[发明专利]一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法及制备系统

说明书

本发明提供了一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法，包括：S1)将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；所述聚合单体包括醋酸乙烯酯；S2)将所述混合液与脱盐水混合，在无氧密闭条件下，进行聚合反应，得到聚醋酸乙烯酯；S3)将所述聚醋酸乙烯酯进行皂化，得到聚乙烯醇。与现有技术相比，本发明先经醋酸乙烯酯与引发剂在静态混合器中混合均匀后，再与脱盐水混合进行悬浮聚合，使得到的聚乙烯醇聚合度较高且分布窄；并且本发明制备方法具有聚合时间短、速度快、合成工艺简单、操作方便、管道不易产生单体自聚的优点，适于工业化，制备得到的聚乙烯醇可用于生产聚乙烯醇偏光片、高强度高模量聚乙烯醇纤维等应用领域。

技术领域

本发明属于聚乙烯醇技术领域，尤其涉及一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法及制备系统。

背景技术

聚乙烯醇(以下简称PVA)是一种高分子化合物，其在工业中有广泛的用途。众所周知的PVA聚合方法有溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等，聚合反应可采用有机过氧类、偶氮类、过硫酸盐类等作为引发剂制备聚醋酸乙烯酯(以下简称PVAc)，通过皂化反应将PVAc转化为PVA。

目前PVA工业化生产主要采用溶液聚合法，但得到的PVA聚合度最高不超过3000，不能制备高聚合度的PVA，而高聚合度PVA才是制备薄膜和高性能纤维的理想材料。

日本专利特开昭61-148209/1986公开了一种采用悬浮聚合制备高聚合度PVA的方法，该方法聚合温度在20℃以下，聚合时间长超过48小时，难以实现工业化。

Chinese Journal of Synthetic Chemistry,14(3),253-257,2006公开报道的醋酸乙烯酯(以下简称VAc)悬浮聚合方法，通常采用在VAc中溶解引发剂，并将VAc与引发剂溶液一齐加入反应器内进行悬浮聚合，该方式在工业化放大中引发剂溶解槽及输送管中会发生物料自聚堵管问题，对工业化连续生产造成较大影响。因此至今，对于悬浮聚合制备PVA的报道仅限于实验室研究，不易实现工业化。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法及制备系统。

本发明提供了一种高聚合度窄分布聚乙烯醇的制备方法，包括：

S1)将聚合单体、引发剂与有机溶剂在静态混合器中混合，得到混合液；所述聚合单体包括醋酸乙烯酯；

S2)将所述混合液与脱盐水混合，在无氧密闭条件下，进行聚合反应，得到聚醋酸乙烯酯；

S3)将所述聚醋酸乙烯酯进行皂化，得到聚乙烯醇。

优选的，以聚合单体为100重量份计，所述脱盐水为100～300重量份，所述引发剂为0.01～0.3重量份，所述有机溶剂为0.01～10重量份。

优选的，所述引发剂为50℃半衰期为20～900min的有机过氧类引发剂和/或50℃半衰期为20～900min的偶氮类引发剂。

优选的，所述引发剂选自过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化环己基磺酰乙酰与偶氮二异庚腈中的一种或多种。

优选的，所述有机溶剂选自低链转移、低分子量的脂肪醇，低链转移、低分子量的脂肪烃与低链转移、低分子量的芳香族化合物中的一种或多种；优选选自甲醇、乙醇、叔丁醇、苯与甲苯中的一种或多种。

优选的，所述聚合反应的温度为25℃～50℃；聚合反应的时间为3～6h。

优选的，所述步骤S1)具体为：

将引发剂与有机溶剂混合，得到引发剂溶液；

将所述引发剂溶液与聚合单体在静态混合器中混合，得到混合液。