色相优异的聚乙烯醇母料的制作方法

1.本发明属于聚乙烯醇的组合物技术领域，具体涉及一种色相优异的聚乙烯醇母料。


背景技术：

2.聚乙烯醇又名pva、poval，是分子主链含-ch
2-ch(oh)-基团的高聚物，为白色或微带黄色粉末或粒状，由聚醋酸乙烯酯醇解而制得(“聚乙烯醇及其应用”，张毅等，黄山学院学报，2004年第6卷第3期，第71页左栏第1段第1-3行及第71页左栏第2段第1行，公开日2004年6月30日)。
3.聚乙烯醇是一种无色、无毒、无腐蚀性、可降解的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间(“水溶性聚乙烯醇研究进展”，康永等，西部皮革，2011年第33卷第4期，第24页左栏第1段第1-4行，公开日2011年02月28日)。聚乙烯醇最大的优点是水溶性和优良的成膜性，其具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨耗性以及经特殊处理具有的耐水性等优点(“聚乙烯醇应用改性研究进展”，王海平等，维纶通讯编委会第26次会议学术技术交流论文集，2012年，第94页左栏第1段第1-6行，公开日2012年11月30日)。因此，聚乙烯醇广泛应用于油田、纤维、胶粘剂、涂料、功能高分子材料、膜材料、造纸、土壤改良剂、农药、纺织、摄影、卷烟等领域(“聚乙烯醇及其应用”，张毅等，黄山学院学报，2004年第6卷第3期，第71页左栏第1段第1-5行、第73页右栏第4段第1-3行、第73页右栏第5段第1-2行、第73页右栏第6段第1-3行、第73页右栏第8段第1-3行及第74页右栏第9段第1-6行，公开日2004年6月30日)。
4.并且，聚乙烯醇薄膜由于其优异的性能越来越多地被应用于包装材料技术领域。但是，由于聚乙烯醇的熔点很高，与分解温度非常接近，熔融时容易发生热分解，所以，很难采用熔融挤出的方法加工成膜。目前，已有技术克服了聚乙烯醇难以热塑成型的难题，人们开发了干法挤出吹塑法。但是，在加工过程中仍然遇到聚乙烯醇由于热氧老化产生的颜色发黄等问题(“聚乙烯醇的热老化机理研究”，王婧等，北京化工大学学报(自然科学版)，2005年第32卷第2期，第68页左栏第1段第1-15行，公开日2005年5月11日)。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种色相优异的聚乙烯醇母料。
6.除特别说明外，本发明所述份为质量份。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
8.保护聚乙烯醇母料，其包括聚乙烯醇、热稳定剂、抗氧化剂和复配润滑剂，所述复配润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂。
9.本发明中，所述内润滑剂是指聚合物加工过程中减少聚合物分子链间内摩擦力的润滑剂。
10.本发明中，所述外润滑剂为降低聚合物在成型加工过程中与成型加工机械表面的
界面摩擦而加入的助剂。
11.本发明中，所述母料是指增强塑料内被纤维或其他增强材料分散于其中的树脂组分或基料。
12.发明人在研究过程中意外发现，包括聚乙烯醇、热稳定剂、抗氧化剂和复配润滑剂(包括内润滑剂和外润滑剂)的聚乙烯醇母料色相优异。
13.进一步，内润滑剂和外润滑剂的质量比为60-99:1-40。
14.进一步，内润滑剂和外润滑剂的质量比为80-95:5-20。
15.进一步，所述内润滑剂包括聚氧化乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物和聚乳酸中的一种或多种。
16.进一步，所述内润滑剂包括聚氧化乙烯和聚乳酸的复配组合物。
17.进一步，所述外润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、单硬脂酸甘油酯和蔗糖单硬脂酸酯中的一种或多种。
18.进一步，所述外润滑剂包括硬脂酸盐或单硬脂酸甘油酯。
19.进一步，热稳定剂包括亚磷酸、亚磷酸盐、次磷酸、次磷酸盐和硼酸中的一种或多种。
20.进一步，所述热稳定剂包括硼酸与次磷酸或次磷酸盐的复配组合物。
21.进一步，硼酸与次磷酸或次磷酸盐的质量比为70-99:1-30。
22.进一步，硼酸与次磷酸或次磷酸盐的质量比为75-95:5-25。
23.进一步，所述抗氧化剂为4,4-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、季戊四醇二亚磷酸双十八酯和三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或多种。
24.进一步，所述聚乙烯醇为聚合度为300-2400且醇解度为88％-97％的聚乙烯醇中的一种或多种。
25.本发明中，术语“聚合度”是指聚乙烯醇聚合物分子链上结构单元数目的平均值。
26.本发明中，术语“醇解度”是指分子链中乙烯醇单元数占分子结构单元摩尔总数的百分比。
27.进一步，所述聚乙烯醇为聚合度为1000-1700且醇解度为92％-97％的聚乙烯醇中的一种或多种。
28.进一步，所述聚乙烯醇中挥发性组分含量≤3％wt，粒径为10-100目。
29.进一步，所述聚乙烯醇母料，还包括淀粉和/或增塑剂和/或填料。
30.进一步，所述增塑剂包括甘油、乙二醇、聚乙二醇、聚甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇中的一种或多种。
31.进一步，所述增塑剂的分子量为50-1000。
32.进一步，所述增塑剂的分子量为90-500。
33.进一步，所述淀粉包括玉米淀粉、马铃薯淀粉或豌豆淀粉。
34.进一步，所述淀粉为玉米淀粉。
35.进一步，所述淀粉的水含量为5％wt-15％wt。
36.进一步，所述淀粉的水含量为5％wt-10％wt。
37.进一步，所述填料包括滑石粉、碳酸钙和白炭黑中的至少一种。
38.进一步，所述填料包括粒径为500-8000目的滑石粉。
39.进一步，所述填料包括粒径为1000-4000的滑石粉。
40.进一步，所述聚乙烯醇母料，按照质量份，包括聚乙烯醇50-85份、热稳定剂0.001-2份、抗氧化剂0.001-1份、复配润滑剂0.1-5份、淀粉1-15份、增塑剂10-35份和填料0.3-20份。
41.进一步，所述聚乙烯醇母料，按照质量份，包括聚乙烯醇50-85份、热稳定剂0.05-1份、抗氧化剂0.01-0.5份、复配润滑剂0.3-4份、淀粉1-15份、增塑剂10-25份和填料0.5-5份。
42.本发明的目的还在于保护所述聚乙烯醇母料的制备方法，其包括以下步骤：
43.将聚乙烯醇、热稳定剂、抗氧化剂和复配润滑剂于80-100℃温度下混合3-5h；接着将物料输送至螺杆挤出机中，在120-200℃熔融挤出，冷却至40℃，切粒、造型，即得。
44.进一步，所述聚乙烯醇母料的制备方法，包括以下步骤：
45.将聚乙烯醇、热稳定剂、抗氧化剂、复配润滑剂、淀粉和/或增塑剂和/或填料于80-100℃温度下混合3-5h；接着将物料输送至螺杆挤出机中，在150-180℃熔融挤出，冷却至40℃，切粒、造型，即得。
46.本发明的有益效果在于：
47.本发明的聚乙烯醇母料色相得到显著改善。
48.本发明的聚乙烯醇母料为无毒、可降解，有利于环境保护。
具体实施方式
49.所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。以下实施例中，除非特别注明，所述％wt是指质量百分含量，所述份数是指质量份数。
50.以下聚合度按照《gb/t 12010.9-1989聚乙烯醇树脂平均聚合度测定方法》进行测定。
51.以下醇解度按照《gb/t 12010.5-2010聚乙烯醇树脂残留乙酸跟(或醇解度)测定方法》进行测定；
52.以下挥发性组分含量按照《gb/t 12010.4-89聚乙烯醇树脂挥发分测定方法》进行测定；
53.以下熔融温度和分解温度的测试采用热分析(dsc)和tga曲线分析熔融温度和热分解温度；
54.以下熔融指数按照《gb/t 3862-2000测试样品的熔体流动指数》进行测定，温度为190℃，载荷为2.16kg；
55.以下色度指数具体按照以下方法进行测试：将试样充分混匀后装入试样盒中，按colorquest xe颜色分析仪测定其色度指数。
56.对比例1
57.聚乙烯醇母料，其配方为：
58.聚乙烯醇：80份聚乙烯醇(粒径30目，聚合度1000，醇解度92.0(mol)％％，挥发性
组分含量2.0％wt)；
59.淀粉：3份玉米淀粉(挥发份为11.5％wt)；
60.增塑剂：13份甘油、4份聚乙二醇400和3份山梨醇；
61.抗氧化剂：0.03份四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和0.03份三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
62.无机填料：3份滑石粉(粒径为1500目)；
63.热稳定剂：0.03份次磷酸和0.1份硼酸；
64.所述聚乙烯醇母料的制备方法具体为：
65.首先将聚乙烯醇和玉米淀粉加入混合机中，边搅拌边加入山梨醇、甘油、聚乙烯醇400、四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、滑石粉、次磷酸和硼酸，然后升温加热至90℃，5h后停止搅拌出料；
66.然后将混合物料加入带有螺杆的料仓内向螺杆挤出机加料，螺杆温度180℃熔融挤出，样条冷却后，经切粒机切粒得到颗粒状聚乙烯醇母料。
67.实施例1
68.聚乙烯醇母料，其配方为：
69.聚乙烯醇：80份聚乙烯醇(粒径30目，聚合度1000，醇解度92.0(mol)％，挥发性组分含量2.0％wt)；
70.淀粉：3份玉米淀粉(挥发份为11.5％wt)；
71.增塑剂：13份甘油、4份聚乙二醇400和3份山梨醇；
72.抗氧化剂：0.03份四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和0.03份三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
73.无机填料：3份滑石粉(粒径为1500目)；
74.热稳定剂：0.06份次磷酸和0.6份硼酸；
75.润滑剂：0.1份硬脂酸钙、0.1份聚氧化乙烯和0.3份聚乳酸；
76.所述聚乙烯醇母料的制备方法具体为：
77.首先将聚乙烯醇和玉米淀粉加入混合机中，边搅拌边加入山梨醇、甘油、聚乙烯醇400、四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、滑石粉、次磷酸、硼酸、硬脂酸钙、聚氧化乙烯和聚乳酸，然后升温加热至90℃，5h后停止搅拌出料；
78.然后将混合物料加入带有螺杆的料仓内向螺杆挤出机加料，螺杆温度180℃熔融挤出，样条冷却后，经切粒机切粒得到颗粒状聚乙烯醇母料。
79.实施例2
80.聚乙烯醇母料，其配方为：
81.聚乙烯醇：80份聚乙烯醇(粒径30目，聚合度1000，醇解度92.0(mol)％，挥发性组分含量2.0％wt)；
82.淀粉：3份玉米淀粉(挥发份为11.5％wt)；
83.增塑剂：13份甘油、4份聚乙二醇400和3份山梨醇；
84.抗氧化剂：0.03份四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和0.03份三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
85.无机填料：3份滑石粉(粒径为1500目)；
86.热稳定剂：0.06份次磷酸和0.6份硼酸；
87.润滑剂：0.2份单硬脂酸甘油酯、0.3份聚氧化乙烯和3.5份聚乳酸；
88.所述聚乙烯醇母料的制备方法具体为：
89.首先将聚乙烯醇和玉米淀粉加入混合机中，边搅拌边加入山梨醇、甘油、聚乙烯醇400、四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、滑石粉、次磷酸、硼酸、硬脂酸钙、聚氧化乙烯和聚乳酸，然后升温加热至90℃，5h后停止搅拌出料；
90.然后将混合物料加入带有螺杆的料仓内向螺杆挤出机加料，螺杆温度180℃熔融挤出，样条冷却后，经切粒机切粒得到颗粒状聚乙烯醇母料。
91.性能测试
92.对实施例1-2及对比例1所得聚乙烯醇母料进行色度指数、熔融温度、分解温度、熔融指数等方面性能测试，结果如表1所示。
93.表1性能测试结果
94.测试项目色度指数熔融温度/℃分解温度/℃熔融指数/(g/10min)对比例1231353551.68实施例1181373521.25实施例2161313541.33
95.由表1可知，与对比例1相比，实施例1-2的聚乙烯醇母料的色度指数降低了21.74％-30.43％。由此证明，本发明的聚乙烯醇母料的色相得到了显著改善。
96.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。