抗凝膠型聚乙烯醇水溶液及其制備方法

專利名稱：抗凝膠型聚乙烯醇水溶液及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種抗凝膠型聚乙烯醇水溶液的制備方法，特別指為高濃度的抗凝膠型聚乙烯醇水溶液，為拓展聚乙烯醇的應用范圍奠定堅實的基礎。
背景技術：
聚乙烯醇作為無毒無害的水溶性高分子材料，具有良好的水溶性、成膜性和粘結性等，廣泛應用于涂料、粘結劑、紡織、造紙、建筑、交通、油氣田開采、家庭裝飾等領域，一般以溶液形式使用。但在較低的環境溫度下，高濃度的聚乙烯醇水溶液易形成凝膠狀態，流動性變差，而且水溶液的粘度不穩定，嚴重影響了聚乙烯醇水溶液的使用性能。目前解決這種問題的方法主要是將凝膠加熱使其溶解，恢復為溶液形態再使用，這無疑存在效率低下，耗費時間和能源的弊端，增加了原料的投入成本，造成了較大的經濟損失，而且這種方法并不能從根本上解決水溶液粘度穩定性問題。另外，將環己酮、苯酚、吡啶等與聚乙烯醇共混(北京有機化工廠編譯，聚乙烯醇的性質和應用，紡織工業出版社，1979)，可改善聚乙烯醇的凝膠化，但這幾種添加劑都存在有毒、有刺激性氣味的缺點，將對人體造成損害，且不利于環境保護；將縮甲醛樹脂、脲醛樹脂與濃度為7wt%的聚乙烯醇水溶液共混(文忠和，PVA水溶液的凝膠現象及抗凝膠化研究，萍鄉高等專科學校學報，1999，4，66 67)，可在一定程度上降低聚乙烯醇水溶液的粘度，防止聚乙烯醇凝膠化，但所用添加劑引入了雜元素，使體系變得不純凈，而且所涉及濃度僅為7wt%，對于濃度在10wt%以上的高濃度聚乙烯醇水溶液的抗凝膠化行為未見研究報道。因此，如能發明一種環保、高濃度、抗凝膠型聚乙烯醇水溶液，使其在低溫環境中具有良好的流動性，將具有非常廣泛的應用價值。

發明內容
本發明為了解決在秋冬季或較低的環境溫度下聚乙烯醇水溶液凝膠化問題，提供了一種高濃度的抗凝膠型聚乙烯醇水溶液的制備方法。本發明所述技術方案通過如下方式實現，其中所述原料份數均為重量份數高濃度抗凝膠型聚乙烯醇水溶液的配方組分為
聚乙烯醇15 25份
抗凝膠劑2 8份
去離子水67 83份
抗凝膠劑為乙二醇、丙三醇、正丁醇、丁二酸、亞甲基丁二酸、2-羥基丁二酸、3-羥基-3-羧基戊二酸中的至少一種。所述聚乙烯醇聚合度為500 2400，醇解度為88% 99%。上述抗凝膠型聚乙烯醇水溶液的制備方法包括(1)溶液配制將上述比例的聚乙烯醇、抗凝膠劑加入上述比例的去離子水中，制成待用液，密封；( 溶解過程將待用液在一定溫度、一定攪拌速率條件下溶解完全，即得到抗凝膠型聚乙烯醇水溶液，并于10 20°C環境溫度下儲存。
本發明具有如下優點
1、所選抗凝膠劑無毒、透明，使聚乙烯醇無毒、無害、無色的優點得以繼續保持。2、所用抗凝膠劑水溶性優良，可與聚乙烯醇相互混溶而不產生分層。3、 原料易得，方法簡便易行，無需復雜苛刻的條件，可提高效率，節省時間和能耗，利于工業化實施。


圖1為10°C下，抗凝膠型聚乙烯醇水溶液粘度變化情況。結果表明抗凝膠型聚乙烯醇水溶液粘度穩定性優異，流動性優良，不形成凝膠，可滿足在低溫環境下使用的要求。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進行具體描述，有必要在此指出的是本實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據上述發明的內容作出一些非本質的改進和調整。實施例1
該抗凝膠型聚乙烯醇水溶液的制備方法包括(1)溶液配制將25份聚乙烯醇(聚合度500，醇解度99%)、1份正丁醇、1份乙二醇加入73份去離子水中，制成待用液，密封；(2) 溶解過程將待用液在80°C水浴中攪拌直至完全溶解，即得到抗凝膠型聚乙烯醇水溶液， 該溶液可在10°C下儲存。實施例2:
該抗凝膠型聚乙烯醇水溶液的制備方法包括(1)溶液配制將20份聚乙烯醇(聚合度M00，醇解度88%)、8份亞甲基丁二酸加入72份去離子水中，制成待用液，密封；( 溶解過程將待用液在95°C水浴中攪拌直至完全溶解，即得到抗凝膠型聚乙烯醇水溶液，該溶液可在20°C下儲存。實施例3:
該抗凝膠型聚乙烯醇水溶液的制備方法包括(1)溶液配制將15份聚乙烯醇(聚合度1700，醇解度99%)、4份丁二酸、1份2-羥基丁二酸加入80份去離子水中，制成待用液， 密封；(2)溶解過程將待用液在90°C水浴中攪拌直至完全溶解，得到抗凝膠型聚乙烯醇水溶液，該溶液可在13°C下儲存。
權利要求
1.一種抗凝膠型聚乙烯醇水溶液及其制備方法，其特征在于(1)溶液配制將15 25份聚乙烯醇、2 8份抗凝膠劑加入67 83份的去離子水中，制成待用液，密封；(2)溶解過程將待用液在80 95°C水浴中加熱并不斷攪拌直至完全溶解，即得到抗凝膠型聚乙烯醇水溶液，該溶液粘度穩定性優良，流動性好，不易形成凝膠，可在10°C 20°C下儲存。
2.如權利要求1所述抗凝膠型聚乙烯醇水溶液及其制備方法，其特征在于抗凝膠劑為乙二醇、丙三醇、正丁醇、丁二酸、亞甲基丁二酸、2-羥基丁二酸、3-羥基-3-羧基戊二酸中的至少一種。
3.如權利要求1所述抗凝膠型聚乙烯醇水溶液及其制備方法，其特征在于聚乙烯醇聚合度為500 MOO，醇解度為88 99%。
全文摘要
本發明提供了一種抗凝膠型聚乙烯醇水溶液及其制備方法，其組分為聚乙烯醇15～25份，抗凝膠劑2～8份，去離子水67～83份。本發明在多次實驗的基礎上，篩選出了性能優良的抗凝膠劑，使聚乙烯醇水溶液在10～20℃中一直保持流動狀態，不形成凝膠，且水溶液粘度穩定性優異，滿足了我國冬季對聚乙烯醇水溶液的使用要求，可提高效率，節省時間和能耗，有利于工業化實施。
文檔編號C08K5/092GK102295782SQ20111018477
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月4日 優先權日2011年7月4日
發明者彭蕾蕾, 江龍, 淡宜, 王聰 申請人:四川大學