[发明专利]一种高聚合度高间规度聚乙烯醇及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高聚合度高间规度聚乙烯醇及其制备方法，包括如下步骤：(1)将VBz、VAc和VPi三种单体以及引发剂在一定条件下进行乳液聚合得到预聚物PVBz‑co‑PVAc‑co‑PVPi；所述引发剂为过硫酸钾和N,N－二甲基乙醇胺的混合物，所述乳液聚合中的乳化剂为十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯辛基苯酚醚‑10的混合溶液；(2)将PVBz‑co‑PVAc‑co‑PVPi溶于甲醇中得到PVBz‑co‑PVAc‑co‑PVPi/甲醇溶液；(3)将一定浓度的NaOH/甲醇溶液缓慢加入到PVBz‑co‑PVAc‑co‑PVPi/甲醇溶液中，边加边搅拌至出现产物后再静置反应得到高聚合度高间规度的聚乙烯醇。制得的聚乙烯醇聚合度为9000～21000，间规度为54～65％，熔点为237℃～256℃；可有选择性地改变单体比例合成出所需要的高聚合度高间规度的聚乙烯醇，该方法具有工艺简单，易控制、绿色环保、转化率高的特点。

技术领域

本发明所属聚乙烯醇(PVA)的合成技术领域，涉及一种高聚合度高间规度聚乙烯醇及其制备方法。

背景技术

目前制备的高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维主要采用普通PVA聚合物为原料，该种聚合物合成时主要以廉价易得的醋酸乙烯酯(VAc)为单体，因VAc单体分子量较小，反应性质较活泼，可以采用多种聚合方法制备出PVA的预聚体PVAc，再用NaOH/甲醇溶液做催化剂进行醇解便可制备PVA聚合物。但是由于VAc分子量小，反应性质活泼，且侧基基团空间位阻小，合成出的PVA聚合度与间规度不高，其聚合度为一般为1700～3500，间规度一般为48～51％。

由于现有技术制得的PVA的聚合度与间规度不高，这不仅会限制成纤时大分子的取向与结晶从而影响PVA纤维的强度和模量以及纤维的耐酸碱腐蚀，耐气候等性能。而且因低聚合度低间规度的PVA本身熔点不高，制得的纤维也难以获得较高的熔点。

因此，研究一种高聚合度、高间规度以及高熔点的聚乙烯醇具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，以苯甲酸乙烯酯(VBz)、醋酸乙烯酯(VAc)和三甲基乙酸乙烯酯(VPi)为单体，采用乳液聚合法共聚制备出了聚苯甲酸乙烯酯-co-聚醋酸乙烯酯-co-聚三甲基乙酸乙烯酯(PVBz-co-PVAc-co-PVPi)预聚体，再经NaOH/甲醇溶液醇解的方法最终制备出高聚合度高间规度聚乙烯醇聚合物。

为达到上述目的，采用的技术方案如下：

一种高聚合度高间规度聚乙烯醇的制备方法，是以VBz(苯甲酸乙烯酯)、VAc(醋酸乙烯酯)和VPi(三甲基乙酸乙烯酯)为单体，采用乳液聚合法共聚再经醇解的方法制备高聚合度高间规度聚乙烯醇，包括如下步骤：

(1)将VBz、VAc、VPi和引发剂在一定条件下进行乳液聚合得到预聚物PVBz-co-PVAc-co-PVPi；所述引发剂为KPS(过硫酸钾)和DMEA(N,N－二甲基乙醇胺)的混合物，所述乳液聚合的乳化剂为SDS(十二烷基硫酸钠)和OP-10(聚氧乙烯辛基苯酚醚-10)的混合溶液；

(2)将PVBz-co-PVAc-co-PVPi溶于甲醇得到PVBz-co-PVAc-co-PVPi/甲醇溶液；

(3)将一定浓度的NaOH/甲醇溶液缓慢加入到PVBz-co-PVAc-co-PVPi/甲醇溶液中，边加边搅拌出现白色产物后再继续静置反应一定时间后得到高聚合度高间规度聚乙烯醇。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种高聚合度高间规度聚乙烯醇的制备方法，所述VBz、VAc和VPi的总加入量与所述引发剂的摩尔比为100:0.4～0.6；引发剂中KPS和DMEA的摩尔比为5.0:2.0～3.0；VBz、VAc和VPi的摩尔比为20:30～50:50～30。