[发明专利]一种可熔融加工改性聚乙烯醇及其制备方法

说明书

本发明公开的可熔融加工改性聚乙烯醇，其特征在于该改性聚乙烯醇为无规共聚物，结构通式如下：式中R1、R2、R3为烷基取代基，其中至少有一个取代基为甲基，且R1、R2、R3中碳原子之和为7~9；x1，y1，z1，x、y、z的摩尔比为x:y:z=(81~93):(4~12):(2~8)，聚合度为500~1000，熔融温度为180~220℃，分解温度为260~290℃，熔融指数MI=1.0~5.0 g/10min(10kg 210℃)，拉伸强度为80~110MPa，断裂伸长率为20~40%，缺口冲击强度为6~10 KJ/m²。本发明还公开了其制备方法，该方法原料易得，操作简单，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及改性聚乙烯醇及其制备方法，具体涉及一种可熔融加工的改性聚乙烯醇及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇是一种用途广泛的水性高分子材料，由于大量羟基使其具有优良的水溶性，力学性能，气体阻隔性，良好的成膜性，粘结性，且聚乙烯醇无毒，在一定条件下可进行生物降解，在纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸等行业具有广泛的应用。但聚乙烯醇分子链中大量羟基的存在，使得聚乙烯醇易形成分子内及分子间氢键，使其熔点高达220～230℃，而聚乙烯醇在180℃便开始降解，难以进行熔融加工，一般采用溶液法制备，且仅能制备低维制品(如纤维，薄膜)或用作辅料等，应用市场受限。

为了解决传统聚乙烯醇难以热塑加工的难题，国内外对PVA的改性技术做了大量的研究，开发具有高附加值的PVA新产品已成为国内外研究的热点。共聚改性是改善聚乙烯醇热塑加工的重要方法,通过共聚引入其它作用力较弱的单体，改善聚乙烯醇分子链化学结构和规整度，减弱聚乙烯醇分子内、分子间氢键，降低其熔点，改善其热塑加工性能。专利CN102603954A使用长链支化的羧酸乙烯酯与醋酸乙烯酯进行共聚，制得的改性聚乙烯醇分子链的规整性下降，结晶能力下降，熔点降低，但是实际应用中发现其熔融指数太小，难以有效熔融加工。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可熔融加工改性聚乙烯醇，该改性聚乙烯醇熔融指数高，流动性好，适合熔融加工。

本发明的另一目的是提供上述改性聚乙烯醇的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种可熔融加工改性聚乙烯醇，其结构式如下：

式中，

R1、R2、R3为烷基，其中至少有一个取代基为甲基，且R1、R2、R3中碳原子之和为7～9；x1，y1，z1，x、y、z的摩尔比为x:y:z＝(81～93):(4～12):(2～8)，聚合度为500～1000。

上述x，y，z均为整数。

发明人在研究中惊奇的发现，本发明聚合度的降低以及醇解度的减少对改性聚乙烯醇的力学性能的影响并不大，同时熔融指数的改变以及流动性的增加更有利于改性聚乙烯醇的热塑加工。上述改性聚乙烯醇的熔融温度为180～220℃，分解温度为260～290℃，熔融指数MI＝1.0～5.0g/10min(10kg210℃)，拉伸强度为80-110MPa，断裂伸长率为20～40％，缺口冲击强度为6～10KJ/m²。

上述熔融加工改性聚乙烯醇的制备方法，它是采用醋酸乙烯单体与长链支化的羧酸乙烯酯单体为原料，在引发体系作用下共聚，所得共聚物再经醇解制得本发明改性聚乙烯醇；所述支化乙烯基单体结构如下：

式中

R1、R2、R3为烷基，其中至少有一个取代基为甲基，且R1、R2、R3中碳原子之和为7～9。