專利名稱：低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子聚合物低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)技術(shù)，更明確地說是一種以溶劑調(diào)配法生產(chǎn)低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。
低醇解度聚乙烯醇由于具有較高的表面活性和較低的表面張力，廣泛用于PVC聚合、橡膠乳液聚合、乳化技術(shù)、電子工業(yè)和膜材料制造等方面，需大量進(jìn)口，而進(jìn)口價(jià)格昂貴。究其原因，在于國內(nèi)生產(chǎn)聚乙烯醇的廠家雖然很多，但都是較高醇解度的單一品種。醇解度在55～85％之間的低醇解度品種，國內(nèi)目前仍不能生產(chǎn)。國外為了生產(chǎn)低醇解度聚乙烯醇，采用在捏合機(jī)中干燥與醇解同時進(jìn)行的工藝。通過控制干燥速度和醇解速度來生產(chǎn)不同醇解度的聚乙烯醇產(chǎn)品。由于低醇解度聚乙烯醇的甲醇溶液屬于高粘流體，因而在低醇解度產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中電力消耗高，單臺設(shè)備生產(chǎn)能力小。
本發(fā)明的目的，在于克服上述缺點(diǎn)和不足，提供一種電能消耗低、單臺設(shè)備生產(chǎn)能力較大，可以滿足國內(nèi)對低醇解度聚乙烯醇的需求，替代進(jìn)口，而且又能大幅度提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的是溶劑調(diào)配法工藝。聚乙烯醇的生產(chǎn)，早期采用濕法醇解。也就是在聚醋酸乙烯的甲醇溶液中，加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行醇解反應(yīng)。該方法的特點(diǎn)是反應(yīng)速度快、設(shè)備體積小、生產(chǎn)能力高，過程是連續(xù)化進(jìn)行的。缺點(diǎn)是副反應(yīng)速度快，產(chǎn)品中醋酸鈉含量高。近期采用干法醇解工藝。其反應(yīng)物料基本不含水。由于醇解催化劑堿溶解于甲醇中，采用的堿摩爾比很低，只有濕法醇解的十分之一，生產(chǎn)產(chǎn)品的純度很高。本發(fā)明溶劑調(diào)配法是在原工藝采用甲醇做為溶劑的基礎(chǔ)上，增加溶劑添加劑，以使聚醋酸乙烯和聚乙烯醇的溶解度符合反應(yīng)過程的要求。先選用與甲醇互溶且溶劑參數(shù)較小的溶劑添加劑與甲醇形成混合溶劑，然后將聚醋酸乙烯溶于混合溶劑中，其濃度為20～30％，升溫至45～50℃，再按堿摩爾比0.05～0.12的比例加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行醇解，生成低醇解度聚乙烯醇，再加入凝析劑將其析出。選用的與甲醇互溶的溶劑添加劑為烴類或酯類時，它們與甲醇的質(zhì)量配比為4∶6、3∶7、2∶8、1∶9四種配比中之一種時，即可得到低醇解度聚乙烯醇產(chǎn)品，效果好。其產(chǎn)品的醇解度分別為50～60％、60～70％、70～80％和80～90％。溶劑添加劑也可以選用醚類或酮類。生成低醇解度聚乙烯醇后，應(yīng)適時加入反應(yīng)終止劑，及時終止醇解反應(yīng)，然后加入凝析劑將其析出。低醇解度聚乙烯醇形成產(chǎn)品后，殘存的催化劑和雜質(zhì)仍可在一定數(shù)量上改變醇解度，即產(chǎn)品的穩(wěn)定性差，因此要適時加入終止劑進(jìn)行控制。
溶劑添加劑應(yīng)具有以下特點(diǎn)能與甲醇互溶；能溶解聚乙烯醇，而且添加后能改變?nèi)軇┑娜芙舛葏?shù)；易與甲醇分離；價(jià)格低，毒性小，添加量少。上述烴類、酯類、醚類或酮類如乙醇、甲苯、丙酮等符合要求。通過降低混合溶劑的溶劑參數(shù)拉大了溶劑的溶劑參數(shù)與低醇解度聚乙烯醇的溶劑參數(shù)之間的差距。當(dāng)聚醋酸乙烯醇解到一定程度時，可變成不溶物而析出。否則，低醇解度聚乙烯醇溶劑常數(shù)與甲醇的溶劑常數(shù)相近，在醇解過程中聚乙烯醇則無法析出。
醇解的反應(yīng)速度可由加入的堿摩爾比控制。加入堿摩爾比為0.05～0.12的氫氧化鈉溶液，會有較快的反應(yīng)速度、較高的生產(chǎn)效率。這是一種較好的催化劑配方。45～50℃的反應(yīng)溫度、聚醋酸乙烯20～30％的濃度、堿摩爾比0.05～0.12是最佳的反應(yīng)條件，效果理想。
分離出產(chǎn)品后的溶劑中含有一定量的催化劑、終止劑、凝析劑和鹽。若將此溶液循環(huán)使用，需將其中的部分成份分離出來，最簡單的方法是由填料塔進(jìn)行精餾分離。
本發(fā)明的任務(wù)就是這樣完成的。
本發(fā)明提供了一種新的較簡單的低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。它有較高的生產(chǎn)效率，有較低的電能消耗，它可滿足國內(nèi)對低醇解度聚乙烯醇的需求，替代進(jìn)口，又能大幅度提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。它可廣泛用于生產(chǎn)醇解度為50～90％的低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)中。
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。但本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容不限于實(shí)施例。
實(shí)施例1，一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。它是選用酯類做為溶劑添加劑與甲醇形成混合溶劑，混合溶劑中甲醇與酯類的質(zhì)量配比為6∶4。然后將聚醋酸乙烯溶于混合溶劑中，其濃度為20～30％，升溫至45～50℃。再按堿摩爾比0.05～0.12的比例加入催化劑氫氧化鈉溶液進(jìn)行醇解。后加入反應(yīng)終止劑終止醇解反應(yīng)，再加入凝析劑析出低醇解度聚乙烯醇。生產(chǎn)的產(chǎn)品的醇解度為50～60％。
實(shí)施例2，一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。選用烴類做為溶劑添加劑?；旌先軇┲屑状寂c烴類的質(zhì)量配比為6∶4。其余工藝條件同實(shí)施例1。產(chǎn)品的醇解度為50～60％。
實(shí)施例3，一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。選用酯類做為溶劑添加劑?；旌先軇┲屑状寂c酯類的質(zhì)量配比為7∶3。其余工藝條件同實(shí)施例1。產(chǎn)品的醇解度為60～70％。
實(shí)施例4，一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。選用烴類做為溶劑添加劑?；旌先軇┲屑状寂c烴類的質(zhì)量比為7∶3。其余工藝條件同實(shí)施例1。產(chǎn)品的醇解度為60～70％。
實(shí)施例5，一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。選用酯類做為溶劑添加劑。混合溶劑中甲醇與酯類的質(zhì)量比為8∶2。其余工藝條件同實(shí)施例1。產(chǎn)品的醇解度為70～80％。
實(shí)施例6，一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。選用烴類做為溶劑添加劑。混合溶劑中甲醇與烴類的質(zhì)量比為8∶2。其余工藝條件同實(shí)施例1。產(chǎn)品的醇解度為70～80％。
實(shí)施例7，一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。選用酯類做為溶劑添加劑。混合溶劑中甲醇與酯類的質(zhì)量比為9∶1。其余工藝條件同實(shí)施例1。產(chǎn)品的醇解度為80～90％。
實(shí)施例8，一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝。選用烴類做為溶劑添加劑?；旌先軇┲屑状寂c烴類的質(zhì)量比為9∶1。其余工藝條件同實(shí)施例1。產(chǎn)品的醇解度為80～90％。
權(quán)利要求
1.一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝，它由將聚醋酸乙烯加入甲醇中溶解，再加入催化劑氫氧化鈉溶液進(jìn)行醇解反應(yīng)等工藝過程組成，其特征在于它是先選用與甲醇互溶且溶劑參數(shù)較小的溶劑添加劑與甲醇形成混合溶劑，然后將聚醋酸乙烯溶于混合溶劑中，其濃度為20～30％，升溫至45～50℃。再按堿摩爾比0.05～0.12的比例加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行醇解，生成低醇解度聚乙烯醇并加入凝析劑將其析出。
2.按照權(quán)利要求1所述的低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于所說的選用的與甲醇互溶的溶劑添加劑為烴類或酯類等，它們與甲醇的質(zhì)量配比為4∶6、3∶7、2∶8、1∶9四種配比中之一種。
3.按照權(quán)利要求1所述的低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于所說的選用的與甲醇互溶的溶劑添加劑為醚類或酮類。
4.按照權(quán)利要求1～3中任一個權(quán)利要求所述的低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于生成低醇解度聚乙烯醇后應(yīng)適時加入反應(yīng)終止劑，及時終止醇解反應(yīng)，然后加入凝析劑將其析出。
全文摘要
一種低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝,屬于高分子聚合物生產(chǎn)技術(shù)。它選用酯類、醚類、酮類、烴類等做為溶劑添加劑與甲醇按比例互溶成混合溶劑。將聚醋酸乙烯溶于混合溶劑,濃度為20～30%,升溫至45～50℃。再按堿摩爾比0.05～0.12的比例加入氫氧化鈉催化劑進(jìn)行醇解。然后加反應(yīng)終止劑,再加凝析劑將低醇解度聚乙烯醇析出。產(chǎn)品的醇解度為50～90%。它可廣泛用于低醇解度聚乙烯醇的生產(chǎn),創(chuàng)造效益。
文檔編號C08F116/06GK1330090SQ0111518
公開日2002年1月9日 申請日期2001年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月1日
發(fā)明者劉繼泉, 李建隆, 張志炳, 王偉文 申請人:青島化工學(xué)院