入80℃烘箱，烘烤120s经分切收卷得到偏光片用聚乙烯醇薄膜成品PVAM1。
实施例2
将100质量份的聚乙烯醇(PVA，聚合度2000，醇解度99.5％)、300质量份二甲基亚砜、5质量份苯基硼酸于70℃条件下混合均匀，1小时后，将反应产物于沉淀乙醇中分离后烘干，得到PVA络合物。然后将100质量份PVA络合物与8质量份丙三醇加入挤出机于195℃条件下熔融混合后，通过模头挤出至钢带上，于钢带上成膜，得到PVA络合物膜。模头开口设定为0.9mm，钢带走速3m/min。将所得到的PVA络合物膜经过60℃水槽，历时60s后进入80℃烘箱，烘烤100s经分切收卷得到偏光片用聚乙烯醇薄膜成品PVAM2。
实施例3
将100质量份的聚乙烯醇(PVA，聚合度2400，醇解度99.5％)、300质量份二甲基亚砜、5质量份苯基硼酸于70℃条件下混合均匀，1小时后，将反应产物于沉淀乙醇中分离后烘干，得到PVA络合物。然后将100质量份PVA络合物与8质量份丙三醇加入挤出机于190℃条件下熔融混合后，通过模头挤出至钢带上，于钢带上成膜，得到PVA络合物膜。模头开口设定为1mm，钢带走速3m/min。将所得到的PVA络合物膜经过50℃水槽，历时60s后进入80℃烘箱，烘烤120s经分切收卷得到偏光片用聚乙烯醇薄膜成品PVAM3。
对实施例1～实施例3中得到的聚乙烯醇薄膜的性能进行检测，测试结果如下表所示：
表1本发明制备的聚乙烯醇膜性能参数
由表1可知，本发明提供的聚乙烯醇膜具有较好的延伸性能及厚度均匀性。