CN101575391B - 一种低聚合度聚乙烯醇及其醇解方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
一、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。
二、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∶CH3OH∶NaOH∶H2O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50℃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PA≤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，已能够获得PA≥500、≤1000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PA≥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PA≥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。
三、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PA≥200、＜500的PVA，有以下化学式
式中n≥200、＜500。
本发明所提供醇解方法是在开发PA≥200、＜500的PVAC下游产品即研制PA≥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PA≥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PA≥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缩至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42～50℃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DH 88％而言，PVAC与NaOH的摩尔比为1∶0.005～0.009，优选1∶0.006～0.008。
醇解温度优选45～48℃。
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25％。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，发现经蒸馏浓缩后使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PA＝400、DH：88％的PVA远销美国、日本及西欧各国。
四、具体实施方式
非限定实施例叙述如下：
1、制备PA＝400、DH：88％PVA
将PA＝400的PVAC甲醇溶液投入蒸馏釜中，真空浓缩脱去甲醇，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0.5～1mol/L的NaOH甲醇溶液，使PVAC与NaOH的摩尔比为1∶0.006～0.008，混合均匀后放入皮带醇解机中于46～48℃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PA＝600、DH：88％的PVA
将PA＝600的PVAC甲醇溶液投入蒸馏釜中，真空浓缩脱去甲醇，使PVAC的浓度为35％，然后移至圆盘混合器中，同时加入浓度为0.5～1mol/L的NaOH甲醇溶液，PVAC与NaOH的摩尔比为1∶0.006～0.008，混合均匀后放入皮带醇解机中于46～48℃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％。
Claims (2)
1.一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均匀后于皮带醇解机中、42～50℃条件下醇解，混合时聚醋酸乙烯和氢氧化钠的摩尔比为1∶0.006～0.008，所述的低聚合度聚乙烯醇是指
的聚乙烯醇。
2.根据权利要求1所述的醇解方法，其特征在于：醇解温度为45～48℃。
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