[發(fā)明專(zhuān)利]一種高內(nèi)消旋比例聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211198212.6
• 申請(qǐng)日: 2022-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115490792A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳福勝;嚴(yán)琦;王道亮;吳志飛;鄒良田
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽皖維先進(jìn)功能膜材料研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F16/06
• 分類(lèi)號(hào): C08F16/06;C08F8/32;C08F8/28
• 代理公司: 安徽省合肥新安專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 盧敏

本發(fā)明公開(kāi)了一種高內(nèi)消旋比例聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂的制備方法，是先將縮醛度提升至目標(biāo)縮醛度以上，通過(guò)提高縮醛度來(lái)促進(jìn)盡可能多的內(nèi)消旋縮醛的生成，再通過(guò)脫縮醛的方式脫去更不穩(wěn)定的外消旋縮醛，降低縮醛度至目標(biāo)縮醛度范圍，從而獲得高內(nèi)消旋比例聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂。本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單、成本較低，較現(xiàn)有生產(chǎn)工藝變動(dòng)較小，且無(wú)需改動(dòng)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備、無(wú)需新增其它工藝設(shè)備，具有良好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高內(nèi)消旋比例聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂的制備方法。

背景技術(shù)

作為典型的三元共聚物，聚乙烯醇縮醛由乙烯醇縮醛、乙烯醇以及乙酸乙烯酯三種結(jié)構(gòu)單元隨機(jī)分布組成。其中，抗沖擊性能主要由環(huán)狀的縮醛基團(tuán)提供，即乙烯醇縮醛單元。由于立體異構(gòu)的差異，乙烯醇縮丁醛主要包括內(nèi)消旋(m)和外消旋(r)兩種縮醛異構(gòu)體形式。以聚乙烯醇縮丁醛(PVB)為例，這兩種異構(gòu)體的相對(duì)比例(m/r)直接影響了PVB應(yīng)用于安全夾層玻璃中間膜的抗沖擊性能。一般而言，內(nèi)消旋縮醛異構(gòu)體比例越高，相應(yīng)PVB樹(shù)脂所制得的中間膜的剛性更大，耐沖擊性能也更為優(yōu)異。同時(shí)，縮醛度越高，PVB中間膜的剛性也越強(qiáng)。

如專(zhuān)利CN100384887C所述，隨著縮醛度的增加，m/r比值往往會(huì)線性下降。因此，目前能夠制備得到的PVB一般為高縮醛度、低內(nèi)消旋與外消旋縮醛異構(gòu)體比例(如縮醛度≥78wt％、m/r比＜3.5)或高內(nèi)消旋與外消旋縮醛異構(gòu)體比例、低縮醛度(如縮醛度≤78％，m/r比＞3.5)的PVB，無(wú)法滿(mǎn)足同時(shí)具備高縮醛度、高內(nèi)消旋與外消旋縮醛異構(gòu)體比例的高性能PVB的要求(如縮醛度≥78wt％，m/r比≥3.5)。已有報(bào)道表明，加入合適的表面活性劑，有益于提高PVB樹(shù)脂的m/r比值，但這一方法對(duì)于后續(xù)的水洗過(guò)程造成了極大的困難，無(wú)法有效清洗掉殘留的表面活性劑。而即使殘留的極微量的表面活性劑都會(huì)極大程度地影響PVB安全夾層玻璃的耐候性和粘接性能，在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生氣泡等缺陷。為了滿(mǎn)足后續(xù)應(yīng)用中安全夾層玻璃對(duì)抗沖擊強(qiáng)度的高要求，急需發(fā)展有利的方法和手段來(lái)調(diào)控PVB樹(shù)脂中縮醛度和m/r比值的相互關(guān)系，打破這一負(fù)線性相關(guān)性行為，以滿(mǎn)足PVB樹(shù)脂用于PVB中間膜及安全夾層玻璃的性能需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明的主要目的是提出一種高內(nèi)消旋比例聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂的制備方法，旨在制備得到高內(nèi)消旋比例的聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)目的，采用如下技術(shù)方案：

一種高內(nèi)消旋比例聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂的制備方法，其特點(diǎn)在于：利用內(nèi)消旋和外消旋結(jié)構(gòu)的縮醛反應(yīng)熱力學(xué)差異，通過(guò)將聚乙烯醇和醛經(jīng)過(guò)縮醛反應(yīng)和脫縮醛反應(yīng)兩步法制備得到產(chǎn)物。由于前文所述的，在熱力學(xué)上，內(nèi)消旋要比外消旋更為穩(wěn)定，因此在脫縮醛反應(yīng)中，傾向于先脫去更不穩(wěn)定的外消旋縮醛。第一步先通過(guò)聚乙烯醇和醛的縮醛反應(yīng)，將縮醛度提升至目標(biāo)縮醛度以上，通過(guò)提高縮醛度來(lái)促進(jìn)盡可能多的內(nèi)消旋縮醛的生成。再通過(guò)脫縮醛的方式，脫去更不穩(wěn)定的外消旋縮醛，降低縮醛度至目標(biāo)縮醛度范圍。如此一來(lái)，隨著內(nèi)消旋縮醛的增加和外消旋縮醛的減少，便可以提高終產(chǎn)物的內(nèi)消旋與外消旋縮醛之比。具體包括如下步驟：

(1)將聚乙烯醇加入純水中，在80℃～95℃下攪拌至充分溶解，獲得聚乙烯醇原液；然后降溫至30℃～50℃，添加酸性催化劑并充分?jǐn)嚢瑁@得混合液A；將所述混合液A降溫至0℃～20℃，逐步滴加醛并充分?jǐn)嚢瑁坏渭油瓿珊蟊財(cái)嚢璺磻?yīng)0.5h～2h，然后升溫至30℃～50℃并保溫?cái)嚢璺磻?yīng)0.5h～1h，再升溫至50℃～70℃并保溫?cái)嚢璺磻?yīng)0.5h～5h，得到混合液B；將所述混合液B中的固體物充分洗滌、離心脫水，得到高縮醛度聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂；

(2)將步驟(1)所得高縮醛度聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂移至醇和水的混合溶液中，充分?jǐn)嚢瑁@得混合液C；將所述混合液C在40℃～70℃的水浴下攪拌0.5h～5h，再按鹽酸羥胺與目標(biāo)脫縮醛度摩爾比15:1加入鹽酸羥胺溶液并充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)10min～3h，抽濾獲得固體產(chǎn)物，再經(jīng)水洗、40℃～70℃干燥，即獲得高內(nèi)消旋比例聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂。