[发明专利]增塑剂、聚乙烯醇组合物和聚乙烯醇薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及聚乙烯醇薄膜领域，具体地，涉及增塑剂、聚乙烯醇组合物和聚乙烯醇薄膜及其制备方法。该增塑剂含有组分A、组分B和组分C；所述组分A为丙三醇、乙二醇、聚乙二醇和季戊四醇中的一种或多种；所述组分B为氯化镁、硝酸镁、氯化钙、硫酸铜和醋酸钠中的一种或多种；所述组分C为水。本发明能够使得较宽醇解度范围的聚乙烯醇经双向拉伸制膜，且所得的聚乙烯醇薄膜具有较高的力学性能、光学性能和阻隔性能。

技术领域

本发明涉及聚乙烯醇薄膜领域，具体地，涉及增塑剂、聚乙烯醇组合物和聚乙烯醇薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)是为数不多的已工业化生产的可从天然气制备的非石油基高分子材料，其应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等领域。PVA的耐酸碱和耐有机溶剂性能优异，具有极佳的阻隔性能，生物相容性好，可生物降解。但因其分子链上存在多羟基结构，分子内和分子间产生了很强的氢键，导致其熔点和分解温度接近，很难热塑加工，因此其应用目前主要还是基于溶液法工艺，采用溶液流延法制备PVA薄膜存在着步骤繁琐，薄膜强度差等缺点。

双向拉伸法的拉伸倍率大(横向拉伸倍率可达10倍以上)、成型速度快(最高收卷速度可达数百米/分钟)、生产效率高，并且得到的薄膜的力学强度、光学性能和厚度均匀性均更佳，但是薄膜成型受工艺条件波动影响显著，薄膜拉伸加工难度大，对于薄膜原料有着更高的要求。而且由于PVA加工的特殊性，还没有针对PVA的双向拉伸法工艺系统研究，使得双向拉伸法制备PVA薄膜难以实现。

目前有一些针对PVA增塑的研究，希望通过共聚、共混等手段提高PVA的塑性，使其能够进行热塑性加工，以降低其制备成本，扩大其使用范围，但对于热塑性PVA薄膜的研究还很少。目前较多的都是设计采用熔融加工法制备PVA薄膜(例如CN106189010A、CN106189008A、CN101864132A和CN102391598A等)，但均采用流延法或是吹膜法制备薄膜，这两种方法制备薄膜相对来说对原料和工艺要求都相对较低，薄膜的性能也较双向拉伸法差。

CN106189006A提出采用双向拉伸法制备PVA薄膜，但其所述方法需使用95(mol)％≤醇解度99.9(mol)％的PVA原料，对于PVA的适用性较窄；并且所得的PVA薄膜的拉伸强度提高有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适用于较宽醇解度范围的聚乙烯醇的双向拉伸制膜的增塑剂、聚乙烯醇组合物，以及聚乙烯醇薄膜及其制备方法；本发明所得的聚乙烯醇薄膜拉伸强度等性能都有所提高。

本发明的发明人出人预料地发现，当将本发明的组分A、组分B和组分C配合作为增塑剂时，特别是在特定含量比例复配下，能够适用于更宽醇解度范围的聚乙烯醇的双向拉伸制膜；并由此完成了本发明。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种增塑剂，该增塑剂含有组分A、组分B和组分C；所述组分A为丙三醇、乙二醇、聚乙二醇和季戊四醇中的一种或多种；所述组分B为氯化镁、硝酸镁、氯化钙、硫酸铜和醋酸钠中的一种或多种；所述组分C为水。

本发明第二方面提供一种聚乙烯醇组合物，其中，所述组合物含有聚乙烯醇、增塑剂、润滑剂和任选的助剂；所述增塑剂为上述增塑剂。

本发明第三方面提供一种含有上述聚乙烯醇组合物的聚乙烯醇薄膜。

本发明第四方面提供一种双向拉伸聚乙烯醇薄膜的制备方法，该方法包括：

(1)提供上述组合物所含成分的混合物；

(2)将所述混合物进行熔融挤出并流延铸片，得到聚乙烯醇铸片；

(3)将聚乙烯醇铸片进行双向拉伸以成膜。

本发明第五方面提供由上述方法制得的聚乙烯醇薄膜。