[发明专利]一种改性聚乙烯醇薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性聚乙烯醇薄膜及其制备方法，其包括PVA树脂、增塑剂、碳化二亚胺、有机二元酸、绿原酸、氯化亚锡、填料、润滑剂、硅烷偶联剂。本发明通过将PVA树脂酯化接枝二元酸，固定部分小分子增塑剂，能破坏分子间氢键，降低PVA树脂的结晶度和熔点，减少扩散析出，结合PVA树脂酯酯化接枝绿原酸，破坏分子间氢键和捕捉自由基，提高耐老化性能；通过PVA接枝固定的增塑剂、绿原酸、自由的增塑剂的协同作用，共同改善PVA的热塑性、流动性和力学性能，添加的碳化二亚胺可用于活化羧基，可以提高产率，促进酯的生成，减少副反应的发生。另外，本申请限制了成分的配比，能获得交联程度合适的产品，进而获得性能更优异的改性聚乙烯醇薄膜。

技术领域

本发明涉及薄膜制备领域，具体而言，涉及一种改性聚乙烯醇薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)是一种线型结晶聚合物高分子，由于多羟基结构使其具有独特的水溶性、成膜性、气体阻隔性、生物降解性和生物相容性等优异的性能，用途十分广泛。PVA分子链上含有大量强极性羟基，尺寸较小，因此PVA容易形成分子内和分子间氢键。PVA的熔点和分解温度接近，熔融过程会发生分解，使PVA难以热塑加工。在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。加热至160～170℃脱水醚化交联，失去溶解性，加热到200℃，开始分解。

PVA加工有溶液法和熔融法，溶液成型法工艺成熟，但存在需经过溶解、干燥过程，工艺复杂、耗能高、效率低等问题。热塑加工法生产聚合物能连续化生产、操作简单、投入成本不高、节约能量、生产效率高。目前为实现PVA熔融热塑加工，PVA树脂的后期改性主要通过添加增塑剂破坏分子间氢键，实现可热塑加工，但存在着增塑剂析出、耐候性不佳、薄膜受空气湿度影响发粘等问题。此外，PVA后期改性分子链接枝，改变PVA分子链的规整结构，降低PVA的结晶度和熔点，提高其热稳定性，是实现PVA的热塑加工的较理想方式。接枝过程多采用溶液法制备、除杂，仍然存在溶解、干燥过程，工艺复杂、耗能高、效率低等问题。

综上所述，在制备聚乙烯醇薄膜领域，仍然存在亟待解决的上述问题。

发明内容

基于此，为了解决PVA热塑加工性能差、小分子增塑剂不稳定迁移、PVA耐温性能差易老化变黄的问题，本发明提供了一种改性聚乙烯醇薄膜，具体技术方案如下：

一种改性聚乙烯醇薄膜，按重量份数计，其包括以下制备原料：PVA树脂50-90份、增塑剂1-30份、碳化二亚胺0-5份、有机二元酸0.1-20份、绿原酸0.1-10份、氯化亚锡0.01-2份、填料0-30份、润滑剂0.1-3份、硅烷偶联剂0-3份。

进一步地，所述PVA树脂为部分醇解的聚乙烯醇，包括聚合度为500～2400、醇解度为88％的聚乙烯醇的一种或多种组合。

进一步地，所述增塑剂为丙三醇、乙二醇、丁二醇、1，2-丙二醇、山梨糖醇、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基酰胺中的一种到多种。

进一步地，所述碳化二亚胺为N,N'-二异丙基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、二环己基碳二亚胺中的一种。

进一步地，所述填料为二氧化硅、滑石粉、云母粉、蒙脱土、硅灰石、木粉、竹粉、纤维素中的一种或多种。

进一步地，所述有机二元酸为乙二酸、丁二酸、壬二酸、己二酸、2-丁基葵二酸中的一种或多种。

进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺中一种或多种。

另外，本发明提供一种改性聚乙烯醇薄膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将PVA树脂、氯化亚锡、碳化二亚胺、有机二元酸、绿原酸添加至高混机中搅拌处理，并温度设定温度为70-90℃，然后喷加增塑剂，继续搅拌30min-90min；