【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于乳液聚合的保護膠體領域，具體涉及一種耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇及其制備方法。
技術介紹
1、隨著社會經濟的不斷發展和人們生活質量的提高，人們對木材的數量和質量要求也在逐年提高，于是以木材或其他非木材植物為原料，通過施加膠粘劑，膠合而成的人造板正扮演著越來越重要的角色。膠合板的生產離不開膠粘劑的使用，因此，膠粘劑的性能優化在木材加工領域有著十分重要的作用。
2、我國常用的木材膠粘劑主要包括酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、環氧樹脂膠粘劑和聚醋酸乙烯酯乳液膠粘劑等。其中，酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑被統稱為“三醛膠”，我國人造板工業膠粘劑就是以“三醛膠”及其改性膠粘劑為主導。“三醛膠”具有非常優秀的耐水耐高溫性能和化學穩定性，使用其粘接而成的粘合板耐候性能強，有非常優異的加工和使用穩定性。并且“三醛膠”的原料來源廣泛，成本低廉，因此其被大量應用于膠合板的生產中。但是，“三醛膠”在其生產和使用的過程中會釋放出甲醛等有害氣體，污染生產車間和住房空氣，從而損害人們的身體健康。隨著人們環保和健康意識的不斷提高，以“三醛膠”為主導的現有膠粘劑市場已經不符合社會環保和可持續發展的需要。于是，尋找到一種安全有效，并且滿足大規模生產需要的木材膠粘劑已經成為木材工業發展的必然趨勢。
3、醋酸乙烯是世界上產量最大的有機化學原料之一，2000年以來，世界醋酸乙烯總生產能力超過585萬噸。醋酸乙烯主要用于制造聚醋酸乙烯(pvac)，醋酸乙烯膠粘劑是由醋酸乙烯單體經聚合反應得到的一種熱塑性膠，早在1912年德國就有了
4、保護膠體是指在乳液聚合過程中，能夠起到與乳化劑相同或類似作用的水溶性聚合物，是乳液聚合的重要組分之一。保護膠體會通過空間位阻的作用，在乳膠粒表面形成保護層來防止粒子團聚，以此來降低表面張力，從而起到穩定乳液的作用。在聚醋酸乙烯酯乳液的生產過程中加入保護膠體，可以有效控制乳膠粒的尺寸分布，提高乳液的穩定性。除此之外，相比于普通的乳化劑，保護膠體還能夠提高乳液膜的強度，增強膜的抗龜裂性。常用的保護膠體有聚乙稀醇(pva)、聚乙烯吡咯烷酮和羥基纖維素等。動物膠和明膠等物質也可以作為保護膠體使用，其中pva是被使用最多，應用最廣泛的保護膠體。
5、pva本身是一種水溶性高分子聚合物，無毒、無味、無害，具有良好的環境親和性，同時其致密性好、結晶度高，粘接力強；可以用作聚醋酸乙烯乳液(pvac)聚合的乳化穩定劑(保護膠體)，制造水溶性膠粘劑，耐苯類溶劑的密封膠和熱敏紙中的熱敏膠等用途。
6、
7、為了提高pva的耐水性，拓寬pva的應用領域，人們常采用乙酰乙酰基對pva進行改性，制備乙酰乙酰基改性聚乙烯醇(aa-pva)，并將其用作于乳液保護膠體中。專利us20030186811a1、專利us20040209014a1、專利us4624985a和專利us?20030083200a1中介紹了將乙酰乙酰基引入聚乙烯醇中形成的aa-pva，可以一定程度上提高pva的耐水性等性能，專利cn200780000122.9、專利cn201010117420.x、專利cn201580046964.2、專利cn202311454792.5和專利cn202410260710.1中介紹了aa-pva可以在偏振片的膠粘劑中進行應用并且使偏振片的使用性能與壽年限有所提升。但是單一的乙酰乙酰基團改性所提高的耐水性，仍不足以完全支撐其在膠粘劑和保護膠體中的應用，因為乙酰乙酰基在酸堿條件下很容易就發生水解，使得pva中的乙酰乙酰化程度降低，這會直接影響aa-pva的性能，從而降低了其在乳液聚合中作為保護膠體的能力，最終導致其乳液成膜后，膜的強度，耐水性，交聯性都不足的問題。
8、
9、atsushi?mori等人(journal?of?applied?polymer?science，2004，91(5)：2739-3420)在研究木制蜜胺型膠粘劑時，發現隨著aa-pva乙酰乙酰化程度提高，粘合時的粘合強度會越來越強；專利us20070148483a1中介紹了當aa-pva與交聯劑聯用，作為偏振片粘合層時，可以有效提升偏振片的膠粘耐久性，但是其耐久性提升仍然受到交聯劑的影響；專利us20050197441a1也介紹一種將aa-pva和丙烯酸單體聯用制備的水性乳液，可用作刨花板的粘合劑，從而有效提升粘合劑的穩定性；專利cn202311454758.8中介紹了一種醋酸乙烯-乙烯共聚乳液以及其粘合劑，它是通過加入不同的聚合單體，使其充當保護膠體，以此來提升乳液性能。
10、因此，對pva進行乙酰乙酰化改性，提高其活性位點與粘結基材的交聯，能提高粘合劑的的性能，包括粘結強度、耐溶性和耐水性。
11、乙酰乙酰胺基既具有乙酰乙酰基的β-二羰基活性結構，即具有高反應活性的酮羰基和亞甲基基團；又相對于乙酰乙酰酯基具有更好的耐水解性能。但是由于酰胺基不易與pva上的醇羥基直接反應連接，所以一直沒有被應用在pva的乙酰乙酰化改性中。為此，本專利技術采用均三嗪作為橋聯基，將乙酰乙酰胺基通過化學鍵引入到pva中，來制備一種含雙乙酰乙酰胺基的改性pva(aam-pva)。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是提供一種耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇及其制備方法，制備方法簡單、高效、耐水解性能好、能引入更多的乙酰乙酰基的優點。將本專利技術制備的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇應用于pvac的乳液聚合中，充當pvac乳液的保護膠體時，可以明顯提升乳液成膜后，膜的強度和耐水解性以及下游產品pvac乳液膠粘劑的粘合性能。
2、為解決上述技術問題，本專利技術的實施例提供了一種耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，具有如式i所示的結構：
3、
4、其中，r為碳數2-3的直鏈烷基；
5、x、y均為整數，x為200-2500，y為20-400；z的數值與接枝率相關。
6、其中，所述耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇的制備原料包括：雙乙烯酮、三聚氯氰、聚乙烯醇(pva)、叔胺化合物和醇胺化合物。
7、優選的，所述叔胺化合物為三甲胺、n,n--二-異丙基乙胺(diea)、三乙基胺和二環己基甲胺中的一種。
8、優選的，所述醇胺化合物為乙醇胺和正丙醇胺中的一種。
9、優選的，所述制備原料選用聚合度為300-2400，醇解度85-99.9mol％、粒徑在120-300目之間的pva。
10、本專利技術還提供一種耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，具有如式I所示的結構：
2.根據權利要求1所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，所述耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇的制備原料包括：雙乙烯酮、三聚氯氰、聚乙烯醇、叔胺化合物和醇胺化合物。
3.根據權利要求2所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，所述叔胺化合物為三甲胺、N,N-二異丙基乙胺、三乙基胺和二環己基甲胺中的一種。
4.根據權利要求2所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，所述醇胺化合物為乙醇胺和正丙醇胺中的一種。
5.根據權利要求2所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，所述制備原料選用聚合度為300-2400，醇解度85-99.9mol％、粒徑在120-300目之間的PVA。
6.一種如權利要求1-5中任一項所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據權利要求6所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇的制備方法，其特征在于，步驟S1中，第一極性溶劑為丙酮、
8.根據權利要求6所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇的制備方法，其特征在于，步驟S2中，加熱反應的溫度為65℃；第二極性溶劑為丙酮、四氫呋喃和乙腈中的一種。
9.根據權利要求6所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述聚乙烯醇的聚合度為300-2400，醇解度為85-99.9mol％，粒徑為120-300目；所述第三極性溶劑為丙酮、DMF和乙腈中的一種；所述醇胺化合物為乙醇胺和正丙醇胺中的一種。
...【技術特征摘要】
1.一種耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，具有如式i所示的結構：
2.根據權利要求1所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，所述耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇的制備原料包括：雙乙烯酮、三聚氯氰、聚乙烯醇、叔胺化合物和醇胺化合物。
3.根據權利要求2所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，所述叔胺化合物為三甲胺、n,n-二異丙基乙胺、三乙基胺和二環己基甲胺中的一種。
4.根據權利要求2所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，所述醇胺化合物為乙醇胺和正丙醇胺中的一種。
5.根據權利要求2所述的耐水解的乙酰乙酰胺基改性聚乙烯醇，其特征在于，所述制備原料選用聚合度為300-2400，醇解度85-99.9mol％、粒徑在120-300目之間的pva。
6...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭凱，高吉，孫戒，范存偉，張子緣，張豪，楊清標，宰雨欣，陳銘，
申請(專利權)人：南京工業大學，
類型：發明
國別省市：
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