本發(fā)明屬于多層陶瓷電容器，具體涉及一種聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法。

背景技術(shù)：

1、流延成型是多層陶瓷技術(shù)的關(guān)鍵，是片式多層陶瓷器件的支柱技術(shù)，同時(shí)也是生產(chǎn)電子元件的必要技術(shù)。流延成型工藝過(guò)程主要包括漿料的制備、流延成型、干燥、脫脂以及燒結(jié)等工藝，漿料的制備和流延工藝的控制起著關(guān)鍵作用。流延成型過(guò)程中，首先要將粉體、溶劑、分散劑、粘結(jié)劑和增塑劑等原料經(jīng)過(guò)球磨處理得到粘度適宜和分散性能穩(wěn)定的電子漿料，其中起到分散，粘結(jié)以及抑制無(wú)機(jī)顆粒物沉降作用的試劑主要為聚乙烯醇縮丁醛(pvb)。pvb的溶解性能、粘結(jié)性能、分散性能以及抑制無(wú)機(jī)顆粒物的沉降性能是形成均一、穩(wěn)定、分散性良好的電子漿料的關(guān)鍵。

2、然而，在實(shí)際生產(chǎn)工藝中，由于高分子聚合物固有屬性限制，pvb粉末在溶劑中的溶脹和溶解過(guò)程較為緩慢，嚴(yán)重制約生產(chǎn)效率的提升。同時(shí)，由于在操作過(guò)程中常常難以直觀判斷pvb是否已完全溶解，部分溶脹而非完全溶解的pvb殘留在體系中，進(jìn)而造成后續(xù)燒結(jié)過(guò)程中陶瓷基片出現(xiàn)裂紋而報(bào)廢。此外，傳統(tǒng)的以水和乙醇為溶劑進(jìn)行pvb合成的工藝中，無(wú)論是兩步法還是一步法，由于縮醛化反應(yīng)為脫水過(guò)程，大量水存在不利于反應(yīng)進(jìn)行；而且，由于產(chǎn)物pvb不溶于水，隨著縮醛化程度的提高，pva在水中的溶解度逐漸下降，pvb從體系中析出，形成團(tuán)聚塊狀物質(zhì)，并混合有部分未縮醛化或低縮醛化的pva，產(chǎn)物純度不高；另外，水體系中使用的催化劑為硫酸及鹽酸等無(wú)機(jī)酸，這些酸會(huì)包裹在析出的pvb顆粒中，造成后處理過(guò)程比較復(fù)雜。

3、因此，急需探究一種更簡(jiǎn)單的pvb的制備方法并克服pvb的溶解不完全造成陶瓷基片報(bào)廢的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法。

2、本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法，包括以下步驟：將聚乙烯醇(pva)和正丁醇在溶劑中反應(yīng)，再加入甲苯和乙醇的混合溶液，繼續(xù)反應(yīng)，分離出有機(jī)相，即得所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液；所述溶劑包括低共熔溶劑(des)和水。

4、本發(fā)明方法以des為溶劑和催化劑，少量水為助溶劑，將pva與正丁醛在des催化作用下反應(yīng)，得到聚乙烯醇縮丁醛(pvb)，反應(yīng)過(guò)程中添加甲苯-乙醇混合溶液，由于產(chǎn)物pvb的極性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于原料pva，其可以在甲苯-乙醇混合溶劑中良好溶解，因此，當(dāng)pva縮醛化反應(yīng)至一定程度后，pvb將由強(qiáng)極性的低共熔溶劑中轉(zhuǎn)入有機(jī)萃取相中，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物和原料的分離，直接得到一定質(zhì)量濃度的pvb-乙醇-甲苯混合溶液，適當(dāng)調(diào)節(jié)粘度后可直接應(yīng)用于片式多層陶瓷電容器(mlcc)流延成型工藝，且分離出的des還可以重復(fù)使用。

5、本發(fā)明通過(guò)des的強(qiáng)溶解性能和催化性能，使得pva在少量水作用下溶解于des中，加入正丁醛后可以很快進(jìn)行縮醛化；des體系中含水量低，有利于縮醛化反應(yīng)的進(jìn)行?？s醛化反應(yīng)進(jìn)行至一定程度后，添加pvb的良溶劑，即甲苯和乙醇混合溶液，高縮醛化pvb極性大大減小，便從強(qiáng)極性des中轉(zhuǎn)移至甲苯-乙醇混合溶液中。由于此過(guò)程是一個(gè)析出和溶解轉(zhuǎn)移過(guò)程，且pva不溶于甲苯-乙醇，因此產(chǎn)物中不會(huì)包裹未反應(yīng)pva和酸類雜質(zhì)，產(chǎn)品純度較高，同時(shí)避免了pvb的團(tuán)聚，縮醛度可控。

6、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述聚乙烯醇的重均分子量為10000-50000。

7、優(yōu)選地，所述聚乙烯醇的醇解度不低于98％；更優(yōu)選地，所述聚乙烯醇的醇解度不低于99％。

8、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述聚乙烯醇與所述溶劑的質(zhì)量比為1：(5-20)。

9、優(yōu)選地，所述聚乙烯醇與所述溶劑的質(zhì)量比為1：(5-15)，進(jìn)一步地，所述聚乙烯醇與所述溶劑的質(zhì)量比為1：(10-15)。

10、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述正丁醛的摩爾量與所述聚乙烯醇中羥基的摩爾比為(1-2)：1。

11、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低共熔溶劑包括氯化膽堿和對(duì)甲基苯磺酸，所述氯化膽堿和對(duì)甲基苯磺酸的質(zhì)量比為1：(1-3)；更優(yōu)選地，所述氯化膽堿和對(duì)甲基苯磺酸的質(zhì)量比為1：(1-1.5)。

12、本發(fā)明以低共熔溶劑為溶劑和催化劑，優(yōu)選地，以氯化膽堿作為低共熔溶劑的氫鍵受體，以對(duì)甲基苯磺酸作為氫鍵給體，二者組成的低共熔溶劑能夠?qū)va進(jìn)行溶脹和溶解，添加少量水后有助于體系中對(duì)甲基苯磺酸發(fā)揮更好的催化作用，在加熱條件下，引起pva中的羥基和正丁醛的醛基發(fā)生縮醛化反應(yīng)，形成pvb。

13、具體的，所述低共熔溶劑的制備方法包括以下步驟：將氯化膽堿與對(duì)羥基苯甲酸加熱混合，得到低共熔溶劑。優(yōu)選地，所述加熱的溫度為100℃-120℃；所述混合的方式優(yōu)選為攪拌混合；所述混合的時(shí)間優(yōu)選為1h-2h。

14、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述溶劑中，所述水與所述低共熔溶劑的質(zhì)量比為1：(5-15)；更優(yōu)選地，所述水與所述低共熔溶劑的質(zhì)量比為1：(5-10)。

15、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述反應(yīng)和所述繼續(xù)反應(yīng)的溫度為50℃-75℃。

16、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述反應(yīng)的時(shí)間為0.1h-0.5h，所述繼續(xù)反應(yīng)的時(shí)間為0.5h-4h。

17、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述甲苯和乙醇的混合溶液與所述聚乙烯醇的質(zhì)量比為200：(10-25)，更優(yōu)選地，所述甲苯和乙醇的混合溶液與所述聚乙烯醇的質(zhì)量比為200：(12-20)。

18、作為本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述甲苯和乙醇的混合溶液中，乙醇和甲苯的體積比為(3：7)-(7：3)；更優(yōu)選地，乙醇和甲苯的體積比為(4：6)-(6：4)。

19、優(yōu)選地，所述分離出有機(jī)相，對(duì)有機(jī)相進(jìn)行干燥，即得所述聚乙烯醇縮丁醛-乙醇-甲苯混合溶液；更優(yōu)選地，所述干燥采用無(wú)水硫酸鈉。

20、具體的，本發(fā)明制備方法中，先將pvb在溶劑中加熱充分溶解，再加入正丁醛攪拌反應(yīng)，優(yōu)選地，所述加熱的溫度為50℃-75℃，時(shí)間為0.5h-5h。

21、本發(fā)明具有如下有益效果：

22、本發(fā)明制備pvb的方法操作簡(jiǎn)單，濃度以及質(zhì)量可控，可以直接用于mlcc電子漿料的配制，避免pvb現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中溶解過(guò)程耗時(shí)低效以及pvb完全溶解過(guò)程難以監(jiān)測(cè)等問(wèn)題，有效提升生產(chǎn)效率，同時(shí)避免部分溶脹而非完全溶解的pvb殘留在體系中造成陶瓷基片出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，提高產(chǎn)品良品率。同時(shí)，分離有機(jī)相后的des可以繼續(xù)使用，可降低生產(chǎn)成本。