水溶性聚合物及其制作方法及可熔融加工的水溶性聚合物组合物技术

一种生成可加工的水溶性聚合物的方法，该方法包括以下步骤：在不使用模具的情况下从挤出机筒体中挤出水溶性聚合物组合物，其中除了通过挤出机筒体的挤出机出口外，挤出机筒体不排放，以生产不规则形状的聚合物挤出物；将不规则形状的聚合物挤出物引导到冷的传送带上以将不规则形状的聚合物挤出物冷却至60℃以下；以及使不规则形状的聚合物挤出物粒化以形成颗粒。成颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水溶性聚合物及其制作方法及可熔融加工的水溶性聚合物组合物


[0001]本专利技术涉及一种聚合物组合物，特别是但不限于聚乙烯醇聚合物，以及其制造方法。

技术介绍

[0002]目前，对水溶性、可生物降解的聚合物的需求不断增加，以取代市场上大量不可生物降解的聚合物。由于需要在垃圾填埋场处理或焚烧处理，不可生物降解的聚合物对资源有很大的需求。
[0003]聚乙烯醇(PVA)被认为是极少数可溶于水的乙烯基聚合物之一，并且在存在适当驯化的微生物的情况下，也易于最终生物降解。因此，越来越多的注意力致力于制备广泛应用的基于PVA的环境相容的材料。PVA具有卓越的薄膜和薄壁容器成型性能，对于多种气体呈现高度的不渗透性，这使其非常适合用于包装产品，以在水相环境中释放。PVA还具有高粘合强度，并且是无毒的。然而，这些性能取决于湿度，因为聚合物吸水会降低其抗张强度，但会增加其延伸率和撕裂强度。成功地挤压出PVA或含有PVA的组合物也很困难，这进一步限制了其潜在用途。特别是，目前没有任何配方可以轻松模塑成所需的最小厚度(小于200微米)，以确保产品在低水温下释放，通常在5℃或低于5℃时在2分钟内释放。这种薄膜对于诸如需要在低温和短洗涤周期下释放衣物洗涤剂的洗衣产品的包装的应用是理想的。
[0004]聚合物需要改进的性能之一是熔体流动指数(MFI)。这涉及聚合物的熔体流动的容易程度，被定义为在通过规定的替代重力施加的压力以及规定的替代温度情况下十分钟内流过特定直径和长度的毛细管的聚合物的质量(以克为单位)。标准ISO1133中描述了一种此类方法。需要高的MFI以提供薄壁模塑。
[0005]本领域已知在PVA内使用内部润滑剂以增加其熔体流动指数。例如，EP1112316B1(PVAXX技术有限公司)包括高达5％重量的脂肪酸酰胺。脂肪酸在聚合物链之间提供润滑，从而增加聚合物的熔体流动。然而，脂肪酸是不溶的，在加工过程中会熔化和覆盖聚合物，这可能会阻碍聚合物的溶解。此外，由于从混合物中分离出过量的润滑剂(通常高于PVA重量的5％)，限制了可使用润滑剂的量，从而限制了它们改善聚合物MFI的能力。
[0006]聚合物是由醋酸乙烯酯聚合、随后水解所形成的聚醋酸乙烯酯(PVAc)而制成的。PVA和PVA衍生的聚合物可溶于水，其溶解度取决于聚合物的分子量和水解度，即起始聚合物(PVAc)中被OH基团取代的乙酸基团的百分比。水解度越高，溶解度和溶解速度越低。由于聚合物内部结晶区的形成，在低溶解温度下比在高溶解温度下差异更显著。
[0007]本领域还已知，PVA需要在熔融加工之前从组合物中去除挥发物，这是因为如果没有该去除，由于蒸汽的形成和聚合物随后的发泡导致加工困难。依据品牌、型号和配方，通常使用标准干燥设备在90℃的温度下干燥4
‑
9小时。
[0008]尽管尝试用PVA或PVA衍生组合物模塑制品，但由于缺乏模塑将在期望时间范围内溶解在水溶液中的薄壁制品所需的熔体流动，因此尚未实现期望的溶解度特性。
[0009]本专利技术的目的是提供解决或至少减轻现有技术的聚合物组合物所遇到的上述问题的水溶性聚合物组合物，特别是但不限于聚乙烯醇组合物。
[0010]本专利技术的另外的目的是提供用于生产和挤出和/或模塑水溶性聚合物组合物的方法。

技术实现思路

[0011]根据本专利技术，提供了一种生成水溶性聚合物的方法，该方法包括以下步骤：从挤出机筒体中挤出水溶性聚合物组合物而不使用模具，其中，挤出机筒体除了通过其挤出机出口外不排放，以生产不规则形状的聚合物挤出物；将不规则形状的聚合物挤出物引导到冷的传送带上以将不规则形状的聚合物挤出物快速冷却至60℃以下；以及使不规则形状的聚合物挤出物粒化以形成颗粒。
[0012]可选地，可以在冷的传送带之后立即发生不规则形状的聚合物挤出物的粒化，而无需另外的干燥步骤。
[0013]优选地，该方法还可以包括将颗粒形成为水溶性聚合物产品的步骤。
[0014]优选地，所述水溶性聚合物可包含水溶性聚合物组合物，所述水溶性聚合物组合物具有：重量百分比为组合物总重量的至少15％的吸湿盐，以用作润滑剂来使聚合物可挤出和/或可模塑；以及溶剂聚合物增塑剂，其中，所述溶剂聚合物增塑剂为单丙二醇或二丙二醇，所述组合物的含水量在重量上小于组分总重量的10％。
[0015]优选地，可以以重量上比所述溶剂聚合物增塑剂更高的含量的提供吸湿盐。
[0016]优选地，所述吸湿盐可以是选自如下组的无水或水合盐：氯化钠、柠檬酸钠、氯化镁、氯化钙、氯化钾、硫酸钠、碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵。
[0017]优选地，所述吸湿盐可为水溶性盐，其以10分钟内溶解重量的至少10％的速率溶于90℃的水中。
[0018]优选地，所述吸湿盐的含水量在重量上可以小于组合物总重量的10％。
[0019]优选地，所述吸湿盐的含量在重量上可以为组合物总重量的至少25％。
[0020]优选地，所述吸湿盐的含量在重量上可以为组合物总重量的至少30％。
[0021]优选地，所述吸湿盐可以是无水形式。
[0022]优选地，所述水溶性聚合物和吸湿盐可以固体形式提供。
[0023]优选地，所述聚合物可包括聚乙烯醇聚合物。
[0024]优选地，该方法还可以包括不使用模具挤出所述水溶性聚合物组合物的步骤。
[0025]优选地，该方法还可包括将所述水溶性聚合物组合物挤出到冷的传送带上的步骤。
[0026]优选地，所述冷的传送带的温度可能处于或低于10℃～30℃。
[0027]优选地，该方法还可以包括在冷的传送带之后立即使所述水溶性聚合物组合物粒化的步骤，而无需另外的干燥步骤。
[0028]优选地，所述水溶性聚合物可包含蜡以提高防潮性。
[0029]因此，本专利技术提供了一种可熔融加工的水溶性聚合物组合物，其包含水溶性聚合物的混合物，所述水溶性聚合物具有重量占组合物总重量至少15％的吸湿盐，所述吸湿盐用作润滑剂以使聚合物可挤出和/或可模塑，其中所述组合物具有重量占比小于10％的含
水量。
[0030]优选地，提供重量占组合物总重量的至少20％的吸湿盐。此外，所述水溶性聚合物在环境温度下可以是固体。更优选地，所述聚合物包括聚乙烯醇聚合物。本专利技术使用的PVA不限于任何特定的水解度。本专利技术中可以使用部分或完全水解的PVA。类似地，PVA不限于特定的分子量。PVA可具有约20,000的相对低的分子量直至和超过150,000的分子量。
[0031]PVA优选具有重量占比为5％的最大含水量。令人惊讶地是，已发现吸湿盐不仅从PVA吸水，而且还充当PVA的内部润滑剂，增加其熔体流动指数。
[0032]优选地，所述吸湿盐是选自碱金属盐或碱土金属盐的无水盐或水合盐。根据组合物的最终用途，使用被批准用于食品和/或药物用途和/或具有可以赋予最终产品额外益处的其他特性(例如水软化剂)的盐可能是有益的。更优选地，盐选自如下组：氯化钠、柠檬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生成水溶性聚合物的方法，所述方法包括如下步骤：从挤出机筒体中挤出水溶性聚合物组合物而不使用模具，其中，除了通过挤出机筒体的挤出机出口之外，所述挤出机筒体不排放，以生产不规则形状的聚合物挤出物；将所述不规则形状的聚合物挤出物引导到冷的传送带上，以将所述不规则形状的聚合物挤出物快速冷却至60℃以下；以及使所述不规则形状的聚合物挤出物粒化以形成颗粒。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述冷的传送带之后立即发生所述不规则形状的聚合物挤出物的粒化，而无需另外的干燥步骤。3.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述颗粒形成为水溶性聚合物产品的步骤。4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述水溶性聚合物组合物包括水溶性聚合物，所述水溶性聚合物具有吸湿盐和溶剂聚合物增塑剂，所述吸湿盐在重量上占所述组合物总重量的至少15％，以用作润滑剂，使得所述聚合物可挤出和/或可模塑，其中，所述溶剂聚合物增塑剂是单丙二醇或二丙二醇，并且其中所述组合物的含水量在重量上小于所述组合物总重量的10％。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在重量上，以比所述溶剂聚合物增塑剂更高的量提供所述吸湿盐。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述吸湿盐是选自如下组的无水盐或水合盐：氯化钠、柠檬酸钠、氯化镁、氯化钙、氯化钾、硫酸钠、碳酸钠，碳酸钾和碳酸铵。7.根据权利要求4至6中任意一项所述的方法，其中，所述吸湿盐是水溶性盐，所述水溶性盐将以10分钟内溶解重量的至少10％的速率溶于90℃的水中。8.根据权利要求4至7中任意一项所述的方法，其中，所述吸湿盐的含水量在重量上小于所述组合物总重量的10％。9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：彼得莫里斯研发有限公司，
类型：发明
国别省市：