[发明专利]聚乙烯醇共混物

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯醇共混物，更具体地说，涉及由聚乙烯醇和特定增塑剂形成的共聚物，该共混物可以用来生产具有高柔韧性和水溶性的功能薄膜。

背景技术

一直以来，聚乙烯醇作为一种可生物降解、生物相容的无毒高分子，被广泛地应用于制造纤维、胶体、涂料、造纸、胶水、板材、功能膜以及手术用缝合线等领域。聚乙烯醇具有优秀的机械性能、极低的氧气透过率、耐油、耐大部分有机溶剂、容易溶于水、生物降解性和生物相容性。此外，聚乙烯醇由于含有大量的醇羟基，使得该材料可以进一步化学改性，如接枝和交联等。同时，现有文献中也报道了聚乙烯醇与其它高分子如聚烷烃、聚丙烯酸、聚天冬氨酸钠、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺等形成共混物，这些共混物具有优异的性能。

为了使聚乙烯醇满足更多的用途，可以在聚乙烯醇的聚合过程中或聚合后对其进行改性。聚合过程中进行的改性包括采用具有所需功能度的单体与醋酸乙烯酯共聚，然后对产物水解皂化。而对聚乙烯醇的改性主要是利用醇羟基进一步进行化学反应，如接枝反应等。

此外，聚乙烯醇在高于180℃的情况下会缓慢降解，而其软化温度高于降解温度。因此，很难通过传统的注塑、吹塑等方法制得纯聚乙烯醇板材或片材。所以聚乙烯醇板材或片材的加工的方法基本还是以从水溶液中干燥成膜为主。

尽管聚乙烯醇的机械强度比较高，但其的柔软性较差。针对这一问题，在使用过程中通常在聚乙烯醇中加入水或其它带醇羟基的增塑剂如乙二醇、甘油、低聚聚乙二醇(聚合度＜9)。但是这些增塑后的聚乙烯醇产生一些新的问题：受使用环境的湿度影响比较大，而且随着时间的推移，增塑剂会逐渐析出，造成了性能的不稳定。

为了改善聚乙烯醇的可加工性，聚乙烯醇被进一步制成了不同的衍生物，如聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛等。这些衍生物再进一步用于制造板材、片材或其它的用途。但是这种化学改性不可避免地降低了聚乙烯醇固有的性能，如水溶性、不透气性和生物降解性等。

因此，在提高聚乙烯醇的柔软性方面，除了化学改性之外，通常采用用增塑剂对聚乙烯醇进行增塑的方法。常用的增塑剂有甘油等。增塑剂能有效地降低聚乙烯醇的软化温度，从而使软化温度低于降解温度，因此可以采用传统的方法用聚乙烯醇加工各种器具。

但是这些增塑剂是小分子增塑剂，很容易被一些溶剂萃取出来或在使用过程中逐渐地从材料中析出、扩散到表面。此外，在进行传统的挤出、注塑高温加工时，这些增塑剂会大量挥发，既影响了产品的性能又污染了环境。

对聚乙烯醇进行增塑一直是一个技术难题，所采用的增塑剂必须与聚乙烯醇进行充分混合来制得结构均匀的材料。现在常用的一个方法是在高温下从聚乙烯醇颗粒表面渗透增塑剂，该方法往往造成增塑剂在材料中分布不均匀。针对这一问题，人们采用了其它不同的方法使聚乙烯醇树脂能更充分地吸收增塑剂。比如，将增塑剂溶解在可挥发的载体中，帮助增塑剂往树脂内部扩散，但是在加工时这些载体必须彻底除掉。另一个常用方法是在大量增塑剂存在的情况下，对聚乙烯醇树脂进行加热、冷却处理，使聚乙烯醇颗粒能充分地吸收增塑剂，并发生膨胀、结块，但是在材料的最终加工前对这些结块粉碎。其它方法往往需要大量的溶剂、较高的能耗或较长的增塑过程。因此，总的来说，现有增塑方法对温度等条件的要求比较苛刻。