CN108440693B - 一种高熔融指数树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高熔融指数树脂及其制备方法，高熔融指数树脂包括PVA1792、PVA2099、正丁醛和盐酸，所述PVA1792和PVA2099的质量比为1:2.3‑4.1，所述PVA1792和PVA2099的混合物和正丁醛的质量比为1:0.3‑0.5，所述盐酸的用量以使PVA混合物和正丁醛的水溶液中所述盐酸的质量终浓度为0.8‑1.0％为准。采用低醇解度的PVA及高聚合度的PVA混合，在不改变其他工艺参数的情况下混投，生产更高粘度同样高熔融指数的PVB。

Description

一种高熔融指数树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子聚合物的生产工艺，尤其涉及了一种高熔融指数树脂及其制备方法。
背景技术
聚乙烯缩丁醛树脂(Polyvinyl Butyral，简称PVB)。是由聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol，PVA)与丁醛在酸催化下反应的产物。
近年来，随着汽车、建筑产业发展迅速，给PVB中间膜厂商提供了一次非常好的发展机遇。中国高端PVB全部依靠进口，主要原因是生产工艺和配套原料不足，由于PVB生产工艺是PVA(聚乙烯醇)水溶液在催化剂的作用下与丁醛反应生成聚乙烯醇缩丁醛树脂，水洗后干燥成为PVB粉末树脂。相比国外的生产工艺，我们的设备与工艺严重落后国外同行。而且中国采用的是传统的老工艺技术，生产企业没有配套的PVB膜研究机构，这也是造成高端膜用PVB全部依靠进口的原因。
高粘度PVB树脂是目前技术研发的一个方向，不仅可以改善PVB膜的力学性能，也可以提升膜片的耐候性和稳定性，但是高粘度伴随着聚合度的增加，这导致熔融指数的降低，这给膜片的制造加工造成很大的困难,也会影响到膜片如光学性能等指标的下降。所以提高高粘度PVB树脂的熔融指数是提升膜片质量的一个非常重要的条件。传统的PVB树脂生产工艺所用的PVA型号基本为1799，聚合度在1700左右，目前传统工艺增加熔融指数的方法：1.提高反应温度；2.增加催化剂酸的用量；3.减少原料PVA的投料量等。
方法1虽然可以很明显的提高熔融指数，但是在高的反应温度下，料容易“抱团”结块，耐候性能也会下降。
方法2增加了催化剂不但提升了成本，对后续污水处理也增加了负担。
方法3实质上降低了树脂粉羟基的含量，这对膜片的粘附性能影响很大。
在原有基础上增加熔融指数已是难点，而如果要开发更高粘度的树脂粉，这对熔融指数的要求则是难上加难。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种高熔融指数树脂及其制备方法，采用低醇解度的PVA及高聚合度的PVA混合，在不改变其他工艺参数的情况下混投，生产更高粘度同样高熔融指数的PVB。
一种高熔融指数树脂，包括PVA1792、PVA2099、正丁醛和盐酸，所述PVA1792和PVA2099的质量比为1:2.3-4.1，所述PVA1792和PVA2099的混合物和正丁醛的质量比为1:0.3-0.5，所述盐酸的用量以使PVA混合物和正丁醛的水溶液中所述盐酸的质量终浓度为0.8-1.0％为准。
优选地，所述PVA1792和PVA2099的质量比为1:3-3.4。
优选地，所述PVA1792和PVA2099的混合物和正丁醛的质量比为1:0.5。
本发明提供的另一技术方案是，一种高熔融指数树脂的制备方法，其步骤为：
(1)将PVA1792和PVA2099按质量比1:2.3-4.1混合，然后将PVA混合物溶于水中，得到PVA水溶液；
(2)按PVA混合物和正丁醛的质量比为1:0.3-0.5混合，将正丁醛加入到PVA水溶液中，搅匀；
(3)向步骤(2)的溶液中加入盐酸溶液至盐酸的质量终浓度为0.8-1.0％，然后在24℃下反应5h，接着在35℃、45℃、55℃下分别保温1h；
(4)将步骤(3)的反应产物离心、取沉淀，将沉淀洗涤、中和、干燥后得到具有高熔融指数的PVB。
树脂粉的熔融指数与很多因素有关，在相同的原料，相同的工艺情况下，分子内部基团的比例很大程度上决定了熔融指数的高低。
PVA与丁醛缩合反应之后，生成的PVB分子内部包含三种基团，典型的PVB树脂结构式如下：
Figure BDA0001633966400000031
其中A基团容易形成分子间的氢键，这是影响熔融指数的一个重要因素，本项目所用低醇解度PVA分子中A基团含量降低，从而降低了PVB树脂粉中A基团的比例，在不改变其他指标的情况下增加了熔融指数。
与现有技术相比，具有如下积极效果：传统工艺在改善树脂粉指标这一问题上往往都是改变工艺参数，一项指标改善了，另外的指标反而下降了，没有做到真正意义上的质量提升，本发明在原料阶段做出调整，工艺上不做任何改变，这不仅可以保证产品在原有质量基础上得到提升，也为后续高粘度PVB研发提供了一个方向。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例一
实施例一的高熔融指数树脂，通过以下方法制备：
(1)将50kg的PVA1792和115kg的PVA2099混合，然后将PVA混合物溶于水中，得到质量分数为8％的PVA水溶液；
(2)将49.5kg的正丁醛加入到PVA水溶液中，搅匀；
(3)向步骤(2)的溶液中加入盐酸溶液至盐酸的质量终浓度为0.8％，然后在24℃下反应5h，接着在35℃、45℃、55℃下分别保温1h；
(4)将步骤(3)的反应产物离心、取沉淀，将沉淀洗涤、中和、干燥后得到具有高熔融指数的PVB。
实施例一的高熔融指数树脂在温度140℃负荷2.16kg下的熔融指数14.5g/10min，高熔融指数树脂的粘度为27mPa·s(测试标准GB/T 12010.2-2010)。
实施例二
实施例二的高熔融指数树脂，通过以下方法制备：
(1)将50kg的PVA1792和150kg的PVA2099混合，然后将PVA混合物溶于水中，得到质量分数为9％的PVA水溶液；
(2)将100kg的正丁醛加入到PVA水溶液中，搅匀；
(3)向步骤(2)的溶液中加入盐酸溶液至盐酸的质量终浓度为1.0％，然后在24℃下反应5h，接着在35℃、45℃、55℃下分别保温1h；
(4)将步骤(3)的反应产物离心、取沉淀，将沉淀洗涤、中和、干燥后得到具有高熔融指数的PVB。
实施例二的高熔融指数树脂在温度140℃负荷2.16kg下的熔融指数19.5g/10min，高熔融指数树脂的粘度为28mPa·s(测试标准GB/T 12010.2-2010)。
实施例三
实施例三的高熔融指数树脂，通过以下方法制备：
(1)将50kg的PVA1792和170kg的PVA2099混合，然后将PVA混合物溶于水中，得到质量分数为10％的PVA水溶液；
(2)将88kg的正丁醛加入到PVA水溶液中，搅匀；
(3)向步骤(2)的溶液中加入盐酸溶液至盐酸的质量终浓度为0.9％，然后在24℃下反应5h，接着在35℃、45℃、55℃下分别保温1h；
(4)将步骤(3)的反应产物离心、取沉淀，将沉淀洗涤、中和、干燥后得到具有高熔融指数的PVB。
实施例三的高熔融指数树脂在温度140℃负荷2.16kg下的熔融指数20.3g/10min，高熔融指数树脂的粘度为24mPa·s(测试标准GB/T 12010.2-2010)。
实施例四
实施例四的高熔融指数树脂，通过以下方法制备：
(1)将20kg的PVA1792和82kg的PVA2099混合，然后将PVA混合物溶于水中，得到质量分数为10％的PVA水溶液；
(2)将51kg的正丁醛加入到PVA水溶液中，搅匀；
(3)向步骤(2)的溶液中加入盐酸溶液至盐酸的质量终浓度为0.9％，然后在24℃下反应5h，接着在35℃、45℃、55℃下分别保温1h；
(4)将步骤(3)的反应产物离心、取沉淀，将沉淀洗涤、中和、干燥后得到具有高熔融指数的PVB。
实施例四的高熔融指数树脂在温度140℃负荷2.16kg下的熔融指数25.2g/10min，高熔融指数树脂的粘度为32mPa·s(测试标准GB/T 12010.2-2010)。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (6)

1.一种高熔融指数树脂，其特征在于：
所述高熔融指数树脂是将PVA混合物溶于水后，向PVA水溶液中加入正丁醛混合，向PVA水溶液和正丁醛的混合溶液加入盐酸，在24℃下反应5h，接着在35℃、45℃、55℃下分别保温1h，取其沉淀物制得；
所述PVA混合物包括PVA1792和PVA2099，所述PVA1792和PVA2099的质量比为1:2.3-4.1，所述PVA1792和PVA2099的混合物和正丁醛的质量比为1:0.3-0.5，所述盐酸的用量以使PVA混合物和正丁醛的水溶液中所述盐酸的质量终浓度为0.8-1.0％为准。
2.如权利要求1所述高熔融指数树脂，其特征在于：所述PVA1792和PVA2099的质量比为1:3-3.4。
3.如权利要求1所述高熔融指数树脂，其特征在于：所述PVA1792和PVA2099的混合物和正丁醛的质量比为1:0.5。
4.一种高熔融指数树脂的制备方法，其特征在于，其步骤为：
(1)将PVA1792和PVA2099按质量比1:2.3-4.1混合，然后将PVA混合物溶于水中，得到PVA水溶液；
(2)按PVA混合物和正丁醛的质量比为1:0.3-0.5混合，将正丁醛加入到PVA水溶液中，搅匀；
(3)向步骤(2)的溶液中加入盐酸溶液至盐酸的质量终浓度为0.8-1.0％，然后在24℃下反应5h，接着在35℃、45℃、55℃下分别保温1h；
(4)将步骤(3)的反应产物离心、取沉淀，将沉淀洗涤、中和、干燥后得到具有高粘度高熔融指数的PVB。
5.如权利要求4所述高熔融指数树脂的制备方法，其特征在于：所述PVA1792和PVA2099的质量比为1:3-3.4。
6.如权利要求4所述高熔融指数树脂的制备方法，其特征在于：所述PVA1792和PVA2099的混合物和正丁醛的质量比为1:0.5。
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