[发明专利]具有高抗冲击性的聚乙烯醇缩丁醛及其合成方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯醇缩丁醛，具体涉及一种具有高抗冲击性能的聚乙烯醇缩丁醛及其合成方法与应用，由该聚乙烯醇缩丁醛制作的薄膜可以应用于高层楼面落地玻璃和地板玻璃等一些要求耐冲击的夹层玻璃中。

背景技术

聚乙烯醇缩丁醛树脂粉（PVB树脂粉）是一种高分子聚合物，由聚乙烯醇（PVA）与正丁醛在稀酸作为催化剂的条件下进行缩合反应生成PVB。不同分子量的聚乙烯醇缩丁醛可以应用于不同的领域，低分子量的PVB主要用作制作胶水的原料和涂料等，中等分子量的PVB主要作为安全玻璃夹层膜，高分子量的PVB作为其他特殊材料。PVB分子结构中，有两大主要基团，分别是羟基和缩醛基，羟基影响PVB和玻璃的粘结性能，因为玻璃上有着大量的亲水基团，对羟基的相容性较大，故对玻璃有着很好的粘结效果。缩醛基使PVB分子量上有着分支环形结构，起着抗冲击性能，对冲击力量进行缓解扩散。除此两大基团外，还有少量的乙酰氧基团，主要起着疏水作用。

目前用作安全玻璃中间膜的PVB薄膜的主要化学指标要求是缩醛基为76-79，羟基为17-21。作为汽车前挡风玻璃的中间膜的厚度要求为0.76mm。只有在此参数范围内的PVB树脂粉做成的薄膜的抗穿透性能达到要求，但是不稳定，有时出现落球冲击试验的结果不合格，主要是缺乏网状结构的分子链，造成在受到外力冲击时，无网状结构的分子链进行能量的吸收和缓冲。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种具有高抗冲击性能的聚乙烯醇缩丁醛的合成方法。

本发明的另一目的在于提供由上述合成方法制备得到的具有高抗冲击性能的聚乙烯醇缩丁醛。

本发明的再一目的在于提供上述具有高抗冲击性能的聚乙烯醇缩丁醛的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种具有高抗冲击性能的聚乙烯醇缩丁醛的合成方法，包括以下步骤：

（1）将PVA1799和PVA2099按质量比(2-5)∶1混合，然后将PVA混合物溶于水中，得到PVA水溶液；用两种不同分子量的PVA混合参加反应的目的是为了使较高分子量的PVA起到骨架架构，使得高分子链的PVA与低分子链的PVA能够有机的形成网状结构，有效的吸收外部冲击能量；

（2）将正丁醛和己二醛按质量比1∶(0.05-0.5)混合，然后将正丁醛/己二醛混合物加入到PVA水溶液中，搅匀；用两种醛参加反应的目的是在原来正丁醛与PVA反应在分子链上形成环状的基础上，引入己二醛，利用己二醛的双醛结构，与PVA分子链之间的羟基发生反应，在PVA的分子链之间起着桥梁作用，使PVB分子有着网状结构，提高抗冲击性能；

（3）向步骤（2）的溶液中加入盐酸溶液至盐酸的质量终浓度为0.8%，然后在24℃下反应5h，接着在35℃、45℃、55℃下分别保温1h；

（4）将步骤（3）的反应产物离心、取沉淀，将沉淀洗涤、中和、干燥后得到具有高抗冲击性的PVB；该PVB呈粉末状，也叫PVB树脂粉；

步骤（1）中，PVA水溶液中PVA混合物的质量浓度为4.0-7.5%；

步骤（2）中，正丁醛/己二醛混合物与PVA混合物的质量比为(0.38-0.5)∶1；

步骤（3）所述的盐酸其质量浓度为15%；

步骤（4）所述的洗涤是用去离子水洗涤沉淀，去除残余的反应物，可重复水洗2-4次；

步骤（4）所述的中和是用质量浓度1%的氢氧化钠溶液洗涤沉淀，中和残留的酸，可重复该中和操作2-4次。

把上述方法制备得到的具有高抗冲击性的PVB与增塑剂三甘醇二异辛酸酯（3GO）按质量比3∶1混合，把混合物投入塑料挤出机中流延成膜；挤出机的温度为：投料段90℃，熔融段150℃，挤出段135℃；物料经过挤出机的挤出流延后得到具有高抗冲击性的PVB薄膜，薄膜厚度为0.76mm；

上述方法中，可以根据实际需要添加抗氧化剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂，色粉等微量添加剂，对PVB薄膜的性能和外观进行改善。

上述的具有高抗冲击性的PVB薄膜可以应用于高层楼面落地玻璃和地板玻璃等一些要求耐冲击的夹层玻璃中。