CN112708145B - 挥发性组分含量低的乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法 - Google Patents

挥发性组分含量低的乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于含有4个碳原子的单体的只有一个碳碳双键的共聚物技术领域，具体涉及一种挥发性组分含量低的乙烯‑乙烯醇醇共聚物的制备方法。所述制备方法，包括以下步骤：A.将预成型的乙烯‑乙烯醇共聚物于流量为60‑100m3/h的惰性气体和/或空气存在下、温度为60‑90℃、压力为10‑50kPa条件下处理；B.将经步骤A处理的乙烯‑乙烯醇共聚物于流量为100‑160m3/h的惰性气体和/或空气存在下、温度为100‑130℃、压力为60‑90kPa条件下处理。本发明的方法制得的乙烯‑乙烯醇共聚物挥发性组分含量低，能够很好的满足作为包装材料、地暖管道等领域的使用要求。

Description

挥发性组分含量低的乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法
技术领域
本发明属于含有4个碳原子的单体的只有一个碳碳双键的共聚物技术领域，具体涉及一种挥发性组分含量低的乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法。
背景技术
乙烯-乙烯醇共聚物(简称EVOH)是一种链状结构的结晶性聚合物，由乙烯基链段(E)和乙烯醇链段(VA)构成。乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯基链段(E)的比例通常为20％-40％，乙烯醇链段(VA)的比例通常为60％-80％。因此，乙烯-乙烯醇共聚物既具有聚乙烯醇优异的气体阻隔性能，也具有聚乙烯优良的加工性(“EVOH的性能及制备要点”，李娟，印刷技术，2011年第1期，第46页摘要第1-3行，公开日2011年04月28日)。
乙烯-乙烯醇共聚物是迄今为止合成树脂中透气率最低的树脂。除具有卓越的气体阻隔性外，乙烯-乙烯醇共聚物还具有优良的耐油和耐有机溶剂性，且乙烯-乙烯醇共聚物光泽度很高，浊度很低，光学性能可与OPP媲美。此外，乙烯-乙烯醇共聚物还具有很好的抗静电性，容易印刷(“EVOH树脂性能改进的研究”，宋旭艳等，塑料，2000年第29卷第2期，第36页左栏第1段第1-6行，公开日2000年12月31日)。由于EVOH包装材料具有高性能、低成本、低污染等优势，EVOH在包装材料、医用材料、纺织材料、结构材料以及聚乙烯改性剂等方面具有广泛的应用，开发利用前景广阔(“EVOH树脂的市场应用状况”，崔小明，国外塑料，2013年第31卷第1期，第35页中间栏第1段第3-8行，公开日2013年10月29日)。
但是，目前的乙烯-乙烯醇共聚物还不能很好的满足作为包装材料、地暖管道等领域的使用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法，该方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物中挥发性组分含量低，能够很好的满足作为包装材料、地暖管道等领域的使用要求。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法，包括以下步骤：
A.将预成型的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体和/或空气存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体和/或空气存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理。
发明人在研究过程中意外发现，包括以下步骤：
A.将预成型的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体和/或空气存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体和/或空气存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理；
的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物的挥发性组分含量低，能够很好的满足作为包装材料、地暖管道等领域的使用要求。
进一步，所述制备方法，包括以下步骤：
A.将预成型的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理。
进一步，所述惰性气体为氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气、氪气或氡气。
进一步，所述温度的热源为油浴、热水或水蒸汽
进一步，所述的制备方法，包括以下步骤：
A.将预成型的挥发性组分含量10％wt-20％wt的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理至挥发性组分含量≤8％wt；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体空气存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理5-30h。
进一步，所述制备方法，还包括以下步骤：
C.将经步骤B处理的乙烯-乙烯醇共聚物于温度为60-150℃、压力为-150kPa～50kPa条件下处理。
进一步，所述制备方法，包括以下步骤：
A.将预成型的挥发性组分含量＞20％wt的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理至挥发性组分含量≤15％wt；
B.然后将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理至挥发性组分含量≤8％wt；
C.将经步骤C处理的乙烯-乙烯醇共聚物于温度为60-150℃、压力为-150kPa～50kPa条件下处理5-30h。
本发明的有益效果在于：
本发明的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物挥发性组分含量低，能够很好的满足作为包装材料、地暖管道等领域的使用要求。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
以下挥发性组分含量的检测方法为：干燥失重法。
实施例1
乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法，具体按照以下步骤进行：
A.将经EVOH生产装置生产的挥发性组分含量为16％wt的EVOH于流量为60m3/h的氮气存在下、温度为70℃(热源为油浴)、压力为10kPa条件下处理至挥发性组分含量4.8％wt；
B.然后将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100m3/h氮气存在下、温度为120℃(热源为油浴)、压力为65kPa条件下处理18h。
检测步骤B中经处理0h、1h、3h、6h、7h、9h、13h和18h的乙烯-乙烯醇共聚物中挥发性组分含量；结果如表1所示。
表1检测结果
处理时间/h 挥发性组分含量/％wt
0 4.8
1 3.5
3 2.1
6 1.6
7 1.0
9 0.6
13 0.4
18 0.25
备注：--表示未检测。
由表1可知，实施例1的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物挥发性组分含量为0.25％wt。由此证明，本发明的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物的挥发性组分含量低。
实施例2
乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法，具体按照以下步骤进行：
A.将经EVOH生产装置另一方法生产的挥发性组分含量为47％wt的EVOH于流量为90-96m3/h的氮气存在下、温度为90-93℃(热源为油浴)、压力为30.6-34.1kPa条件下处理至挥发性组分含量12％wt；
B.然后将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为120-125m3/h氮气存在下、温度为105-108℃(热源为油浴)、压力为65-70kPa条件下处理至挥发性组分含量4.1％wt；
C.将经步骤B处理的乙烯-乙烯醇共聚物于温度为130-132℃(热源为油浴)、压力为40-45kPa条件下处理15h。
检测步骤C中经处理0h、1h、3h、6h、7h、11h和15h的乙烯-乙烯醇共聚物中挥发性组分含量；结果如表2所示。
表2检测结果
处理时间/h 挥发性组分含量/％wt
0 4.1
1 3.4
3 2.0
6 1.3
7 0.8
11 0.4
15 0.23
备注：--表示未检测。
由表1可知，实施例2的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物挥发性组分含量为0.23％wt。由此证明，本发明的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物的挥发性组分含量低。
实施例3
乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法，具体按照以下步骤进行：
A.将经EVOH生产装置另一方法生产的挥发性组分含量为42.3％wt的EVOH于流量为90-95m3/h的氮气存在下、温度为90-95℃(热源为油浴)、压力为30.5-35.2kPa条件下处理至挥发性组分含量11.5％wt；
B.然后将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为110-115m3/h氮气存在下、温度为100-110℃(热源为油浴)、压力为60-70kPa条件下处理至挥发性组分含量3.9％wt；
C.将经步骤B处理的乙烯-乙烯醇共聚物于温度为130-135℃(热源为油浴)、压力为-140～-130kPa条件下处理17h。
检测步骤C中经处理0h、1h、3h、5h、7h、9h、11h、13h、15h和17h的乙烯-乙烯醇共聚物中挥发性组分含量；结果如表3所示。
表3检测结果
处理时间/h 挥发性组分含量/％wt
0 3.9
1 2.6
3 1.1
5 0.7
7 0.5
9 0.45
11 0.4
13 0.33
15 0.29
17 0.26
备注：--表示未检测。
由表1可知，实施例3的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物挥发性组分含量为0.26％wt。由此证明，本发明的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物的挥发性组分含量低。
实施例4
乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法，具体按照以下步骤进行：
A.将经EVOH生产装置另一方法生产的挥发性组分含量为46.1％wt的EVOH于流量为90-95m3/h的氮气存在下、温度为90-95℃(热源为油浴)、压力为30.0-35.0kPa条件下处理至挥发性组分含量12.2％wt；
B.然后将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为110-115m3/h氮气存在下、温度为110-120℃(热源为油浴)、压力为70-75kPa条件下处理至挥发性组分含量4.2％wt；
C.将经步骤B处理的乙烯-乙烯醇共聚物于温度为100-105℃(热源为油浴)、压力为-20～20kPa条件下处理30h。
检测步骤C中经处理0h、3h、6h、9h、12h、15h、18h、21h、24h、27h和30h的乙烯-乙烯醇共聚物中挥发性组分含量，结果如表4所示。
表4检测结果
处理时间/h 挥发性组分含量/％wt
0 4.2
3 3.1
6 2.5
9 1.6
12 0.9
15 0.8
18 0.65
21 0.52
24 0.43
27 0.3
30 0.25
备注：--表示未检测。
由表1可知，实施例4的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物挥发性组分含量为0.25％wt。由此证明，本发明的方法制得的乙烯-乙烯醇共聚物的挥发性组分含量低。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.乙烯-乙烯醇共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.将预成型的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体和/或空气存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体和/或空气存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.将预成型的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气、氪气或氡气。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述温度的热源为油浴、热水或水蒸气。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述温度的热源为油浴、热水或水蒸气。
6.根据权利要求1、2或5所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.将预成型的挥发性组分含量10%wt-20%wt的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理至挥发性组分含量≤8%wt；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理5-30h。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.将预成型的挥发性组分含量10%wt-20%wt的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理至挥发性组分含量≤8%wt；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理5-30h。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.将预成型的挥发性组分含量10%wt-20%wt的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为60-100m3/h的惰性气体存在下、温度为60-90℃、压力为10-50kPa条件下处理至挥发性组分含量≤8%wt；
B.将经步骤A处理的乙烯-乙烯醇共聚物于流量为100-160m3/h的惰性气体存在下、温度为100-130℃、压力为60-90kPa条件下处理5-30h。
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