高温水溶PVA组合物、高温水溶PVA粒子及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物降解材料领域，公开了一种高温水溶聚乙烯醇(PVA)组合物及其粒子。该高温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂和有机硅憎水剂；相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为5‑50重量份，所述热分解抑制剂的含量为1‑8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5‑6重量份，所述润滑剂的含量为2‑6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1‑1重量份(按固含量计)。本发明专利技术提供的高温水溶PVA粒子的初始水溶温度为90℃以上，提高了完全醇解型PVA成膜后的使用温度。

High temperature water-soluble PVA composition, high temperature water-soluble PVA particles and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
高温水溶PVA组合物、高温水溶PVA粒子及其制备方法
本专利技术涉及生物降解材料领域，具体涉及一种高温水溶PVA组合物、高温水溶PVA粒子及其制备方法。
技术介绍
在包装领域，塑料是使用最广泛的包装材料，但随着日趋严重的环境问题、能源枯竭及食品安全威胁，人们将目光投向生物降解材料。聚乙烯醇(PVA)既具有传统塑料的性能和特性，又可在不同水温的水中或自然条件下分裂降解，最终生物降解成二氧化碳和水的形式回归自然环境，是一种生物降解的环保材料。PVA水溶性薄膜多使用溶液流延法生产制备，其加工成本极高，产能低，使用传统塑料膜袋的热塑成膜法是一种能耗低、产能高的加工方式，但由于PVA的熔融温度与分解温度相近，热塑成膜加工难度较大。尤其是完全醇解型PVA，即醇解度在99％以上的PVA原料，可生产加工出高温(80℃以上)水溶PVA膜材料，有广泛的使用场景，但由于其对温度敏感，更易分解碳化，对加工设备有极高的要求。针对完全醇解型PVA膜材料，其水溶温度越高，使用越广泛。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服完全醇解型PVA原料在热塑加工的过程中存在易分解碳化的难题，本专利技术提供了一种高温水溶PVA组合物、高温水溶PVA粒子及其制备方法。本专利技术提供的高温水溶PVA组合物及粒子具有在制备过程中不发生分解，生产出粒子表面光滑，同时进一步将原有完全醇解型PVA膜材料的水溶温度提高至90℃，进一步提升了热塑成膜后的使用温度。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种高温水溶PVA组合物，所述高温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂和有机硅憎水剂；相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为5-50重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-1重量份(按固含量计)。优选地，所述高温为温度≥90℃。优选地，相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为10-20重量份，所述热分解抑制剂的含量为3-6重量份，所述抗热氧老化剂的含量为1-4重量份，所述润滑剂的含量为2-4重量份，所述有机硅憎水剂含量为0.5-1.5重量份(按固含量计)。优选地，所述PVA的聚合度为300-2600。优选地，所述PVA的醇解度≥99％。优选地，所述增塑剂为山梨醇、乙二醇、甘油、二乙醇胺、三乙醇胺、二聚甘油、三聚甘油、十聚甘油和二甘醇中的一种或多种。优选地，所述热分解抑制剂为有机锡稳定剂、稀土稳定剂、铜盐热稳定剂、亚磷酸-苯二异辛酯、亚磷酸三烷基酯、环氧硬脂酸丁酯和环氧大豆油中的一种或多种。优选地，所述抗热氧老化剂为抗氧剂697、1024、1076、1098、1010、626、168、DLTP和DSTP中的两种或两种以上。优选地，所述润滑剂为液体石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、EVA蜡、三聚甘油单硬脂酸酯和季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。优选地，所述有机硅憎水剂为SHP-50、SHP-60、HF-6002、SEAL80和BS4004中的一种或多种。第二方面，本专利技术提供了一种高温水溶PVA粒子的制备方法，该方法包括：将本专利技术所述的高温水溶PVA组合物经混料、造粒成型的步骤。第三方面，本专利技术提供了由本专利技术所述的方法制备的高温水溶PVA粒子。优选地，所述高温水溶PVA粒子的含水率为0.1-0.3％。优选地，所述高温水溶PVA粒子在载荷2.16kg、220℃下的熔体流动速率为2-5g/10min。优选地，所述高温水溶PVA粒子的初始水溶温度≥90℃。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的高温水溶PVA组合物，克服了完全醇解型的PVA原料在热塑加工的过程中易分解碳化的难题，实现了PVA的热塑加工；2、本专利技术提供的高温水溶PVA组合物，提高了原有完全醇解型PVA膜材料的初始水溶温度，从80℃提升至90℃，提升了热塑成膜后的使用温度；3、本专利技术提供的高温水溶PVA粒子通过热塑加工制备薄膜时，相比于溶液流延法成膜具有投资小、产能高、能耗低等特点，更利于PVA的工业化生产；4、采用本专利技术提供的高温水溶PVA组合物及粒子成膜的PVA的塑料性能优异；适用于包装制品，特别适用于各种包装袋和/或封口袋中。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。以下实施例中，如无特别说明，所用的各材料均可通过商购获得，如无特别说明，所用的方法为本领域的常规方法。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种高温水溶PVA组合物，所述高温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂和有机硅憎水剂；相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为5-50重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-1重量份(按固含量计)。通过优化高温水溶PVA组合物的组分及配比，降低增塑剂的添加量，提高热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂和有机硅憎水剂的添加量，在实现热塑成膜可能的前提下，提高了粒子及膜的初始水溶温度。在本专利技术中，优选地，所述高温为温度≥90℃；更优选地，所述高温为90-95℃。为进一步实现熔融流延加工可能性，优选地，相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为10-20重量份，所述热分解抑制剂的含量为3-6重量份，所述抗热氧老化剂的含量为1-4重量份，所述润滑剂的含量为2-4重量份，所述有机硅憎水剂含量为0.5-1.5重量份(按固含量计)。对于上述PVA原料没有特别的规定，可以为市面上能够获得的各种PVA，例如，按目前国内行业内使用最广泛的命名方式-GB12010.1-89所规定的部分醇解型PVA，现在市面上的其他命名方式，如按GBT12010.1-2008所规定的命名方式、非国内使用的命名方式，均可按照相应的技术指标换算成GB12010.1-89所规定的命名方式。在本专利技术中，优选地，所述PVA牌号为GB12010.1-89所规定的完全醇解型PVA，醇解度为99％，其聚合度为300-2600，PVA牌号为GB12010.1-89所规定的0399、0599、1799、2099、2299、2499、2699中的一种或多种。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温水溶PVA组合物，其特征在于，所述高温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂和有机硅憎水剂；/n相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为5-50重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-1重量份(按固含量计)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温水溶PVA组合物，其特征在于，所述高温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂和有机硅憎水剂；
相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为5-50重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-1重量份(按固含量计)。


2.根据权利要求1所述的高温水溶PVA组合物，其中，所述高温为温度≥90℃。


3.根据权利要求1或2所述的高温水溶PVA组合物，其中，相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为10-20重量份，所述热分解抑制剂的含量为3-6重量份，所述抗热氧老化剂的含量为1-4重量份，所述润滑剂的含量为2-4重量份，所述有机硅憎水剂含量为0.5-1.5重量份(按固含量计)。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的高温水溶PVA组合物，其中，所述PVA的聚合度为300-2600；
优选地，所述PVA的醇解度≥99％。


5.根据权利要求1-3中任意一项所述的高温水溶PVA组合物，其中，所述增塑剂为山梨醇、乙二醇、甘油、二乙醇胺、三乙醇胺、二聚甘油、三聚甘油、十聚甘油和二甘醇中的一种或多种。


6.根据权利要求1-3中任意一项所述的高温水溶PVA组合物，其中，所述热分解抑制剂为有机锡稳定剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：常江，
申请(专利权)人：北京一撕得物流技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11