生产PVA制品的热稳定剂及该PVA制品的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种用于干法加工制备聚乙烯醇粒料的热稳定剂，一种干法加工制备ＰＶＡ粒料或薄膜的方法，以及由所述方法获得的制品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于干法加工制备聚乙烯醇粒料的热稳定剂，一 种干法加工制备PVA粒料或薄膜的方法，以及由所述方法获得的制口口口 。
技术介绍
聚乙烯醇作为 一种可水溶的环境友好材料已经为大家所公认，其 制品在许多领域得到应用，例如，薄膜作为包装材料使用，或者作为 印刷转印或不织布等，还可以作环保型购物袋和垃圾袋使用；聚乙烯 醇与金属配伍形成的凝胶类化合物可以进行软骨替代，有效地修复关 节损伤；以及制备组织工程支架材料等。聚乙烯醇薄膜及其制品的制备方法已知的通常有以下两种 一是 湿法加工，将聚乙烯醇原料和至少有一组分是水等增塑剂混合，至一 定的粘度，将其挤出脱泡，进行加工成薄膜或其它制品。湿法加工的 加工温度一般在100。C以下。国内有许多专利对其相关的组成物可加 工设备做了相关报道。另一种是干法加工，其方法是将PVA原料及其他助剂在一定温 度下混合后在没有水存在的条件下挤出吹膜或加工成其它制品。干法 加工的加工温度一般在150°C以上。聚乙烯醇(PVA)是热敏感型聚合 物，在空气中加热100。C以上时，聚乙烯醇会氧化发黄，溶解度下降， 熔体流动性能变差，机械性能改变。温度越高，受热时间越长，氧化 分解越快，因此干法加工制备PVA薄膜，其在高温下氧化是造成其 在工业化大生产上不能连续生产的主要原因。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术公开了一种用于干法加工制备聚乙烯 醇粒料的热稳定剂，所述的热稳定剂包括自由基吸收剂、自由基稳定剂和活性物质吸收剂。在另一个实施方案中，本专利技术公开了一种干法加工制备PVA粒 料的方法，该方法包括以下步骤(1) 将聚乙烯醇原料、复配增塑剂和本专利技术的热稳定剂在 25-180°C温度范围内进行混合；(2) 将步骤(l)的混合物加入挤出造粒机中在120-250°C范围内挤 出造粒。在另一个实施方案中，本专利技术公开了一种干法加工制备PVA薄 膜的方法，该方法包括以下步骤(1) 将聚乙烯醇原料、复配增塑剂和本专利技术的热稳定剂在 25-180。C温度范围内进4亍混合；(2) 将步骤(l)的混合物加入挤出造粒机中在120-250°C范围内挤 出造粒；(3) 将步骤(2)得到的粒料在150-250。C范围内50%的相对湿度下 挤出吹膜，得到厚度为20-180pm、水溶解时间和温度可控的聚乙烯醇 薄膜。在另一个实施方案中，本专利技术公开了由上述方法所获得的制品， 例如作为包装材料的薄膜，作为印刷转印或不织布等的薄膜，作为环 保型购物袋和垃圾袋使用的薄膜等。附图说明图1是PVA受热前的X射线光电子能谱(XPS)图。图2是未加本专利技术的热稳定剂的PVA受热40分钟后的X射线光 电子能谱(XPS)图。图3是加入实施例2中的热稳定剂后PVA受热40分钟后的X射 线光电子能语(XPS)图。图4是加入实施例3中的热稳定剂后PVA受热40分钟后的X射 线光电子能谱(XPS)图。图5是未加本专利技术的热稳定剂及加入实施例1、实施例3、实施 例4中的热稳定剂后PVA密炼40分钟后的扭矩图。图6是加入实施例4的热稳定剂前后PVA的拉伸强度与受热时 间图。图7是加入实施例4的热稳定剂前后PVA的断裂伸长率与受热 时间图。图8是加入本专利技术的热稳定剂前和加入实施例3、实施例4、实 施例5的热稳定剂后PVA的热失重曲线图。具体实施例方式本专利技术提供了一种用于干法加工制备PVA粒料的热稳定剂，所 述的热稳定剂包括自由基吸收剂、自由基稳定剂和活性物质吸收剂。 自由基吸收剂本专利技术的自由基吸收剂包括主吸收剂和助吸收剂，其包括但不限 于以下中的一种或几种主吸收剂包括烷基酚类化合物、亚烷基酚类化合物、烷基双酚类 化合物、羟基苯基丙烯酸酯类化合物、氨基酚类化合物、硫代双酚类 化合物或其组合。主吸收剂的实例包括 AO-l 2,4，6-三叔丁基苯酚AO-5 四[B-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 AO-l 1 双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸丙酰)联氨AO-13 磷酸[3,5(1,1-二曱基乙基)-4-羟基苯基]曱基单乙基酯 4丐盐AO-16 3，5-二叔丁基-4-羟基千基磷酸酯 AO-26 4，4'-硫代-双(3-甲基-6-叔丁基酚) AO-27 2,2'-硫代-双(4-曱基-6-叔丁基酚)AO-28 2-(4-羟基-3,5- 二叔丁基苯胺基)-4,6-双(正辛基硫代)画1，3,5画三漆<formula>formula see original document page 8</formula>助吸收剂包括羟基酯类化合物、饱和酸酯类化合物、硫代酯类化 合物、亚磷酯类化合物或其组合。助吸收剂的实例包括 DLTP 硫代二丙酸二月桂酯DSTP 硫代二丙酸二硬脂醇酯TOP 亚磷酸三异癸酯 TNP 亚磷酸三壬基苯酯 TPP 亚磷酸三苯脂季戊四醇四硬脂酸酯12-羟基硬脂酸甘油酯三羟曱基丙烷三硬脂酸酯硬脂酸十三酯本专利技术的自由基吸收剂优选上述化合物的一种或几种的组合，用 量为0.1wt%-15wt%,优选0.5wt%-5wt%,以聚乙烯醇重量100wt。/o记。 其中主吸收剂和助吸收剂的质量比为5:1-1:1。自由基稳定剂本专利技术的自由基稳定剂包括Ca、 Ba、 Sn等金属形成的有机盐类、 由Zn或Cd等形成的有机酯盐、二酮类化合物及有机金属盐类或其组 合。本专利技术的自由基稳定剂的实例包括但不限于硫代甘醇酸烷基酯 辛基锡、硫醇丙酸酯丁基锡、硫醇乙酸酯辛基锡、硬脂酸钡、硬脂酸 钙、硬脂酸锌、二碱式亚磷酸铅、二碱式硬脂酸铅、三碱式硫酸铅、 1,3-二酮类化合物。本专利技术的自由基稳定剂的用量为0.2-10%，优选0.2-5%，更优选 0.2-2%，以聚乙烯醇重量100%记。活性物质吸收剂本专利技术的活性物质吸收剂包括无机石威、无机盐、无机石成与无机盐 的组合、无机碱和/或无机盐与多羟曱基化合物的组合、和上述物质或 组合与纳米化合物的组合。所述的无机碱包括但不限于氢氧化镁、氢氧化钠和氢氧化钙。所述的无机盐包括但不限于硫酸镁、磷酸镁、亚磷酸铁、磷酸铜、 硫酸铜、；危酸4丐。所述的多羟甲基化合物包括但不限于三羟甲基丙烷、二羟曱基丙烷、四羟甲基丙烷。所述的纳米化合物包括但不限于纳米蒙脱土、納米水滑石、纳米 瓷土等。本专利技术的活性物质吸收剂的用量为0.2wt%。-10wt%，优选 0.2wt%。-5wt%,以聚乙烯醇重量100%记。在一种实施方案中，本专利技术的热稳定剂包括0.02-0.1份氢氧化钙， 0.02-0.08份硫酸钩，l-3份纳米水滑石，l-2份AO-13,0.3画0.7份AO國28， 0.5-1份DSTP, 0.8-1.2份季戊四醇四硬脂酸酯,0.3-1.0份硬脂酸锌, 以聚乙烯醇重量为100份记。在一种实施方案中，本专利技术的热稳定剂包括0.1-0.5份氢氧化钙， 0.01-0.1份磷酸铜，l-5份纳米瓷土， l-3份AO國16, 0.3-0.8份AO-28, 0.5-l份TNP， l-8份二碱式硬脂酸铅，以聚乙烯醇重量为IOO份记。在一种实施方案中，本专利技术的热稳定剂包括0.002-0.02份氢氧化 镁，0.001-0.02份磷酸铜，0.5-1份DSTP, 1-2份纳米瓷土 ， 1-2份AO-l, 0.1-0.3份AO-5,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于干法加工制备聚乙烯醇粒料的热稳定剂，所述的热稳定剂包括自由基吸收剂、自由基稳定剂和活性物质吸收剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于干法加工制备聚乙烯醇粒料的热稳定剂，所述的热稳定剂包括自由基吸收剂、自由基稳定剂和活性物质吸收剂。2. 根据权利要求1的热稳定剂，其中所述自由基吸收剂包括主吸收剂和助吸收剂，主吸收剂包括烷基 酚类化合物、亚烷基酚类化合物、烷基双酚类化合物、羟基苯基丙烯 酸酯类化合物、氨基酚类化合物、硫代双酚类化合物或其组合；助吸 收剂包括羟基酯类化合物、饱和酸酯类化合物、硫代酯类化合物、亚 磷酯类化合物或其组合；所述自由基稳定剂包括Ca、 Ba、 Sn等金属形成的有机盐类、由 Zn或Cd等形成的有机酯盐、二酮类化合物及有机金属盐类或其组合；所述活性物质吸收剂包括无机石威、无才几盐、无机;咸与无机盐的组 合、无机碱和/或无机盐与多羟甲基化合物的组合、和上述物质或组合 与纳米化合物的组合。3. 根据权利要求2的热稳定剂，其中 所述主吸收剂包括2，4,6-三叔丁基苯酚四[B-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸丙酰)联氨磷酸[3，5(l，l-二曱基乙基)-4-羟基苯基]曱基单乙基酯4丐盐;3，5-二叔丁基-4-羟基卡基磷酸酯;4,4'-硫代-双(3-曱基-6-叔丁基酚);2,2'-硫代-双(4-曱基-6-叔丁基酚);2-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-4，6-双(正辛基硫代)-l,3，5-三。秦<formula>formula see original document page 2</formula>助吸收剂包括 硫代二丙酸二月桂酯硫代二丙酸二硬脂醇酯亚磷酸三异癸酯亚磷酸三壬基苯酯亚磷酸三苯脂 季戊四醇四;更脂酸酯12-羟基硬脂酸甘油酯三羟曱基丙烷三硬脂酸酯硬脂酸十三酯所述自由基稳定剂包括硫代甘醇酸烷基酯辛基锡、硫醇丙酸酯丁 基锡、硫醇乙酸酯辛基锡、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、二碱式亚磷酸铅、二碱式硬脂酸铅、三碱式硫酸铅、1，3-二酮类化合物； 所述的无机碱包括氢氧化镁、氢氧化钠和氢氧化钙； 所述的无机盐包括硫酸镁、磷酸镁、亚磷酸铁、磷酸铜、硫酸铜、所述的多羟曱基化合物包括三羟曱基丙烷、二羟曱基丙烷、四羟 曱基丙烷；所述的纳米化合物包括纳米蒙脱土、纳米水滑石、纳米资土。4. 根据权利要求1的热稳定剂，其中以聚乙烯醇重量100wt。/。记，所述自由基吸收剂的用量为 0.1wt%-15wt%,优选0.5wt%-5wt%;以聚乙烯醇重量100wt。/。记，所述自由基稳定剂的用量为 0.2-10%,优选0.2-5%，更优选0.2-2%;以聚乙烯醇重量100wt。/。记，所述活性物质吸收剂的用量为 0.2wt96o画1 Owt%,优选0.2wt%。-5wt% 。5. 根据权利要求2的热稳定剂，其中以聚乙烯醇重量100wt。/o记，所述自由基吸收剂的用量为 0.1wt%-15wt%,优选0.5wt%-5wt%,其中主吸收剂和助吸收剂的质量 比5:l國l:r,以聚乙烯醇重量100wt。/o记，所述自由基稳定剂的用量为 0.2-10%,优选0.2-5%,更优选0.2-2%;以聚乙烯醇重量100...

【专利技术属性】
技术研发人员：项爱民，王建超，
申请(专利权)人：轻工业塑料加工应用研究所，北京工商大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]