專利名稱：高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚乙烯醇縮丁醛樹脂材料的制備技術(shù)，具體為一種具有較好的溶解性、印刷性的高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
聚乙烯醇縮丁醒樹脂(Polyvinyl Butyral Resin簡(jiǎn)稱PVB )是由聚乙烯醇(簡(jiǎn)稱PVA)與丁醛在酸觸媒作用下進(jìn)行縮醛反應(yīng)所合成的一種溶劑型樹脂。PVB具有良好的造膜性，PVB形成的涂膜具有高透明性、彈性、韌性、耐強(qiáng)堿、耐油性、可撓性、耐低溫與耐沖擊性等優(yōu)越的特性，而且PVB具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，所以對(duì)玻璃、金屬、陶瓷粉、塑料、皮革及木材等都有優(yōu)良的接著性；此外對(duì)顏料與染料有良好的分散性，與多種樹脂也具有不錯(cuò)的兼容性。由于PVB樹脂具有上述的各種優(yōu)異特性，所以被廣泛的應(yīng)用于汽車與建筑物的膠合安全玻璃中間膜、防銹底漆、烤漆、木器漆、印刷油墨、電子陶瓷及印刷電路板之接著劑、金屬與金屬、金屬與塑料間之接著劑、熱熔膠之改質(zhì)劑、紡織品纖維防水加工等。各種工業(yè)上的新用途也持續(xù)不斷的被開發(fā)應(yīng)用。目前，能工業(yè)化大生產(chǎn)的聚乙烯醇縮丁醛樹脂的粘度在15 - SOOmPa.s (10%重量比在95%乙醇溶液中旋轉(zhuǎn)粘度)，其重均分子量在3 - 35萬(wàn)(SEC)。粘度超過(guò)800mPa.s(10%溶液重量比，溶液為乙酸乙酯/甲醇體積比為1/3)，重均分子量超過(guò)35萬(wàn)的PVB稱為超高粘度超高分子量PVB，此規(guī)格的PVB沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)。但近年來(lái)高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂在電子陶瓷粉粘合、碳分散粘合等等方面的應(yīng)用正在興起，具有較大的需求量，急需能進(jìn)行工業(yè)化大生產(chǎn)。在使用中要求超高粘度超高分子量的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂具有較好的溶解性和印刷性。但在制備超高粘度超高分子量的PVB時(shí)，如用無(wú)機(jī)酸做媒催化劑，使用單一規(guī)格的高聚合度PVA與丁醛縮合，很難使PVA與丁醛均勻縮合，導(dǎo)致醛化度不高，樹脂的 相溶性較差，在使用中性能差，無(wú)法滿足要求。因此，要生產(chǎn)超高粘度超高分子量的PVB，應(yīng)選擇不同聚合度的PVA進(jìn)行配比，同時(shí)，在酸媒介選擇上，棄用常規(guī)生產(chǎn)中使用的無(wú)機(jī)酸(鹽酸)，改用有機(jī)酸進(jìn)行配比組合，使PVA與丁醛在不同的酸媒作用下縮合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法，包括以下制備步驟:
(I)、將兩種不同型號(hào)的聚乙烯醇(PVA)按一定比例投入到軟化水中，升溫至95°C配成一定重量百分比濃度的聚乙烯醇(PVA)水溶液；
⑵、將上述聚乙烯醇(PVA)溶液經(jīng)過(guò)濾器打入縮合反應(yīng)釜進(jìn)行降溫，降溫至1(T50°C依次加入正丁醛、酸性催化劑，反應(yīng)由均相變?yōu)榉蔷?，聚乙烯醇縮丁醛從水溶液中沉淀析出；
⑶、然后將上述步驟⑵反應(yīng)液逐漸升溫至60°C繼續(xù)反應(yīng)8 12小時(shí)；
⑷、將上述步驟⑶反應(yīng)液轉(zhuǎn)入水洗釜進(jìn)行水洗，至溶液PH5飛；所述水洗釜內(nèi)設(shè)置砂泵過(guò)濾器；
(5)、水洗后的沉淀物使用碳酸氫鈉水溶液進(jìn)行中和穩(wěn)定；
(6)、將中和穩(wěn)定后的沉淀物進(jìn)行離心、干燥即為高粘度超高分子量的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂。本發(fā)明兩種不同型號(hào)的聚乙烯醇(PVA)可以為:1799、2099、2499等，其比例可以為:8:1 9:1。本發(fā)明聚乙烯醇(PVA)重量百分比濃度分別為4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。本發(fā)明酸性催化劑可以為:甲酸、乙酸、磺酸等；其用量可以為2 10%。本發(fā)明反應(yīng)中正丁醛濃度彡99%，其用量為50 80%。有益效果:本發(fā)明由于采用兩種不同型號(hào)的聚乙烯醇(PVA)及甲酸、乙酸、磺酸等酸性催化劑，使得生成的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂醛化度由原有的689Γ78%的范圍控制提高到729Γ88%控制，使其具有高粘度超高分子量和較好的溶解性、印刷性。本發(fā)明工藝優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)化率高，殘存醛含量低，原材料消耗少，成本低，同時(shí)減少環(huán)境污染的目的。
具體實(shí)施例方式下面舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。⑴、分別將1799、2099兩種不同型號(hào)的聚乙烯醇(PVA)分別按8:1的比例投入到軟化水中，升溫至95 °C配成8%重量百分比濃度的聚乙烯醇(PVA)水溶液；
⑵、將上述聚乙烯醇(PVA)溶液經(jīng)過(guò)濾器打入縮合反應(yīng)釜進(jìn)行降溫，降溫至32°C依次加入60%重量比的正丁醛、8%重量比的乙酸，反應(yīng)由均相變?yōu)榉蔷?聚乙烯醇縮丁醛從水溶液中沉淀析出；
⑶、然后將上述步驟⑵反應(yīng)液逐漸升溫至60°C繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí)；
⑷、將上述步驟⑶反應(yīng)液轉(zhuǎn)入水洗釜進(jìn)行水洗，至溶液PH5 ;所述水洗釜內(nèi)設(shè)置砂泵過(guò)濾器；
(5)、水洗后的沉淀物使用碳酸氫鈉水溶液調(diào)溶液PHlO進(jìn)行中和穩(wěn)定；
(6)、將中和穩(wěn)定后的沉淀物進(jìn)行離心、干燥即為高粘度超高分子量的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂。在本實(shí)施例的條件下制得的成品樹脂粘度為IOOOmPa.s( 10%溶液重量比，溶液為乙酸乙酯/甲醇體積比為1/3)，重均分子量彡35萬(wàn)，縮丁醛基含量729Γ88%，重量收率1209%~150%。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟: (I)、將兩種不同型號(hào)的聚乙烯醇按一定比例投入到軟化水中，升溫至95°C配成一定重量百分比濃度的聚乙烯醇水溶液，其中，所述兩種不同型號(hào)的聚乙烯醇為:1799、2099、2499中的任一兩種，其比例為:8:Γ9:1 ； ⑵、將上述聚乙烯醇溶液經(jīng)過(guò)濾器打入縮合反應(yīng)釜進(jìn)行降溫，降溫至1(T50°C依次加入正丁醛、酸性催化劑，反應(yīng)由均相變?yōu)榉蔷?，聚乙烯醇縮丁醛從水溶液中沉淀析出； ⑶、然后將上述步驟⑵反應(yīng)液逐漸升溫至60°C繼續(xù)反應(yīng)8 12小時(shí)； ⑷、將上述步驟⑶反應(yīng)液轉(zhuǎn)入水洗釜進(jìn)行水洗，至溶液PH5飛；所述水洗釜內(nèi)設(shè)置砂泵過(guò)濾器； (5)、水洗后的沉淀物使用碳酸氫鈉水溶液進(jìn)行中和穩(wěn)定； (6)、將中和穩(wěn)定后的沉淀物進(jìn)行離心、干燥即為高粘度超高分子量的聚乙烯醇縮丁醛樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的重量百分比濃度分別為4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法，其特征在于，所述酸性催化劑為甲酸、乙酸、磺酸，其用量為2 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法，其特征在于，所述正丁醛濃 度≥99%，其用量為50 80%。
全文摘要
高粘度超高分子量聚乙烯醇縮丁醛樹脂的制備方法，將兩種不同型號(hào)的聚乙烯醇按一定比例投入到軟化水中，升溫并制成聚乙烯醇水溶液，再將上述聚乙烯醇溶液經(jīng)過(guò)濾器打入縮合反應(yīng)釜進(jìn)行降溫，降溫至10~50℃依次加入正丁醛、酸性催化劑，將聚乙烯醇縮丁醛從水溶液中沉淀析出，然后將上述反應(yīng)液逐漸升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)8~12小時(shí)，再轉(zhuǎn)入水洗釜進(jìn)行水洗，調(diào)節(jié)pH值，再通過(guò)砂泵過(guò)濾，并將水洗后的沉淀物中和穩(wěn)定并將沉淀物離心、干燥即為高粘度超高分子量的聚乙烯醇縮丁醛樹脂。本發(fā)明較好的溶解性、印刷性，同時(shí)，原材料消耗少，成本低，同時(shí)能有效減少環(huán)境污染。
文檔編號(hào)C08F8/28GK103172769SQ20131014315
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者張圣明, 王燎原 申請(qǐng)人:隆回群豐生物化工有限公司