具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜及其制备方法和应用。通过采用一种具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜，含有低醇解度三元聚乙烯醇和热塑剂，其中，所述低醇解度三元聚乙烯醇为乙烯醇

【技术实现步骤摘要】
具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料的加工与制备领域，具体地说，是涉及具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜及其制备方法和应用，可实现无水热塑加工。

技术介绍

[0002]将羧酸基引入聚乙烯醇分子链中可得到含羧酸基的改性聚乙烯醇，目前常用的制备方法是用含羧酸基的第二单体与醋酸乙烯酯单体共聚，经氢氧化钠等碱处理后得到。羧酸改性聚乙烯醇具有更好的低温水溶性，但其分子链上仍具有很多羟基，可在分子内和分子间形成大量氢键，导致其熔融温度与分解温度非常接近。因此，常用的羧酸改性聚乙烯醇薄膜成型均采用溶液法，但此法工艺复杂、成本高、生产效率低。目前，通过增塑法降低含羧酸基的聚乙烯醇熔融温度的报道较少，所用增塑剂均含水，导致薄膜可加工温度较低，加工稳定性较差。此外，传统的热塑性低醇解度聚乙烯醇薄膜及现有报道的羧酸改性聚乙烯醇薄膜的低温水溶性均较好。提高聚乙烯醇薄膜水溶温度的方法如物理交联法、化学交联法、无机纳米材料复合法、聚合物共混法、热处理法均主要应用于溶液法成膜，且存在交联剂毒性、有机溶剂或反应助剂难去除等一系列问题。因此，开发具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜对拓展其使用领域有重要意义。
[0003]专利CN 106867035A和US 2019135997A1均采用溶液成型法制备聚乙烯醇薄膜。此方法缺点是加工工艺复杂，过程需高温干燥以去除大量溶剂水，成本高、能耗高、生产效率较低。现有文献报道的具有中温水溶性能的热塑性聚乙烯醇薄膜的醇解度较高，且薄膜成型主要采用溶液法或含水增塑剂热塑成膜法。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题之一是提供一种具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜，该薄膜无水，热塑加工性好，工艺稳定，水溶温度≥45℃，且光学性能较好。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜的制备方法。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜的应用。
[0007]为了解决上述技术问题之一，本专利技术的第一方面提供一种具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜，含有低醇解度三元聚乙烯醇和热塑剂，其中，所述低醇解度三元聚乙烯醇为乙烯醇
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醋酸乙烯
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羧酸基不饱和单体的三元聚合物，聚合度为500～3000，醇解度为80～89mol％；所述低醇解度三元聚乙烯醇中羧酸基含量为0.3～20mol％，乙烯醇和醋酸乙烯总含量为80～99.7mol％；低醇解度三元聚乙烯醇与热塑剂的质量比为(60～95):(5～40)；所述薄膜的水溶温度≥45℃。
[0008]所述热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜为中温水溶膜，水溶温度≥45℃。
[0009]优选地，所述低醇解度三元聚乙烯醇的聚合度为1000～2000，醇解度为85～89 mol％；所述低醇解度三元聚乙烯醇中羧酸基含量为0.3～15mol％，乙烯醇和醋酸乙烯总含量为85～99.7mol％。所述热塑剂不含水。
[0010]上述技术方案中，具体地，所述低醇解度三元聚乙烯醇的聚合度可以为500、 700、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、 2000、2200、2400、2600、2800、3000等。
[0011]上述技术方案中，具体地，所述低醇解度三元聚乙烯醇的醇解度为80mol％、 81mol％、82mol％、83mol％、84mol％、85mol％、86mol％、87mol％、88mol％、89mol％等。
[0012]上述技术方案中，具体地，所述低醇解度三元聚乙烯醇的羧酸基含量可以为 0.3mol％、0.5mol％、1mol％、2mol％、3mol％、4mol％、5mol％、6mol％、 7mol％、8mol％、9mol％、10mol％、11mol％、12mol％、13mol％、14mol％、 15mol％、16mol％、17mol％、18mol％、19mol％、20mol％等。
[0013]上述技术方案中，所述的低醇解度三元聚乙烯醇和热塑剂的质量比优选为 (60～90):(10～40)。具体地，所述低醇解度三元聚乙烯醇和热塑剂的质量比可以为90:10、85:15、80:20、75:25、70:30、65:35、60:40等。
[0014]上述技术方案中，所述的低醇解度三元聚乙烯醇为羧酸基不饱和单体与醋酸乙烯酯单体共聚后经皂化醇解得到，其中，所述羧酸基不饱和单体为单羧基单体、二元羧酸单体中的至少一种；所述单羧基单体优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、三氟乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯中的一种或两种以上，所述二元羧酸单体优选为马来酸、反丁烯二酸、衣康酸、马来酸单烷基酯、富马酸单烷基酯、衣康酸单烷基酯、马来酸二烷基酯、富马酸二烷基酯、衣康酸二烷基酯、马来酸酐、衣康酸酐、含有聚合双键的酸酐中的一种或两种以上。
[0015]上述技术方案中，所述的热塑剂选自多元醇、聚醚多元醇或多元醇酯化物中的至少一种；进一步优选：所述的多元醇优选为乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的一种或两种以上；所述的聚醚多元醇优选为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、乙二醇
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丙二醇共聚物、聚环氧丙烷和聚四氢呋喃中的一种或两种以上；所述的多元醇酯化物优选为乙二醇酯和甘油酯类化合物中的一种或两种以上；更优选方案为：所述热塑剂含有乙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇中的至少一种，以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的至少一种；最优选方案为：所述热塑剂含有乙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇中的至少两种，以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的至少一种；例如所述的热塑剂含有丙三醇，记为1，季戊四醇、甘露糖醇、木糖醇中的一种，记为2，以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的一种，记为3；进一步优选上述三者的质量比优选为1:2:3＝(60～99):(20～0.5):(20～0.5)，更优选为(80～99):(10～0.5): (10～0.5)。在此不含水的三元复合热塑剂下本专利技术人意外地发现，得到的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜的水溶温度取得了出人意料的提升。
[0016]为了解决上述技术问题之二，本专利技术的第二方面为提供一种上述解决技术问题之一所述的技术方案中任一所述的具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括将低醇解度三元聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有中温水溶性能的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜，含有低醇解度三元聚乙烯醇和热塑剂，其中，所述低醇解度三元聚乙烯醇为乙烯醇
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醋酸乙烯
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羧酸基不饱和单体的三元聚合物，聚合度为500～3000，醇解度为80～89mol％；所述低醇解度三元聚乙烯醇中羧酸基含量为0.3～20mol％，乙烯醇和醋酸乙烯总含量为80～99.7mol％；低醇解度三元聚乙烯醇与热塑剂的质量比为(60～95):(5～40)；所述薄膜的水溶温度≥45℃。2.根据权利要求1所述的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜，其特征在于：所述低醇解度三元聚乙烯醇的聚合度为1000～2000，醇解度为85～89mol％；所述低醇解度三元聚乙烯醇中羧酸基含量为0.3～15mol％，乙烯醇和醋酸乙烯总含量为85～99.7mol％。3.根据权利要求1所述的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜，其特征在于：低醇解度三元聚乙烯醇和热塑剂的质量比为(60～90):(10～40)。4.根据权利要求1所述的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜，其特征在于：所述低醇解度三元聚乙烯醇为羧酸基不饱和单体与醋酸乙烯酯单体共聚后经皂化醇解得到，其中，所述羧酸基不饱和单体为单羧基单体、二元羧酸单体中的至少一种；所述单羧基单体优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、三氟乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯中的一种或两种以上，所述二元羧酸单体优选为马来酸、反丁烯二酸、衣康酸、马来酸单烷基酯、富马酸单烷基酯、衣康酸单烷基酯、马来酸二烷基酯、富马酸二烷基酯、衣康酸二烷基酯、马来酸酐、衣康酸酐、含有聚合双键的酸酐中的一种或两种以上。5.根据权利要求1所述的热塑性低醇解度三元聚乙烯醇薄膜，其特征在于：所述热塑剂选自多元醇、聚醚多元醇或...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡圳，王洪学，王宇遥，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：