一种无色改性聚乙烯醇的制备方法与流程

本发明涉及材料改性，特别涉及一种无色改性聚乙烯醇的制备方法。

背景技术：

1、聚乙烯醇(pva)是常见的高分子材料之一，具有水溶性、亲水性、生物相容性及生物降解性等优点，但未经改性的pva原料在自然环境中生物降解性较差，不能达到环境自净化的要求，导致pva的应用受到限制。因而开发生物降解性较好的改性pva十分必要。

2、根据现有pva的生物降解机理，在pva主链上引入羰基、酯基、羧基等官能团能促进微生物在其表面的吸附、降解，从而加快pva生物降解速度，提高pva生物降解率。传统技术是利用催化氧化处理pva废水的一种方法，但其改性pva的研究存在改性效率不高，制备产品颜色较深等缺点。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种无色改性聚乙烯醇的制备方法，旨在解决聚乙烯醇降解难，色泽发黄，颜色深的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种无色改性聚乙烯醇的制备方法，包括以下步骤：

3、将聚乙烯醇与ph值2～9的去离子水混合，加热，得聚乙烯醇溶液；

4、将聚乙烯醇溶液与氧化剂混合，得第一预混液；

5、将第一预混液与催化剂混合，反应，得改性聚乙烯醇溶液；

6、将改性聚乙烯醇溶液干燥成膜，得无色改性聚乙烯醇；

7、其中所述催化剂为质子酸型催化剂。

8、可选地，步骤“将聚乙烯醇与ph值2～9的去离子水混合，加热，得聚乙烯醇溶液”中：

9、聚乙烯醇的聚合度为1000～3000；和/或，

10、聚乙烯醇的醇解度为85％～99.9％。

11、可选地，步骤“将聚乙烯醇与ph值2～9的去离子水混合，加热，得聚乙烯醇溶液”中：

12、聚乙烯醇与去离子水的质量比为(5～30):100。

13、可选地，步骤“将聚乙烯醇与ph值2～9的去离子水混合，加热，得聚乙烯醇溶液”中：

14、混合的温度为20～50℃；和/或，

15、混合的时间为0.5～2h；和/或，

16、加热的温度为85～95℃；和/或，

17、加热的时间为0.5～3h。

18、可选地，步骤“将聚乙烯醇溶液与氧化剂混合，得第一预混液”中：

19、混合的温度为40～60℃；和/或，

20、混合的时间为15～60min。

21、可选地，步骤“将聚乙烯醇溶液与氧化剂混合，得第一预混液”中：

22、所述氧化剂包括臭氧、硝酸、浓硫酸、次氯酸钠、双氧水、过硫酸钠、过硫酸钾及过硫酸铵中的至少一种。

23、可选地，步骤“将聚乙烯醇溶液与氧化剂混合，得第一预混液”中：

24、在第一预混液中，氧化剂与聚乙烯醇的质量比为(5～30):100。

25、可选地，步骤“将第一预混液与催化剂混合，反应，得改性聚乙烯醇溶液”中：

26、所述催化剂包括钨酸铵、硅钨酸、硼钨酸、钨酸锌、钨酸钙、钨酸钠、磷钨酸及钨酸镁中的至少一种。

27、可选地，步骤“将第一预混液与催化剂混合，反应，得改性聚乙烯醇溶液”中：

28、催化剂与第一预混液中的聚乙烯醇的质量比为(0.05～1)：100。

29、可选地，步骤“将第一预混液与催化剂混合，反应，得改性聚乙烯醇溶液”中：

30、反应的时间为2～10h。

31、本发明提供的无色改性聚乙烯醇的制备方法，通过质子酸型催化剂催化聚乙烯醇的氧化反应，提升聚乙烯醇(pva)分子中的羰基含量，从而得到具有可生物降解潜力的pva材料，催化剂选用质子酸型催化剂，兼具酸催化和氧化还原催化效果，使得反应的ph区间从原有的2.5～3.5(传统芬顿适宜ph)扩展至2～9，所制得的改性聚乙烯醇为无色特性，减少了传统催化剂引入金属离子导致的聚乙烯醇颜色加深的问题。

技术特征：

1.一种无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将聚乙烯醇与ph值2～9的去离子水混合，加热，得聚乙烯醇溶液”中：

3.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将聚乙烯醇与ph值2～9的去离子水混合，加热，得聚乙烯醇溶液”中：

4.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将聚乙烯醇与ph值2～9的去离子水混合，加热，得聚乙烯醇溶液”中：

5.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将聚乙烯醇溶液与氧化剂混合，得第一预混液”中：

6.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将聚乙烯醇溶液与氧化剂混合，得第一预混液”中：

7.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将聚乙烯醇溶液与氧化剂混合，得第一预混液”中：

8.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将第一预混液与催化剂混合，反应，得改性聚乙烯醇溶液”中：

9.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将第一预混液与催化剂混合，反应，得改性聚乙烯醇溶液”中：

10.如权利要求1所述的无色改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，步骤“将第一预混液与催化剂混合，反应，得改性聚乙烯醇溶液”中：

技术总结本发明公开了一种无色改性聚乙烯醇的制备方法，属于材料改性技术领域。包括以下步骤：将聚乙烯醇与pH值2～9的去离子水混合，加热，得聚乙烯醇溶液；将聚乙烯醇溶液与氧化剂混合，得第一预混液；将第一预混液与催化剂混合，反应，得改性聚乙烯醇溶液；将改性聚乙烯醇溶液干燥成膜，得无色改性聚乙烯醇；其中所述催化剂为质子酸型催化剂。通过质子酸型催化剂催化聚乙烯醇的氧化反应，兼具酸催化和氧化还原催化效果，提升PVA分子中的羰基含量，从而得到具有可生物降解潜力的PVA材料，减少了反应中催化剂与氧化剂投入量，同时所制得的改性聚乙烯醇为无色特性，减少了传统催化剂引入金属离子导致的聚乙烯醇颜色加深的问题。技术研发人员：张静娅,王洁,王道亮受保护的技术使用者：安徽皖维先进功能膜材料研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18