一种高温水溶PVA粒子的制作方法

文档序号:25422928发布日期:2021-06-11 21:35阅读:301来源:国知局

本发明涉及生物降解材料领域,具体涉及一种高温水溶pva粒子。



背景技术:

随着工业化的发展所产生的废气以及人们对环境的污染日益严重,节能减排,保护环境是人们普遍关注的话题。聚乙烯醇(pva)是环境友好型的材料,具有优异的性能如水溶性、成膜性好、结晶度高、拉伸强度高的特点,是在化工分离、医药卫生、光电子领域、食品包装和营养品应用方面具有广泛用途且举足轻重的塑料之一。然而,pva的多羟基结构特点是的其表面亲水,导致其耐水性和耐热稳定性不够的缺点,在一定程度上制约了其应用和推广,为此,需要进行一定的改性处理,提高pva材料的性能。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题,提供一种高温水溶pva粒子,该高温水溶pva粒子的组分,降低了pva的熔融温度,同时保证在制备过程中不发生分解,生产出粒子表面光滑,透明度较好,实现了高温水溶pva的连续化造粒。

本发明的目的通过以下技术方案实现:

第一方面,本发明提供一种高温水溶pva粒子,所述高温水溶pva粒子包括:

相对于100重量份的pva,增塑剂的含量为5-50重量份,交联剂的含量为0.3-1重量份,热分解抑制剂的含量为1-10重量份,抗热氧老化剂的含量为0.5-5重量份,润滑剂的含量为0.1-5重量份。

优选地,所述pva的聚合度为500-2800。

优选地,所述pva的醇解度≥99%。

优选地,所述交联剂为富马酸、硫酸钠、硫酸锌、硼酸、苯二甲酰氯、苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸、环氧氯丙烷、甲醛、高锰酸钾、氢氧化铜中的一种或多种。

优选地,所述增塑剂为乙二醇、丙三醇、山梨醇、甘露醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、四羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、三聚甘油、一缩二乙醇、聚乙二醇200和聚乙二醇400中的一种或多种。

优选地,所述热分解抑制剂为硬脂酸锌、二硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸铈、硬脂酸钡、有机锡稳定剂、稀土稳定剂和硬脂酸钠的一种或多种。

优选地,所述抗热氧老化剂为抗氧剂697、1076、1098、1010、626、168、dltp和dstp中的两种或两种以上。

优选地,所述润滑剂为硬化油、硬脂酸丁酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡中的一种或多种。

第二方面,本发明提供一种由本发明所述的高温水溶pva粒子的各组分经混合后使用平行双螺杆造粒机组挤出造粒,制得的高温水溶pva粒子。

本发明的有益效果是:

1、本发明提供优化的高温水溶pva粒子的组分及配比,克服pva原料在热塑加工的过程中存在易分解碳化的难题,实现了pva的热塑加工。

2、本发明提供的优化的高温水溶pva粒子硬度适中,透明度较好,改善了pva的性能,起到交联改性的作用;同时,用量较小,能够有效的节省成本。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,如无特别说明,所用的各材料均可通过商购获得,如无特别说明,所用的方法为本领域的常规方法。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

第一方面,本发明提供了一种高温水溶pva粒子,所述高温水溶pva粒子包括:

相对于100重量份的pva,增塑剂的含量为5-50重量份,交联剂的含量为0.3-1重量份,热分解抑制剂的含量为1-10重量份,抗热氧老化剂的含量为0.5-5重量份,润滑剂的含量为0.1-5重量份。

通过优化的高温水溶pva粒子的组分及配比,提高助剂与pva的相容性,降低pva的熔点,实现pva原料可热塑加工的可能性。

对于上述pva原料没有特别的规定,可以为市面上能够获得的各种pva,优选地,所述pva为完全醇解型pva。在本发明中,优选地,所述pva的聚合度为500-2800;醇解度≥99%,上述所述pva牌号例如可以为0399、0599、1799、1799h、2099、2099h、2299、2299h、2399h、2499、2699、2899中的一种或多种。本发明中,优选地,所述pva牌号为1799和0599。

对于交联剂的没有特别的规定,可以为市面上能够获得的各种交联剂,例如,富马酸、硫酸钠、硫酸锌、硼酸、苯二甲酰氯、苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸、环氧氯丙烷、甲醛、高锰酸钾、氢氧化铜中的一种或多种,在本发明中,优选地,所述交联剂为富马酸。

对于增塑剂没有特别的限定,可以为本领域中常用的各种增塑剂,本领域技术人员可以根据实际使用需求进行确定,例如可以为小分子多元醇、多元醇醚、脂肪酸胺或脂肪醇胺等。在本发明中,优选地,所述增塑剂为乙二醇、丙三醇、山梨醇、甘露醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、四羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、三聚甘油、一缩二乙醇、聚乙二醇200和聚乙二醇400的一种或多种。

对于上述热分解抑制剂没有特别的限定,可以为本领域常用的各种热分解抑制剂或稳定剂,为了进一步保证pva在双螺杆造粒的过程中不发生分解碳化的现象,抑制pva的分解,同时提供一定的内外润滑的作用,在本发明中,优选地,所述热分解抑制剂为硬脂酸锌、二硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸铈、硬脂酸钡、有机锡稳定剂、稀土稳定剂和硬脂酸钠的一种或多种。

对于上述抗热氧老化剂没有特别的限定,可以为本领域常用的各种抗热氧老化剂或抗氧剂,为了进一步保证pva在双螺杆造粒的过程中及粒子储存使用过程中消除产生的自由基、促使氢过氧化物的分解,阻止链式反应的进行,延缓或抑制聚合物氧化过程,在本发明中,优选地,所述抗热氧老化剂为抗氧剂697、1076、1098、1010、626、168、dltp和dstp中的两种或两种以上。

对于上述润滑剂没有特别的限定,在本发明中,为提高高温水溶pva在造粒时的加工性能。优选地,所述润滑剂为硬化油、硬脂酸丁酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡中的一种或多种。

第二方面,本发明提供了一种由本发明所述的高温水溶pva粒子的各组分经混合后使用平行双螺杆造粒机组挤出造粒,制得的高温水溶pva粒子。

根据高温水溶pva粒子生产设备的实际情况考量以及后续使用的便利性与可行性分析。

在本发明的一个具体实施方式中,按照下述步骤进行制备:

(1)将所述的所有组分在高速混合机中常温搅拌5-20分钟;

(2)使用平行双螺杆造粒机组挤出、造粒,即得高温水溶pva粒子;

其中,双螺杆造粒机组的各区段温度为70-220℃,螺杆转速为200-450rpm。

下面通过实施例对本发明进行详细地说明,但本发明并不仅限于下述实施例。

实施例中用到的所有原料除特殊说明外,均为市购。

性能评价方式:

将上述制备的改性粒子,按国家标准gb/t6284-2006对可吹塑成型的高温水溶pva粒子进行含水率测试,按国家标准gb3682-2000测试改性粒子的熔体流动速率。

实施例1

高温水溶pva粒子组分,包括以下重量份的原料:

pva1799100重量份、富马酸0.3重量份,乙二醇15重量份+丙三醇10重量份、硬脂酸钙2重量份、抗氧剂10980.5重量份+6260.5重量份、乙撑双硬脂酰胺酯1重量份。

实施例2

高温水溶pva粒子组分,包括以下重量份的原料:

pva1799100重量份、富马酸0.5重量份,乙二醇15重量份+丙三醇10重量份、硬脂酸钙2重量份、抗氧剂10980.5重量份+6260.5重量份、乙撑双硬脂酰胺酯1重量份。

实施例3

高温水溶pva粒子组分,包括以下重量份的原料:

pva1799100重量份,富马酸1重量份,乙二醇15重量份+丙三醇10重量份、硬脂酸钙2重量份、抗氧剂10980.5重量份+6260.5重量份、乙撑双硬脂酰胺酯1重量份。

实施例4

高温水溶pva粒子组分,包括以下重量份的原料:

pva179980重量份+pva059920重量份、富马酸0.3重量份,丙三醇25重量份+三羟甲基丙烷5重量份、稀土稳定剂2重量份、抗氧剂10762重量份+dltp1重量份、硬脂酸丁酯1重量份。

实施例5

高温水溶pva粒子组分,包括以下重量份的原料:

pva179980重量份+pva059920重量份、富马酸0.5重量份,丙三醇25重量份+三羟甲基丙烷5重量份、稀土稳定剂2重量份、抗氧剂10762重量份+dltp1重量份、硬脂酸丁酯1重量份。

实施例6

高温水溶pva粒子组分,包括以下重量份的原料:

pva179980重量份+pva059920重量份、富马酸1重量份,丙三醇25重量份+三羟甲基丙烷5重量份、稀土稳定剂2重量份、抗氧剂10762重量份+dltp1重量份、硬脂酸丁酯1重量份。

将上述实施例1-6的组分按照下述方法,得到高温水溶pva粒子。

(1)将所有组分在高速混合机中95℃搅拌16分钟;

(2)使用平行双螺杆造粒机组挤出、造粒。其中,双螺杆造粒机组的各区段温度为:一区70℃、二区95℃、三区135℃、四区160℃、五区175℃、六区180℃、七区190℃、八区190℃、九区195℃、十区195℃、十一区195℃、十二区210℃、十三区215℃、机头215℃;设置螺杆转速330rpm。

将上述实施例1-6制得的高温水溶pva粒子,按照国家标准gb/t6284-2006对可吹塑成型的高温水溶pva粒子进行含水率测试,按国家标准gb3682-2000测试改性粒子的熔体流动速率,测试结果如表1所示。

表1

通过上述表1可知,实施例1-6的高温水溶pva粒子,水分含量相对较低,在稳定的范围内,不影响吹塑加工,不会产生水泡,熔体流动速率在5-10g/10min,流动性更高,更利于加工。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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