本發(fā)明屬于高分子材料，具體涉及一種聚乙烯醇縮醛薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚乙烯醇縮丁醛(簡(jiǎn)稱(chēng)pvb)樹(shù)脂是一種重要的化工產(chǎn)品，分子結(jié)構(gòu)中包含有羥基、縮醛基和乙酰基，具有光學(xué)性能和安全性能好的特性，主要應(yīng)用于安全玻璃夾層材料。由于以pvb制成的薄膜應(yīng)用于安全玻璃夾或封裝材料時(shí)，分子鏈中羥基被氧化導(dǎo)致pvb膜變黃，影響透明度的同時(shí)會(huì)弱化膜與玻璃的粘連作用。

2、為了克服這種問(wèn)題，目前已公開(kāi)多種提升pvb薄膜耐黃變性能的制備方法，這些方法基本是以加入抗氧化劑為主。亞磷酸酯抗氧劑作為一種輔助抗氧劑，與受阻酚等主抗氧劑搭配使用時(shí)具有協(xié)同效應(yīng)。但亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑由于含有未成鍵的電子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的親核能力，因此容易水解。水解會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)塊、酸性產(chǎn)物腐蝕、小分子產(chǎn)物遷移以及與其他助劑反應(yīng)等問(wèn)題，采用一般方法將其用于制備pvb薄膜時(shí)，薄膜在使用過(guò)程中有時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)老化、降解的問(wèn)題，致薄膜發(fā)黃。因此，開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)便有效的方法來(lái)解決上述問(wèn)題具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙烯醇縮醛薄膜及其制備方法，可提升聚乙烯醇縮醛薄膜的抗氧化耐黃變性能。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供一種聚乙烯醇縮醛薄膜，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，其原料包括：

4、改性聚乙烯醇縮醛100份、增塑劑20～50份、主抗氧化劑0.04～0.6份、輔助抗氧化劑0.1～1.2份；

5、所述改性聚乙烯醇縮醛的結(jié)構(gòu)式如下：

6、

7、其中，具有縮醛結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元的含量為67～73mol％，具有羥基結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元的含量為26～30mol％，具有醋酸乙烯酯基結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元的含量為1～2mol％，具有亞磷酸酯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元的含量為0～1mol％。

8、進(jìn)一步地，所述改性聚乙烯醇縮醛的制備步驟如下：

9、s1、反應(yīng)液準(zhǔn)備：將聚乙烯醇溶解于純水中，并在95℃下攪拌3h使其充分溶解，獲得固含量為8.0wt％的聚乙烯醇原液，將丁醛和亞磷酸酯類(lèi)中間體混合獲得丁醛反應(yīng)液，亞磷酸酯類(lèi)中間體相對(duì)于丁醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01wt％～0.5wt％。

10、s2、均相反應(yīng)階段：將聚乙烯醇原液降溫至20℃，隨后在30min內(nèi)勻速滴加質(zhì)量濃度為36％～38％的鹽酸，攪拌30min～40min，再在30min內(nèi)勻速滴加丁醛反應(yīng)液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30min。

11、s3、高溫熟化階段：反應(yīng)后以9℃/h升溫至40℃，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h。

12、s4、水洗、干燥階段：s3中反應(yīng)后加入15wt％的氫氧化鈉溶液，攪拌30min，調(diào)節(jié)ph至中性，經(jīng)過(guò)離心脫水、水洗、過(guò)濾后，放置于鼓風(fēng)干燥箱，40℃下干燥4h，得到改性聚乙烯醇縮醛；

13、所述聚乙烯醇的聚合度為300～3000；

14、所述亞磷酸酯類(lèi)中間體的結(jié)構(gòu)式如下：

15、

16、進(jìn)一步地，所述亞磷酸酯類(lèi)中間體的制備步驟如下：

17、(1)將2，4-二枯基苯酚和甲苯混合，2，4-二枯基苯酚完全溶解后加入縛酸劑三乙胺，充分混合，甲苯為反應(yīng)溶劑。

18、(2)混合后升溫至40℃，恒溫?cái)嚢钘l件下，按照三氯化磷和2，4-二枯基苯酚摩爾比1：1滴加三氯化磷和甲苯的混合溶液，滴加完畢后，40℃保溫1h，緩慢升溫至50～70℃，并保溫3h進(jìn)行反應(yīng)。

19、(3)反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，添加1mol/lnaoh溶液，調(diào)節(jié)ph為中性，除去反應(yīng)體系中的鹽酸鹽，減壓蒸餾去除溶劑甲苯，真空干燥4h，再經(jīng)過(guò)洗滌、過(guò)濾和干燥得到亞磷酸酯類(lèi)中間體。

20、進(jìn)一步地，所述2，4-二枯基苯酚和甲苯的比例為(0.01mol～0.03mol)：50ml。

21、進(jìn)一步地，所述縛酸劑三乙胺和2，4-二枯基苯酚的摩爾比為1.1：1。

22、進(jìn)一步地，所述三氯化磷和甲苯的混合溶液中三氯化磷和甲苯的比例為(0.01mol～0.05mol)：5ml。

23、進(jìn)一步地，所述s2中聚乙烯醇原液和鹽酸的質(zhì)量比為25：0.8～1。

24、進(jìn)一步地，所述s2中聚乙烯醇原液和丁醛反應(yīng)液的質(zhì)量比為25：1.2～1.3。

25、進(jìn)一步地，所述增塑劑為增塑劑3g7和增塑劑3g8中的一種。

26、增塑劑是一種加入材料中以改進(jìn)它們的加工性、可塑性、柔韌性、拉伸性的物質(zhì)，加入增塑劑可以降低熔體粘度和產(chǎn)品的彈性模量，不會(huì)改變被增塑材料的基本化學(xué)性質(zhì)，增塑的pvb樹(shù)脂薄膜具有很好的柔韌性。

27、進(jìn)一步地，所述主抗氧化劑為抗氧化劑1098和抗氧化劑1024中的一種。

28、酰胺類(lèi)抗氧化劑的加入能捕獲在熱氧影響下產(chǎn)生的自由基，進(jìn)而阻止下一步的自由基鏈反應(yīng)，切斷自由基鏈的生長(zhǎng)，達(dá)到抗氧化的效果。

29、進(jìn)一步地，所述輔助抗氧化劑為抗氧化劑168、抗氧化劑626、抗氧化劑pep～36、抗氧化劑627和抗氧化劑618中的一種。

30、更進(jìn)一步地，所述輔助抗氧化劑為抗氧化劑pep～36和抗氧化劑626中的一種。

31、輔助抗氧劑亞磷酸酯類(lèi)的加入能除掉自由基產(chǎn)生的根源，減少了自由基的生成，從而提高了聚合物的熱穩(wěn)定性。

32、本發(fā)明還提供一種聚乙烯醇縮醛薄膜的制備方法，包括以下步驟：

33、按照配比稱(chēng)取原料中的各組分，將主抗氧化劑和輔助抗氧化劑先混合均勻后，再溶于增塑劑中獲得混合溶液，混合溶液加入改性聚乙烯醇縮醛中，經(jīng)過(guò)擠出機(jī)熔融擠出后制得聚乙烯醇縮醛薄膜。

34、本發(fā)明的有益效果：

35、(1)通過(guò)2，4-二枯基苯酚甲苯溶液與三氯化磷甲苯溶液在縛酸劑三乙胺作用下合成亞磷酸酯類(lèi)中間體，將其加入聚乙烯醇縮醛的合成工藝中，生成的中間體物質(zhì)與聚乙烯醇(pva)直鏈中少數(shù)羥基發(fā)生取代反應(yīng)，形成亞磷酸酯結(jié)構(gòu)，最后可形成改性pvb，由于合成過(guò)程中添加的中間體物質(zhì)用量很少，因此不會(huì)對(duì)pvb的其他性能產(chǎn)生影響，增加的亞磷酸酯結(jié)構(gòu)會(huì)和聚乙烯醇縮醛薄膜老化過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化物形成穩(wěn)定醇或醚結(jié)構(gòu)，終止氧化中的鏈反應(yīng)，提高聚乙烯醇縮醛薄膜的抗氧化耐黃變性能。

36、(2)在聚乙烯醇縮醛的合成階段加入亞磷酸酯類(lèi)中間體，并在加工階段加入酰胺受阻酚抗氧化劑和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑，通過(guò)控制用量，實(shí)現(xiàn)三者抗氧化作用的結(jié)合，進(jìn)一步優(yōu)化聚乙烯醇縮醛薄膜的抗氧化耐黃變性能。

技術(shù)特征：

1.一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下原料：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，所述改性聚乙烯醇縮醛的制備步驟如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，所述亞磷酸酯類(lèi)中間體的制備步驟如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，所述2，4-二枯基苯酚和甲苯的比例為(0.01mol～0.03mol)：50ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，所述縛酸劑三乙胺和2，4-二枯基苯酚的摩爾比為1.1：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，所述三氯化磷和甲苯的混合溶液中三氯化磷和甲苯的比例為(0.01mol～0.05mol)：5ml。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，所述s2中聚乙烯醇原液和鹽酸的質(zhì)量比為25：0.8～1，聚乙烯醇原液和丁醛反應(yīng)液的質(zhì)量比為25：1.2～1.3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，所述增塑劑為增塑劑3g7和增塑劑3g8中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乙烯醇縮醛薄膜，其特征在于，所述主抗氧化劑為抗氧化劑1098和抗氧化劑1024中的一種；

10.一種如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的聚乙烯醇縮醛薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種聚乙烯醇縮醛薄膜及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，將亞磷酸酯類(lèi)中間體加入聚乙烯醇縮醛的合成工藝中，生成側(cè)鏈接枝亞磷酸酯基團(tuán)的改性聚乙烯醇縮醛，增加的亞磷酸酯結(jié)構(gòu)會(huì)與聚乙烯醇縮醛薄膜老化過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化物反應(yīng)，終止氧化中的鏈反應(yīng)，提高聚乙烯醇縮醛薄膜的耐黃變性能。同時(shí)，聚乙烯醇縮醛薄膜中添加酰胺受阻酚類(lèi)抗氧化劑和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑，通過(guò)調(diào)整抗氧化劑比例和亞磷酸酯類(lèi)中間體的添加量，使本發(fā)明制備的聚乙烯醇縮醛薄膜具有優(yōu)異的耐黃變性能。

技術(shù)研發(fā)人員：許宏平,陳建旭,嚴(yán)琦,孫雨,王奕山,張曉峰,戴偉,吳來(lái)根,焦裕,畢瑞瓊,於仁榮,張偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽皖維高新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30