一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚乙烯醇的制備方法，具體地說是一種用于生產(chǎn)聚乙烯醇光學(xué)薄膜的原料pva的制備方法。

二、

背景技術(shù)：

聚乙烯醇(pva)是一種水溶性高分子，根據(jù)原料來源不同，其生產(chǎn)方法主要有電石乙炔、石油乙烯、天然乙炔和生物質(zhì)酒精四種路線，均是將原料制備成醋酸乙烯酯單體，在引發(fā)劑的作用下發(fā)生聚合反應(yīng)，得到聚醋酸乙烯酯，通過醇解反應(yīng)得到聚乙烯醇，粉碎干燥后制得成品。

聚乙烯醇光學(xué)薄膜(pva光學(xué)膜)主要應(yīng)用于各類液晶顯示器內(nèi)偏光片的生產(chǎn)，目前偏光片的生產(chǎn)方法是：將聚乙烯醇與增塑劑混合，加入定量水溶解，流延成膜后干燥得到聚乙烯醇薄膜。再將聚乙烯醇薄膜水洗膨脹，浸泡在碘/碘化鉀溶液中著色，并拉伸一定倍數(shù)，用硼酸溶液定型，與保護膜貼合，形成偏光片。

偏光片偏光性能與基膜拉伸倍率有關(guān)，用于偏光片生產(chǎn)的聚乙烯醇光學(xué)薄膜其拉伸倍率需要達到4倍以上，且倍率越高，通過染色附著在薄膜上的碘離子因拉伸取向形成的排列就愈加規(guī)整，碘的二向色性更加一致，偏光性越好，同時單位面積基膜生產(chǎn)的偏光片面積越大越薄，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

薄膜拉伸倍率取決于原料性能，通常情況下，純聚乙烯醇原薄膜拉伸倍率不超過2倍，因此在使用聚乙烯醇原料制備光學(xué)薄膜時，需加入相應(yīng)增塑劑以改善薄膜拉伸倍率，影響增塑效果主要有增塑劑種類、加入量以及增塑劑與原料混合方式等因素。對于同一種增塑劑而言，加入量越高增塑效果越好但也存在極限值，并且增塑劑多為小分子，過量加入后會導(dǎo)致增塑劑在后續(xù)加工中析出，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前，增塑劑與聚乙烯醇原料均是以溶液攪拌的方式混合，由于聚乙烯醇為聚合物，鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且由于氫鍵作用，分子鏈空間位阻效應(yīng)較強，此類機械攪拌很難達到分子間混合，這也削弱了增塑劑的作用。因此，需要一種更加合理的混合方式，以期在同樣或更低加入量的前提下獲得更好增塑效果。

三、

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種用于生產(chǎn)聚乙烯醇光學(xué)薄膜的原料pva的制備方法，以避免增塑劑與聚乙烯醇原料混合后在后續(xù)加工中析出的問題，使增塑劑的效果最大化，以提高聚乙烯醇光學(xué)薄膜的拉伸倍率。

本發(fā)明將增塑劑在聚乙烯醇生產(chǎn)過程中加入，與增塑劑混合的是醋酸乙烯酯單體或聚醋酸乙烯酯，避免了因氫鍵形成的大分子鏈空間位阻作用，獲得更好的混合效果。采用本發(fā)明中pva原料所制得的聚乙烯醇光學(xué)薄膜，與溶液混合工藝下相同增塑劑含量的聚乙烯醇光學(xué)薄膜相比，具有更好的拉伸倍率。

pva的生產(chǎn)包括聚合和醇解過程，以醋酸乙烯酯為單體，在引發(fā)劑的作用下發(fā)生聚合反應(yīng)，得到聚醋酸乙烯酯；然后通過醇解反應(yīng)得到聚乙烯醇，粉碎干燥后制得成品。

本發(fā)明用于生產(chǎn)聚乙烯醇光學(xué)薄膜的原料pva的制備方法，是在聚合或醇解過程中加入定量增塑劑，獲得含有增塑劑的聚乙烯醇產(chǎn)品。

所述增塑劑包括但不限于：苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類、醇類、多元醇酯類、檸檬酸酯類、磷酸酯類、環(huán)氧化合物類、氯代烷烴類、苯多羧酸酯類、脂肪酸酯類、聚酯類、聚合型化合物類、磺酰胺類類、反應(yīng)性增塑劑類、以及一些具有增塑劑功能的各種化合物或天然產(chǎn)品。所述增塑劑可以為一種或為幾種的混合物，以醇類為優(yōu)選，更優(yōu)選碳原子數(shù)在10以下的多元醇類，如乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇等。

以得到的聚乙烯醇產(chǎn)品的質(zhì)量為基準，定量增塑劑的添加量為0～50wt％，優(yōu)選為5～30wt％。

聚合反應(yīng)過程可以是本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合中的一種或幾種的組合，優(yōu)選溶液聚合。

聚合反應(yīng)過程中使用的引發(fā)劑可以是偶氮類引發(fā)劑、有機過氧類引發(fā)劑、無機過氧類引發(fā)劑、氧化-還原引發(fā)體系中的一種或幾種的組合。

通過聚合反應(yīng)得到的聚醋酸乙烯酯的平均聚合度在300～5000之間，優(yōu)選1500～4000，可以是一種平均聚合度，也可以是多種平均聚合度的混合物；所得到的聚醋酸乙烯酯可以是純物質(zhì)也可以是加入某種溶劑的混合物；某種溶劑可以是甲醇、乙醇、苯等有機溶劑，也可以是水等無機溶劑，也可以是上述溶劑的混合物。

醇解反應(yīng)是指聚醋酸乙烯酯的醇解反應(yīng)，可以在酸溶液中進行也可以在堿溶液中進行，優(yōu)選在堿溶液中進行醇解反應(yīng)。所述堿溶液為有機堿或無機堿的溶液，其中有機堿為甲醇鈉或乙醇鉀等，無機堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀等，優(yōu)選無機堿；堿溶液中所用溶劑為有機溶劑、無機溶劑中的一種或幾種的混合，所述有機溶劑為甲醇、乙醇或苯等，所述無機溶劑為水等。醇解反應(yīng)后得到聚乙烯醇的醇解度在50～100％之間，優(yōu)選80～100％，更優(yōu)選90～100％，可以是一種醇解度也可以是多種醇解度的混合物。

聚乙烯醇的生產(chǎn)流程可以是連續(xù)過程，也可以是間歇過程，也可以是兩種過程的綜合，優(yōu)選連續(xù)過程。

本發(fā)明中，定量增塑劑可以在聚合反應(yīng)中加入，也可以在醇解反應(yīng)中加入，也可以同時在兩個反應(yīng)中加入；如反應(yīng)為連續(xù)過程，則按照比例隨反應(yīng)原料連續(xù)加入，如反應(yīng)為間歇過程，則按照比例與反應(yīng)原料同時加入反應(yīng)器。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明方法制備的pva已含有定量增塑劑，使用時無需添加更加方便，同時避免了因計量不準造成添加量誤差。

2、本發(fā)明中與增塑劑混合的是醋酸乙烯酯單體或聚醋酸乙烯酯，避免了因氫鍵形成的大分子鏈空間位阻作用，獲得更好的混合效果；

3、使用本方法制備的pva，與常規(guī)方法制備的pva相比，在相同增塑劑含量的條件下，所制得薄膜拉伸倍率更高。

4、本方法只需對原有生產(chǎn)線進行簡單技改，操作控制簡便，容易實現(xiàn)工業(yè)化。

四、具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步分析說明。

1、聚合

采用自由基溶液聚合工藝，將溶劑、引發(fā)劑(1.5％wt甲醇溶液)與醋酸乙烯酯單體按質(zhì)量比為1：0.3：10的比例連續(xù)加入反應(yīng)釜，攪拌混合，反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)停留時間4.5小時，反應(yīng)器頂部氣相冷凝回收，所得聚合物溶液加入精餾塔，脫去未反應(yīng)單體，由塔釜獲得一定濃度聚醋酸乙烯酯甲醇溶液，待醇解反應(yīng)使用。

2、醇解

配制醇解反應(yīng)液，將其與聚醋酸乙烯酯甲醇溶液按比例混合，控制反應(yīng)液與聚醋酸乙烯酯單節(jié)鏈摩爾比為1：0.02，送入醇解機反應(yīng)一定時間。待反應(yīng)物由液相變?yōu)楣滔嗪螅褂梅鬯闄C將固相粉碎，離心脫除反應(yīng)液，干燥后即為聚乙烯醇成品，測定其增塑劑含量。

3、制膜

將所得聚乙烯醇成品加水溶解后，流延成膜，干燥后收卷，測定其斷裂拉伸倍數(shù)。同時，使用常規(guī)方法生產(chǎn)的聚乙烯醇成品，加入同樣含量的增塑劑，溶解后制膜作為對比。

具體實施例：

使用甲醇為溶劑，偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，40g/l氫氧化鈉甲醇溶液為醇解反應(yīng)液，丙三醇為增塑劑。按照下表配比，將丙三醇以理論成品量為基準，按比例(wt)加入聚合反應(yīng)，得到含有增塑劑的聚醋酸乙烯酯甲醇溶液，醇解后得到聚乙烯醇成品。將所得聚乙烯醇成品加水溶解，配制成30％(wt)水溶液，流延成膜，干燥后收卷，測定其斷裂拉伸倍數(shù)。同時，使用常規(guī)方法生產(chǎn)的聚乙烯醇成品，加入同樣含量的增塑劑，溶解后制膜作為對比，具體數(shù)據(jù)見下表：

表中數(shù)據(jù)，2、4項丙三醇在聚合工序中加入，6、8項丙三醇在醇解工序中加入，其余項丙三醇在聚乙烯醇成品溶解后的水溶液中加入。從制得薄膜拉伸倍率來看，在反應(yīng)過程中加入增塑劑，在同樣含量下，薄膜的拉伸倍率更大。