一种低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法，包括：使用脂肪醇聚氧乙烯醚(乳化剂A)和脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠(乳化剂B)或者磺基脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸钠(乳化剂C)，较低的中和碱浓度、更高的碱中和及水洗温度。本发明专利技术提供的方法制备的PVB树脂粉总钠离子残留量低于50ppm，乳化剂残留量低于0.1％，具有团聚率低、透光率高、耐湿性强和热稳定性佳的优点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法


[0001]本专利技术属于聚乙烯醇缩丁醛
，尤其涉及一种低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)是一种用途极为广泛的高性能高分子原材料，其光学性能优良，对玻璃、陶瓷、金属、纤维素等多种基材粘结力高，且可通过溶液和熔融等多种便捷的途径进行加工和应用。
[0003]PVB树脂粉通常由聚乙烯醇水溶液与丁醛反应的工艺方法制备，制备过程主要包括酸催化缩合反应、中和、洗涤和干燥等工序。一般情况下，聚乙烯醇水溶液与丁醛的反应是在酸催化剂和乳化剂的参与下进行的，反应温度为5～15℃。酸催化剂通常使用的是廉价的盐酸，中和多采用廉价的氢氧化钠，乳化剂则有多种选择，并对最终PVB的综合性能产生显著影响。但现有PVB合成工艺，易导致PVB树脂中残留较多的杂质(如乳化剂、氯离子、钠离子等)，造成PVB树脂胶片的透光率下降、耐湿性能和热稳定性降低。此外，为了提高PVB树脂粉的合成效率和丁醛转化率，缩合反应的最后阶段通常在60～70℃之间进行1～3h，在此过程中，树脂粉易发生黄变现象。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法，本专利技术提供的方法制备的聚乙烯醇缩丁醛的钠离子和乳化剂残留量低。
[0005]本专利技术提供了一种低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法，包括：
[0006]将聚乙烯醇盐酸混合溶液、脂肪醇聚氧乙烯醚、正丁醛和乳化剂进行反应，得到低残留聚乙烯醇缩丁醛；
[0007]所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠或磺基脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯二钠盐。
[0008]优选的，所述聚乙烯醇盐酸混合溶液的制备方法包括：
[0009]将聚乙烯醇和水进行第一混合，得到聚乙烯醇水溶液；
[0010]将所述聚乙烯醇溶液和盐酸进行第二混合，得到聚乙烯醇盐酸混合溶液。
[0011]优选的，所述第一混合的温度为80～98℃；所述第一混合的方法为搅拌溶解；
[0012]所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为8～12％。
[0013]优选的，所述盐酸的用量使混合体系的pH值为1.0～2.5；所述第二混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的时间为5～10min。
[0014]优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的质量为聚乙烯醇盐酸混合溶液中聚乙烯醇质量的0.05～0.5％；
[0015]所述正丁醛的质量为聚乙烯醇盐酸混合溶液中聚乙烯醇质量的50～70％；
[0016]所述乳化剂的质量为聚乙烯醇盐酸混合溶液中聚乙烯醇质量的0.2～1.0％；
[0017]所述正丁醛中含有抗氧化剂，所述抗氧化剂质量为正丁醛质量的0.5～1.5％。
[0018]优选的，所述反应的温度为60～70℃，所述反应的升温速度为0.5～2℃/min。
[0019]优选的，所述反应完成后还包括：
[0020]将得到的反应产物进行洗涤、过滤、干燥，得到低残留聚乙烯醇缩丁醛树脂；
[0021]所述洗涤的试剂为氢氧化钠水溶液，所述洗涤的温度为50～70℃，所述洗涤至产物的pH＞9.0。
[0022]优选的，所述低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法具体包括以下步骤：
[0023]a、将聚乙烯醇和去离子水加入到反应釜中，升温至80℃～98℃，搅拌溶解成8～12％的聚乙烯醇水溶液后过滤，再降温至5～15℃，投入盐酸催化剂，将pH值调节至1.0～2.5，搅拌5～10min，得到聚乙烯醇/盐酸混合溶液；
[0024]b、按照聚乙烯醇质量的0.05～0.5％，投入的化学成分为脂肪醇聚氧乙烯醚的乳化剂A，搅拌5～10min；
[0025]c、按照聚乙烯醇质量的50～70％，往步骤b溶液中缓慢滴加含有0.5～1.5％抗氧化剂的正丁醛；
[0026]d、正丁醛加入完毕后，继续反应10～15min，并按照聚乙烯醇质量的0.2～1.0％，投入的化学成分为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠的乳化剂B或化学成分为磺基脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯二钠盐的乳化剂C，继续搅拌反应30～180min；
[0027]e、以0.5～2℃/min的升温速度，将反应温度提高至60～70℃，并在该温度下继续反应30～120min后结束，得聚乙烯醇缩丁醛树脂粉；
[0028]f、再加入氢氧化钠水溶液，于50～70℃的条件下，多次洗涤至反应液pH＞9.0，过滤、干燥；得到低残留聚乙烯醇缩丁醛树脂。
[0029]优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的脂肪醇碳原子数为8～18，聚氧乙烯的聚合度为3～20。
[0030]优选的，所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为50～300ppm。
[0031]PVB乳化缩合技术仍然是行业首选，乳化剂的选择至关重要。本专利技术提供的方法使用了脂肪醇聚氧乙烯醚(乳化剂A)和脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠(乳化剂B)或者磺基脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸钠(乳化剂C)，还使用了较低的中和碱浓度、更高的碱中和及水洗温度；本专利技术提供的方法制备的PVB树脂粉中总钠离子残留量低于50ppm，乳化剂残留量低于0.1％。本专利技术制备的低残留聚乙烯醇缩丁醛树脂特别适用于3D打印、陶瓷粘合剂、高透光汽车挡风玻璃及建筑安全玻璃等领域。
具体实施方式
[0032]下面将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。
[0033]本专利技术提供了一种低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法，包括：
[0034]将聚乙烯醇盐酸混合溶液、脂肪醇聚氧乙烯醚、正丁醛和乳化剂进行反应，得到低残留聚乙烯醇缩丁醛；
[0035]所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠或磺基脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯二钠盐。
[0036]在本专利技术中，所述聚乙烯醇盐酸混合溶液的制备方法优选包括：
[0037]将聚乙烯醇和水进行第一混合，得到聚乙烯醇水溶液；
[0038]将所述聚乙烯醇水溶液和盐酸进行第二混合，得到聚乙烯醇盐酸混合溶液。
[0039]在本专利技术中，所述聚乙烯醇的聚合度优选为1500～2000，更优选为1600～1800，最优选为1700；所述水优选为去离子水；所述第一混合的温度优选为80～98℃，更优选为85～95℃，更优选为88～92℃，最优选为90℃；所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度优选为8～12％，更优选为9～11％，最优选为10％。
[0040]在本专利技术中，所述盐酸的浓度优选为32～35％，更优选为33～34％。
[0041]在本专利技术中，所述得到聚乙烯醇水溶液后优选还包括：
[0042]将聚乙烯醇水溶液过滤后再和盐酸进行第二混合。
[0043]在本专利技术中，所述第二混合的温度优选为5～15℃，更优选为8～12℃，最优选为10℃；所述盐酸的加入量优选使混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低残留聚乙烯醇缩丁醛的制备方法，包括：将聚乙烯醇盐酸混合溶液、脂肪醇聚氧乙烯醚、正丁醛和乳化剂进行反应，得到低残留聚乙烯醇缩丁醛；所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠或磺基脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯二钠盐。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇盐酸混合溶液的制备方法包括：将聚乙烯醇和水进行第一混合，得到聚乙烯醇水溶液；将所述聚乙烯醇溶液和盐酸进行第二混合，得到聚乙烯醇盐酸混合溶液。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一混合的温度为80～98℃；所述第一混合的方法为搅拌溶解；所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为8～12％。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述盐酸的用量使混合体系的pH值为1.0～2.5；所述第二混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的时间为5～10min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的质量为聚乙烯醇盐酸混合溶液中聚乙烯醇质量的0.05～0.5％；所述正丁醛的质量为聚乙烯醇盐酸混合溶液中聚乙烯醇质量的50～70％；所述乳化剂的质量为聚乙烯醇盐酸混合溶液中聚乙烯醇质量的0.2～1.0％；所述正丁醛中含有抗氧化剂，所述抗氧化剂质量为正丁醛质量的0.5～1.5％。6.根据权要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为60～70℃，所述反应的升温速度为0.5～2℃/min。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应完成后还包括：将得到的反应产物进行洗涤、过滤、干燥，得到低残留聚乙烯醇缩丁醛树脂；所述洗涤的试剂为氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华伟，栾世方，许东华，石恒冲，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：