乌兹别克斯坦聚乙烯J2200高密度聚乙烯
薄膜及其制造方法,以解决现有技术中制备的pva薄膜容易发脆、柔韧性较差,导致产品的使用性能下降,无法满足要求的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:一种柔韧性良好的pva薄膜,其制膜原料中包含聚乙烯醇、水、增塑剂和辅助添加剂,聚乙烯醇为特种聚乙烯醇,所述特种聚乙烯醇由高纯醋酸乙烯、不饱和脂肪酸单元和烯丙基聚氧乙烯醚单元共聚而成。
制备特种聚乙烯醇:在带有搅拌、加热夹套、冷凝回流装置的反应器中,将高纯醋酸乙烯、不饱和脂肪酸和烯丙基聚氧乙烯醚按照质量比为75~95:0.1~10:0.01~5溶解于甲醇中,加入引发剂,将温度平稳升至60~70℃的条件下进行溶液共聚合,当聚合率达到工艺要求值后切换吹除残单,用甲醇调整树脂浓度后并加碱进行皂化,再经洗涤、离心分离、干燥后获得特种聚乙烯醇;
本技术方案中,在制备特种pva的过程中,因不饱和脂肪酸单体和烯丙基聚氧乙烯醚单体的加入,减弱了pva分子中的羟基间的强氢键作用,降低了pva分子链的刚性,获得了柔韧性良好的特种pva,能够在源头上保证了pva的柔韧性等力学性能,同时增强pva分子的表面活性,利于后续加工;在制备溶体时,由于本技术方案中增塑剂和辅助添加剂(抗氧化剂、表面活性剂)的用量很小,若直接将增塑剂和辅助添加剂在低温条件下加入到聚乙烯醇溶液中,其容易抱团导致分散不均匀,将体系温度设置成≥90℃,有利于特种聚乙烯醇的溶解,同时还有利于增塑剂和辅助添加剂的快速分散,使原料混合均匀,进一步起到对pva分子的增塑的作用,改善终膜产品的柔韧性,在脱泡过程中保持稳定的饱和蒸气压条件,既能有效防止气泡再生,又能够确保溶体的水分含量充足,进而保证溶体流动的顺畅性。而在脱泡后采用分级过滤,一方面能够逐级滤掉杂质,另一方面还具有辅助脱泡的效果。
本技术方案通过对聚乙烯醇进行改性,利用高纯醋酸乙烯(vac)、不饱和脂肪酸单元和烯丙基聚氧乙烯醚单元进行溶液共聚改性,获得特殊结构的pva,该pva经溶解、再次增塑后制备成pva薄膜,其柔韧性良好,具有适宜的强度和硬度,在干燥、收卷和下游应用过程中薄膜的适应性强,不易损伤薄膜的表面;且薄膜光学性能优异,特别适用于广视角、曲面显示用偏光片的加工;由于pva原材料的优异性能,使得pva基膜的生产及其下游的应用变得简单、容易操作。相较于现有技术中通常采用的引入特定的功能性单体来说,本技术方案采用的是对制备pva的原料进行创造性的改进,而非直接引入功能单体,仅需要三种原料进行共聚即可,无需过多的考虑功能单体的引入控制条件,在达到相同效果的同时,本技术方案制备的过程控制相对简单。
进一步,特种聚乙烯醇、水、增塑剂及辅助添加剂的质量比为5~100:20~100:1~20:0.001~0.01,高纯醋酸乙烯为主要单体,不饱和脂肪酸为第二辅助单体,烯丙基聚氧乙烯醚为第三辅助单体。
本技术方案中,发明人通过研究发现,采用上述高纯vac、不饱和脂肪酸和烯丙基聚氧乙烯醚进行共聚反应,能够有效达到对pva的改性,使得制备而成的pva薄膜柔韧性良好,且通过进一步改进特种聚乙烯醇、水、增塑剂及辅助添加剂的质量比,能够进一步的提高pva薄膜的柔韧性。
制备特种聚乙烯醇:将高纯醋酸乙烯75g、12碳二烯酸0.1g、聚氧乙烯醚链节为10的烯丙基聚氧乙烯醚0.01g溶解于15g甲醇溶剂内后,以偶氮二异丁腈作为引发剂且温度为60℃并在带有搅拌、加热夹套、冷凝回流装置的聚合釜氮气氛围中进行溶液共聚合,当聚合率达到55%时切换吹出残单,再用高纯甲醇调整经残单处理后所得的共聚树脂的浓度为30%,加0.01mol当量(相对于树脂)的碱液进行皂化,当皂化完全时直接采用冷纯水进行洗涤,反复洗涤直到聚乙烯醇中的醋酸钠等杂质含量低于500ppm时进行离心分离和干燥获得特种pva;
步骤b,原料的溶解:将特种聚乙烯醇10g、水70g、增塑剂1g和表面活性剂0.001g在90℃的条件下溶解得溶体;
步骤c,脱泡:将溶体在65℃下静置脱泡,脱泡过程中始终保持溶体在特定温度下的饱和蒸汽压,既能防止气泡再生,又能确保溶体的水分含量;
将制膜原液通过挤出机挤出流延或涂布在辊筒或钢带上经干燥成膜,挤出过程:要确保模头的膜唇开度均匀且始终一致、模头歧道的温度必须为90℃,模头歧道温度差值0.05℃,以保证薄膜厚度的均匀性;
柔韧性、硬度、脆性、厚度及厚度极差、染色性、光学性能等,结果如表2所示,其中拉伸性评价,采用cmt6104微机控制电子试验机,按gb13022-91进行测试;硬度通过薄膜与辊筒的贴合性来表示,表示贴合性良好,◎表示贴合性较差,☉表示贴合性很差;脆性通过薄膜在传送或缠绕过程是否产生裂纹来表示,产生裂纹表示脆性较大,柔韧性差,反之柔韧性良好,表示无裂纹,☆表示有细小裂纹;薄膜厚度均匀性用厚度极差来表示;染色性:通过紫外光谱测试(uv)评价,采用紫外可见分光光度分析。
实施例7制备而成的pva膜的性能整体优于对比例制备而成的pva膜,其中实施例6为本发明综合性能佳的组合;而对比例中结果显示,采用常规的聚乙烯醇进行pva膜的制备,会严重影响产品贴合效果,且会造成产品薄膜厚度不均;未在饱和蒸气压的条件下进行脱泡过程,会在一定程度上影响产品的贴合效果,且制备而成的薄膜厚度不均且光学性能较差,当模头歧道温度差增大到0.1时,制备而成的pva膜厚度极不均匀且薄膜表面会产生裂纹;当干燥温度过高时,产品薄膜表面会产生裂纹且光学性能差。