一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法及制备系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法，包括：S1)将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；所述聚合单体包括醋酸乙烯酯；S2)将所述混合液与脱盐水混合，在无氧密闭条件下，进行聚合反应，得到聚醋酸乙烯酯；S3)将所述聚醋酸乙烯酯进行皂化，得到聚乙烯醇。与现有技术相比，本发明专利技术先经醋酸乙烯酯与引发剂在静态混合器中混合均匀后，再与脱盐水混合进行悬浮聚合，使得到的聚乙烯醇聚合度较高且分布窄；并且本发明专利技术制备方法具有聚合时间短、速度快、合成工艺简单、操作方便、管道不易产生单体自聚的优点，适于工业化，制备得到的聚乙烯醇可用于生产聚乙烯醇偏光片、高强度高模量聚乙烯醇纤维等应用领域。

Preparation method and preparation system of polyvinyl alcohol with high degree of polymerization and narrow distribution

The present invention provides a method of preparation of polyvinyl alcohol with high polymerization of narrow distribution include: S1) the monomer, initiator and solvent are mixed in the static mixer, and obtain a mixed solution; the monomer including vinyl acetate; S2) the mixture and desalination of water mixed in no oxygen closed under the condition of polymerization, obtained polyvinyl acetate; S3) the polyvinyl acetate was obtained by saponification of polyvinyl alcohol. Compared with the prior art, the invention with vinyl acetate and initiator in the static mixer and mixed evenly, and then by suspension polymerization of desalted water mixture, the high degree of polymerization of polyvinyl alcohol and narrow distribution; and the preparation method of the invention has short polymerization time, fast speed, simple synthesis process and convenient operation the pipeline is not easy to produce, the advantages of the self polymerization of monomer, suitable for industrialization, prepared by polyvinyl alcohol can be used in the production of polyvinyl alcohol polarizer, high strength and high modulus polyvinyl alcohol fiber and other applications.

【技术实现步骤摘要】
一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法及制备系统
本专利技术属于聚乙烯醇
，尤其涉及一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法及制备系统。
技术介绍
聚乙烯醇(以下简称PVA)是一种高分子化合物，其在工业中有广泛的用途。众所周知的PVA聚合方法有溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等，聚合反应可采用有机过氧类、偶氮类、过硫酸盐类等作为引发剂制备聚醋酸乙烯酯(以下简称PVAc)，通过皂化反应将PVAc转化为PVA。目前PVA工业化生产主要采用溶液聚合法，但得到的PVA聚合度最高不超过3000，不能制备高聚合度的PVA，而高聚合度PVA才是制备薄膜和高性能纤维的理想材料。日本专利特开昭61-148209/1986公开了一种采用悬浮聚合制备高聚合度PVA的方法，该方法聚合温度在20℃以下，聚合时间长超过48小时，难以实现工业化。ChineseJournalofSyntheticChemistry,14(3),253-257,2006公开报道的醋酸乙烯酯(以下简称VAc)悬浮聚合方法，通常采用在VAc中溶解引发剂，并将VAc与引发剂溶液一齐加入反应器内进行悬浮聚合，该方式在工业化放大中引发剂溶解槽及输送管中会发生物料自聚堵管问题，对工业化连续生产造成较大影响。因此至今，对于悬浮聚合制备PVA的报道仅限于实验室研究，不易实现工业化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法及制备系统。本专利技术提供了一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法，包括：S1)将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；所述聚合单体包括醋酸乙烯酯；S2)将所述混合液与脱盐水混合，在无氧密闭条件下，进行聚合反应，得到聚醋酸乙烯酯；S3)将所述聚醋酸乙烯酯进行皂化，得到聚乙烯醇。优选的，以聚合单体为100重量份计，所述脱盐水为100～300重量份，所述引发剂为0.01～0.3重量份，所述有机溶剂为0.01～10重量份。优选的，所述引发剂为50℃半衰期为20～900min的有机过氧类引发剂和/或50℃半衰期为20～900min的偶氮类引发剂。优选的，所述引发剂选自过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化环己基磺酰乙酰与偶氮二异庚腈中的一种或多种。优选的，所述有机溶剂选自低链转移、低分子量的脂肪醇，低链转移、低分子量的脂肪烃与低链转移、低分子量的芳香族化合物中的一种或多种；优选选自甲醇、乙醇、叔丁醇、苯与甲苯中的一种或多种。优选的，所述聚合反应的温度为25℃～50℃；聚合反应的时间为3～6h。优选的，所述步骤S1)具体为：将引发剂与有机溶剂混合，得到引发剂溶液；将所述引发剂溶液与聚合单体在静态混合器中混合，得到混合液。优选的，所述步骤S2)中先将脱盐水加热至40℃～90℃，然后再与混合液混合。优选的，所述静态混合器选自SV型静态混合器、SK型静态混合器或SX静态混合器。。本专利技术还提供了一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备系统，包括：聚合反应釜；所述聚合反应釜设置有脱盐水加料口、第二进料口与出料口；与所述聚合反应釜的第二进料口相连通的静态混合器；所述静态混合器设置有聚合单体加料口与引发剂加料口；与所述聚合反应釜的出料口相连通的洗涤塔；与所述洗涤塔的出料口相连通的皂化反应器。本专利技术提供了一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法，包括：S1)将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；所述聚合单体包括醋酸乙烯酯；S2)将所述混合液与脱盐水混合，在无氧密闭条件下，进行聚合反应，得到聚醋酸乙烯酯；S3)将所述聚醋酸乙烯酯进行皂化，得到聚乙烯醇。与现有技术相比，本专利技术先经醋酸乙烯酯与引发剂在静态混合器中混合均匀后，再与脱盐水混合进行悬浮聚合，使得到的聚乙烯醇聚合度较高且分布窄；并且本专利技术的制备方法具有聚合时间短、速度快、合成工艺简单、操作方便、管道不易产生单体自聚的优点，适于工业化，制备得到的聚乙烯醇可适用于生产聚乙烯醇偏光片、高强度高模量聚乙烯醇纤维等应用领域，具有广阔的市场前景。附图说明图1是本专利技术提供的高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法，包括：S1)将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；所述聚合单体包括醋酸乙烯酯(VAc)；S2)将所述混合液与脱盐水混合，在无氧密闭条件下，进行聚合反应，得到聚醋酸乙烯酯；S3)将所述聚醋酸乙烯酯进行皂化，得到聚乙烯醇。其中，本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。所述聚合单体包括醋酸乙烯酯，也可包括其他可与醋酸乙烯酯共聚的单体中的一种或多种；在本专利技术中，以聚合单体为100重量份计，所述脱盐水优选为100～300重量份，更优选为150～250重量份，再优选为200重量份；所述引发剂优选为0.01～0.3重量份，更优选为0.05～0.2重量份，再优选为0.1～0.15重量份，最优选为0.1重量份；所述引发剂的种类为本领域技术人员熟知的引发剂即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为50℃半衰期为20～900min的有机过氧类引发剂和/或50℃半衰期为60～600min的偶氮类引发剂，更优选为50℃半衰期为60～600min的有机过氧类引发剂和/或50℃半衰期为20～900min的偶氮类引发剂；所述有机过氧类引发剂优选为过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯、过氧化新癸酸异丙苯酯与过氧化环己基磺酰乙酰中的一种或多种；所述偶氮类引发剂优选为偶氮二异庚腈；所述有机溶剂优选为0.01～10重量份，更优选为0.45～5重量份，再优选为0.45～3重量份，最优选为0.45～1重量份；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，本专利技术中优选为低链转移、低分子量的脂肪醇，低链转移、低分子量的脂肪烃与低链转移、低分子量的芳香族化合物中的一种或多种，更优选为甲醇、乙醇、叔丁醇、苯与甲苯中的一种或多种，再优选为甲醇、苯与叔丁醇中的一种或多种。将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；在本专利技术中优选先将引发剂与有机溶剂混合，得到引发剂溶液；然后再将引发剂溶液与聚合单体在静态混合器中混合；所述引发剂与有机溶剂混合优选在低温保护下进行；所述引发剂溶液与聚合单体在静态混合器中混合的时间优选为1～20s。在本专利技术中优选同时将聚合单体与引发剂溶液通入静态混合器中，聚合单体的进料时间需与引发剂溶液的进料时间匹配且相同，可采用的方式如减小引发剂溶液进料量，并在出口喷嘴处设雾化装置，以便增加聚合单体与引发剂溶液的混合均匀度，从而提高生产效率，同时满足操作的安全性因素。所述静态混合器为本领域技术人员熟知的静态混合器即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为SV型静态混合器、SK型静态混合器或SX静态混合器，更优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，包括：S1)将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；所述聚合单体包括醋酸乙烯酯；S2)将所述混合液与脱盐水混合，在无氧密闭条件下，进行聚合反应，得到聚醋酸乙烯酯；S3)将所述聚醋酸乙烯酯进行皂化，得到聚乙烯醇。

【技术特征摘要】
1.一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，包括：S1)将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；所述聚合单体包括醋酸乙烯酯；S2)将所述混合液与脱盐水混合，在无氧密闭条件下，进行聚合反应，得到聚醋酸乙烯酯；S3)将所述聚醋酸乙烯酯进行皂化，得到聚乙烯醇。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以聚合单体为100重量份计，所述脱盐水为100～300重量份，所述引发剂为0.01～0.3重量份，所述有机溶剂为0.01～10重量份。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为50℃半衰期为20～900min的有机过氧类引发剂和/或50℃半衰期为20～900min的偶氮类引发剂。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂选自过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化环己基磺酰乙酰与偶氮二异庚腈中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自低链转移、低分子量的脂肪醇，低链转...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，吕新坤，朱贵林，
申请(专利权)人：重庆云天化瀚恩新材料开发有限公司，云南云天化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50