專利名稱：一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，屬于聚合物加工領(lǐng)域。
聚乙烯醇(PVA)是一種性能優(yōu)良、用途廣泛的聚合物。由PVA制備的薄膜具有優(yōu)異的阻氧、阻油性，不帶靜電，不吸塵，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，并在一定條件下具有水溶性和生物降解性，在薄膜材料中占有獨(dú)特的、十分重要的地位。PVA是結(jié)晶性聚合物，分子中含有大量羥基，能形成大量的分子內(nèi)和分子間氫鍵，使其熔點(diǎn)高達(dá)220-240℃，但分解溫度低，160℃即開始脫水醚化，200℃開始分解。由于PVA的這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其難以熱塑加工。因此，PVA纖維(維綸)和PVA膜一般均采用濕法生產(chǎn)。目前市售的PVA膜大多采用流延法生產(chǎn)。但流延法生產(chǎn)的缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，膜厚，質(zhì)量不穩(wěn)定，成本高，從而限制了PVA薄膜的推廣應(yīng)用。因此，如果能實(shí)現(xiàn)PVA的吹塑成膜，無(wú)疑將在PVA薄膜的生產(chǎn)行業(yè)帶來(lái)根本性的突破，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對(duì)此，國(guó)內(nèi)外均投入大量人力物力競(jìng)相研究。日本專利JP 77110782報(bào)道擁有PVA吹塑成膜技術(shù)，其要點(diǎn)是加入大量水(含量大于40％)作增塑劑，降低PVA熔點(diǎn)，使其低于PVA的分解溫度，從而可吹塑成膜。況泰貴在塑料工業(yè)1993年第1期中提出了泡管常溫雙向拉伸制造PVA薄膜的方法，其要點(diǎn)也是以大量的水為增塑劑(含量為40-55％)。但由此增加脫水和二次拉伸等十分復(fù)雜的工藝過程，對(duì)設(shè)備和操作人員素質(zhì)要求很高。
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特點(diǎn)是用新型增塑劑增塑的聚乙烯醇可在熔融狀態(tài)下熱塑成膜，新型增塑劑中的可聚合單體在加工過程中聚合，生成的聚合物均勻分散在聚乙烯醇薄膜基體中，得到強(qiáng)度高、阻隔性好、透明、耐水的聚乙烯醇薄膜。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，其中所述原料份數(shù)除特殊說(shuō)明外，均為重量份數(shù)。
一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法(1)將可聚合單體5-45份溶于水5-40份配制成一定濃度的溶液，然后加入輔助添加劑0.1-20份，攪拌成均勻的溶液。
(2)用上述溶液于溫度20-150℃溶脹聚乙烯醇(聚合度為500-2000，醇解度為87-100％)40-85份。
(3)將溶脹良好的聚乙烯醇進(jìn)行熱塑加工成膜，溫度為80-190℃，成型前熔融時(shí)間為0.2-20分鐘。
(4)將熱塑成型材料于溫度100-200℃后處理5-30分鐘。
可聚合單體為含有兩個(gè)到十二個(gè)碳原子的羥基酸、含有兩個(gè)到十二個(gè)碳原子的氨基酸或五節(jié)環(huán)到十三節(jié)環(huán)的環(huán)酰胺至少一種。
輔助添加劑為尿素、丙三醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙烯酸、低分子量的聚丙烯酸、甘油酯和/或無(wú)機(jī)酸至少一種。
熱塑加工方法為吹塑成膜法、雙向拉伸成膜法和熱壓成膜法。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)操作簡(jiǎn)單，不需要特殊工序；(2)所得溶脹料可直接用于熱塑加工；(3)以聚乙烯醇為原料一步成型制得薄膜，不需要擠出造粒過程；(4)可聚合單體和輔助添加劑以溶液形式溶入聚乙烯醇中，生成的聚合物在聚乙烯醇中均勻分散，成膜后不需除去，可提高了聚乙烯醇薄膜的力學(xué)性能、耐水性和阻隔性。
1.將5-羥基戊酸6kg溶于去離子水15kg中配制成溶液，再將聚乙烯醇29kg加入到該溶液中，在攪拌作用下于混合器中溶脹。溶脹良好后取出裝于桶中，加入擠出機(jī)于溫度80-120℃吹塑成膜，后處理在150℃處理20分鐘。
2.將6-氨基己酸5kg溶于去離子水16kg中配制成溶液，再加入尿素2.5kg，攪拌成均勻溶液。將聚乙烯醇26.5kg加入到配制好的溶液中，在攪拌作用下于混合器中溶脹。溶脹良好后裝于桶中，加入擠出機(jī)于溫度90-130℃進(jìn)行加工，雙向拉伸成膜，后處理用微波輻照10分鐘。
3.將己內(nèi)酰胺12kg溶于去離子水8kg中配制成溶液，再將聚乙烯醇30kg加入到該溶液中，在攪拌作用下于混合器中溶脹。溶脹良好后取出裝于桶中，用壓機(jī)于溫度140℃熱壓成膜，成膜后在180℃熱處理10分鐘。
權(quán)利要求
1.一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特征在于a.將起始原料(按重量計(jì))可聚合單體5-45份溶于水5-40份配成一定濃度的溶液，然后加入輔助添加劑0.1-20份，攪拌成均勻的溶液，b.將上述溶液于溫度20-150℃溶脹聚乙烯醇(聚合度500-2000，醇解度為87-100％)40-85份，c.將溶脹良好的聚乙烯醇進(jìn)行熱塑加工，溫度為80-190℃，成型前熔融時(shí)間為0.2-20分鐘，d.將熱塑成型材料于溫度100-200℃熱處理5-30分鐘。
2.按照權(quán)利要求1所述一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特征在于可聚合單體為含有兩個(gè)到十二個(gè)碳原子的羥基酸、含有兩個(gè)到十二個(gè)碳原子的氨基酸或五節(jié)環(huán)到十三節(jié)環(huán)的環(huán)酰胺至少一種。
3.按照權(quán)利要求1所述一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特征在于輔助添加劑為尿素、丙三醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙烯酸、低分子量的聚丙烯酸、甘油酯和/或無(wú)機(jī)酸至少一種。
4.按照權(quán)利要求1所述一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法，其特征在于熱塑加工方法為吹塑成膜法、雙向拉伸成膜法或熱壓成膜法。
全文摘要
一種用于熱塑加工聚乙烯醇薄膜的新型增塑方法,其特點(diǎn)是利用新型增塑劑增塑的聚乙烯醇在熔融狀態(tài)下熱塑加工成膜,新型增塑劑中的可聚合單體在加工過程中原位聚合,生成的聚合物均勻分散在聚乙烯醇薄膜中,于溫度100－200℃熱處理5－30分鐘,獲得強(qiáng)度高、阻隔性好、透明、耐水的聚乙烯醇薄膜。
文檔編號(hào)C08J5/18GK1368515SQ0110709
公開日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月7日
發(fā)明者王琪, 王茹, 李莉, 華正坤 申請(qǐng)人:四川大學(xué)