Método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico
A presente invenção divulga um método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, que usa a ativação mecânica para tratar o álcool polivinílico, destrói sua estrutura molecular e adiciona um solvente sólido de molécula pequena ao ativar mecanicamente, e o solvente sólido de molécula pequena penetra no polivinil. molécula de álcool, causa inchaço na fase sólida, alcançando uma rápida dissolução do álcool polivinílico. O método adotado pela invenção tem baixo consumo de energia, consome pouco tempo, operação simples, sem poluição, sem alta temperatura e alta pressão, e é um método ecológico; o tratamento de ativação mecânica do álcool polivinílico pré-destrói a ligação de hidrogênio entre as moléculas do álcool polivinílico. A estrutura cristalina reduz efetivamente o tempo de dissolução do álcool polivinílico; o inchaço da fase sólida do álcool polivinílico é reduzido e o tempo de interação com o solvente líquido é reduzido; no processo de dissolução, os dois solventes sólido-líquido são relativamente infiltrados, melhorando bastante a eficiência de dissolução do álcool polivinílico; ao mesmo tempo, o método tem ampla aplicabilidade e pode efetivamente melhorar a solubilidade do polímero solúvel em água, especialmente para o composto poli-hidroxi.
Um método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico
A presente invenção pertence ao campo de materiais poliméricos e, em particular, refere-se a um método para acelerar a dissolução de álcool polivinílico por ativação mecânica e intumescimento em fase sólida.
O álcool polivinílico (PVA) é um polímero solúvel em água não tóxico que é amplamente utilizado nos campos de fibras, filmes, medicamentos, adesivos e similares. O álcool polivinílico é um composto poli-hidroxi muito hidrofílico, mas as partículas de álcool polivinílico são dificilmente solúveis em água, o que limita severamente a aplicação e o desenvolvimento do álcool polivinílico. O processo de dissolução do álcool polivinílico na água é complicado e difere bastante, dependendo do seu grau de polimerização e grau de alcoólise. O motivo é devido à ligação de hidrogênio intermolecular e intramolecular e à alta cristalinidade do álcool polivinílico. Portanto, explorar um método para dissolver rapidamente o álcool polivinílico é um grande problema prático enfrentado pela produção industrial atual.
A fim de dissolver rapidamente o álcool polivinílico, foi explorado a partir da fase de preparação do álcool polivinílico. Por exemplo, a Patente Chinesa N ° CN 102827316 A divulga um processo para a preparação de um álcool polivinílico de baixa cristalinidade. O método compreende as etapas de polimerização, alcoólise e secagem das respectivas unidades, e o produto semi-acabado com álcool polivinílico decomposto em álcool é seco por ar quente a 30 a 120 ° C por 0,5 a 5 horas para obter um álcool polivinílico de baixa cristalinidade , e o produto preparado é dissolvido. O desempenho melhorou. Este método é explorado a partir da fase de preparação do álcool polivinílico e não é aplicável ao problema de dificuldade em dissolver o álcool polivinílico acabado.
Actualmente, os métodos habituais de dissolução para o álcool polivinílico acabado são os métodos de aquecimento e agitação e os métodos de modificação. O método de aquecimento e agitação é cozimento a alta temperatura, agitação a alta velocidade e o processo de dissolução é de 2 a 4 horas, e o consumo de energia é extremamente alto; o método de modificação é introduzir alguns grupos hidrofílicos na molécula de álcool polivinílico para aumentar a solubilidade em água do álcool polivinílico. Embora este método possa resolver o problema da dificuldade em dissolver o álcool polivinílico, em geral, o grupo introduzido afeta facilmente outras propriedades do álcool polivinílico, como viscosidade, permeabilidade e similares. Portanto, é de grande importância prática encontrar um novo método de dissolução com baixo consumo de energia, baixo consumo de tempo e sem degradação das excelentes propriedades do álcool polivinílico.
[Sumario da invenção]
Tendo em vista as deficiências da técnica anterior acima, a presente invenção fornece um método para resolver o problema da dissolução acelerada de álcool polivinílico, na qual o álcool polivinílico tem alto consumo de energia e muito tempo.
Para resolver o problema técnico acima, a presente invenção adota as seguintes soluções técnicas:
Um método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, que usa a ativação mecânica para tratar o álcool polivinílico, destrói sua estrutura molecular e adiciona um solvente sólido de molécula pequena ao ativar mecanicamente, e o solvente sólido de molécula pequena penetra na molécula de álcool polivinílico, tornando assim O inchaço da fase sólida ocorre para obter uma dissolução rápida do álcool polivinílico.
Como uma modalidade preferida da presente invenção, a ativação mecânica compreende dois estágios: um estágio de pré-tratamento e um estágio de tratamento de força mecânica;
O estágio de pré-tratamento refere-se ao pré-tratamento de álcool polivinílico por microondas, irradiação de luz, ultrassom, campo elétrico ou campo magnético; o estágio de tratamento da força mecânica refere-se ao atrito, colisão, impacto ou pré-tratamento do álcool polivinílico pré-tratado. Tratamento de força mecânica por cisalhamento.
Como outra modalidade preferida da presente invenção, a estrutura molecular é uma estrutura de ligação de hidrogênio e uma estrutura de cristal.
Como outra modalidade preferida da presente invenção, o intumescimento em fase sólida refere-se à entrada espontânea ou não espontânea de pequenas substâncias moleculares sólidas na cadeia molecular do polímero, enfraquecendo ou destruindo a força entre as cadeias moleculares do polímero ou inserindo no cristal estrutura do polímero, a estrutura do polímero é distorcida e o volume do polímero é expandido até certo ponto.
Como uma modificação da presente invenção, o tratamento de intumescimento em fase sólida do álcool polivinílico refere-se à mistura de um solvente sólido de molécula pequena com álcool polivinílico, e uma substância molecular pequena e sólida entra na molécula de álcool polivinílico durante a ativação mecânica. Entre as cadeias, a força entre as cadeias moleculares do álcool polivinílico é enfraquecida ou destruída ou inserida na estrutura cristalina do álcool polivinílico, a estrutura do álcool polivinílico é distorcida e o volume do álcool polivinílico é expandido para alguns extensão.
Como outra modificação da presente invenção, o solvente sólido de pequenas moléculas é uma substância com forte polaridade ou permeabilidade forte.
Como um aperfeiçoamento adicional da presente invenção, a dissolução do álcool polivinílico significa que o álcool polivinílico é dissolvido a 30 a 95 ° C.
Como um aperfeiçoamento adicional da presente invenção, o álcool polivinílico é um álcool polivinílico que foi submetido a ativação mecânica e tratamento de intumescimento em fase sólida.
Comparado com a arte anterior, a presente invenção tem os seguintes efeitos benéficos:
1. O método adotado pela invenção possui baixo consumo de energia, baixo consumo de tempo, operação simples, sem poluição, sem alta temperatura e alta pressão e é um método favorável ao meio ambiente.
2. A invenção adota o tratamento de ativação mecânica do álcool polivinílico, que pré-destrói a ligação de hidrogênio e a estrutura cristalina entre as moléculas do álcool polivinílico, e reduz efetivamente o tempo de dissolução do álcool polivinílico.
3. A presente invenção faz com que o álcool polivinílico inche na fase sólida e reduza o tempo de interação com o solvente líquido.
4. O álcool polivinílico tratado pelo método da invenção possui uma penetração relativa dos solventes sólidos e líquidos durante o processo de dissolução, melhorando assim significativamente a eficiência de dissolução do álcool polivinílico.
5. O método da presente invenção tem ampla aplicabilidade e pode efetivamente melhorar a solubilidade do polímero solúvel em água, especialmente para o composto poli-hidroxi.
【descrição detalhada】
A presente invenção será descrita em mais detalhes abaixo em conjunto com a Descrição Detalhada.
Um método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, o álcool polivinílico é tratado por ativação mecânica por 3 a 5 minutos; então o álcool polivinílico pré-tratado é misturado uniformemente com o solvente sólido de molécula pequena e tratado mecanicamente por 30 min a 60 min. O álcool polivinílico que foi ativado mecanicamente e inchado em fase sólida é adicionado à água desionizada e dissolvido de 30 a 95 ° C para dissolver.
em que o álcool polivinílico (PVA) é tratado por um método de ativação mecânica, a ativação mecânica compreendendo dois estágios: um estágio de pré-tratamento e um estágio de tratamento de força mecânica. A etapa de pré-tratamento refere-se ao pré-tratamento de álcool polivinílico por microondas, irradiação de luz, campo ultrassônico, campo elétrico ou campo magnético, etc., de modo que a tenacidade do PVA é reduzida, a fragilidade é aumentada e a preparação para o tratamento de força mecânica é preparada. O estágio de tratamento de força mecânica refere-se ao tratamento mecânico de atrito, colisão, impacto ou cisalhamento do álcool polivinílico pré-tratado. O equipamento de processamento de força mecânica inclui moagem de pedras, moinho de bolas, pulverizador, etc., de acordo com o princípio de conservação de energia, energia mecânica A energia interna do álcool polivinílico é convertida em energia, a energia é aprimorada, a atividade é aprimorada, a estabilidade do polímero é enfraquecido, a ordem da estrutura é enfraquecida, a associação de ligação de hidrogênio entre moléculas é enfraquecida e a cristalinidade é reduzida, alcançando assim uma rápida dissolução. O objetivo do PVA.
O tratamento de intumescimento em fase sólida PVA é usado para fazer com que as pequenas substâncias moleculares sólidas entrem espontaneamente ou não espontaneamente na cadeia molecular do álcool polivinílico, enfraquecem ou destroem a força entre as cadeias moleculares do álcool polivinílico ou inserem no álcool polivinílico. Na estrutura cristalina, a estrutura do álcool polivinílico é distorcida e o volume do álcool polivinílico é expandido até certo ponto. Sua estrutura molecular, especialmente a ligação de hidrogênio e a estrutura cristalina, é destruída. O solvente sólido de molécula pequena também pode ser misturado com álcool polivinílico. Durante o processo de ativação mecânica, a substância molecular pequena e sólida entra na cadeia molecular do álcool polivinílico, enfraquecendo ou destruindo a força entre as cadeias moleculares do álcool polivinílico, ou inserindo no polímero Na estrutura cristalina do álcool vinílico, a estrutura do polivinil o álcool é distorcido e o volume do álcool polivinílico é expandido até certo ponto.
O inchaço da fase sólida é realizado enquanto se ativa mecanicamente o álcool polivinílico, e os dois se promovem mutuamente, e a estrutura cristalina e a associação de ligação de hidrogênio do álcool polivinílico podem ser destruídas ao máximo, acelerando ainda mais a dissolução do PVA . Um solvente sólido de pequenas moléculas é uma substância com forte polaridade ou forte permeabilidade. O álcool polivinílico é um álcool polivinílico que foi submetido a ativação mecânica e tratamento de inchaço em fase sólida.
Modalidade 1
Pese 30g de PVA, pré-tratamento ultrassônico por 4min e depois misture com 0,03g de uréia e 0,05g de nitrosoetileno. Depois que a mistura for ativada por trituração de pedra por 30 minutos, tome 20g da mistura tratada, adicione 280g de água e aqueça. A dissolução foi realizada a 30 ° C.
Modalidade 2
Pese 30g de PVA, leve ao forno microondas por 4min, misture com 0,25g de uréia e 0,3g de nitro-metano. Em seguida, use um moinho de bolas para ativar a mistura por 35 minutos, pegue 20 g da mistura tratada, adicione 280 g de água e a temperatura foi aumentada para 45 ° C para dissolução.
Modalidade 3
Pese 30g de PVA, irradie com luz por 5min, misture com 0,5g de melamina e 0,8g de nitrometano, ative a mistura com um pulverizador por 40min, retire 20g da mistura tratada, adicione 280g de água e aqueça até 65 Dissolvido a ° C.
Modalidade 4
Pese 30g de PVA, tratamento de campo elétrico por 5min e misture bem com 0,8g de melamina e 1,5g de uréia, ative a mistura com moinho de pedra por 45min, pegue 20g de mistura tratada, adicione 280g de água e aqueça até 85 ° C Dissolver.
Modalidade 5
Pesaram-se 30 g de PVA, colocaram-se num campo magnético durante 3 min e depois misturaram-se com 1,2 g de melamina e 2 g de nitrosoetileno. A mistura foi activada por um pulverizador durante 50 min, foram retirados 20 g da mistura tratada e foram adicionados 280 g de água. A temperatura foi aumentada para 95 ° C para dissolução.
Deve ser entendido que as modalidades acima são meramente ilustrativas da presente invenção e não devem ser interpretadas como limitativas. As soluções técnicas são modificadas ou equivalentes, sem se afastar do espírito e do escopo da invenção, e devem ser incluídas no escopo das reivindicações anexas.
Um método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, caracterizado por o álcool polivinílico ser tratado por ativação mecânica para destruir sua estrutura molecular, um solvente sólido de molécula pequena é adicionado enquanto ativado mecanicamente e um solvente sólido de molécula pequena é infiltrado no polietileno. Na molécula de álcool, causa inchaço na fase sólida, alcançando assim uma rápida dissolução do álcool polivinílico.
Método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida ativação mecânica compreende dois estágios: um estágio de pré-tratamento e um estágio de tratamento de força mecânica; o referido estágio de pré-tratamento significa reunir O álcool vinílico é pré-tratado por microondas, irradiação de luz, ultrassom, campo elétrico ou campo magnético; o estágio de tratamento de força mecânica refere-se ao tratamento mecânico de atrito, colisão, impacto ou cisalhamento do álcool polivinílico pré-tratado.
Método para acelerar a dissolução de álcool polivinílico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura molecular é uma estrutura de ligação de hidrogênio e uma estrutura de cristal.
Método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inchaço da fase sólida significa que a pequena substância molecular sólida entra na cadeia molecular do polímero espontaneamente ou não espontaneamente e enfraquece ou destrói a molécula do polímero. A força entre as cadeias, ou inserida na estrutura cristalina do polímero, faz com que a estrutura do polímero seja distorcida e o volume do polímero se expanda até certo ponto.
Método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tratamento de intumescimento em fase sólida do álcool polivinílico significa misturar o solvente sólido de molécula pequena com o álcool polivinílico durante o processo de ativação mecânica. A substância molecular pequena e sólida entra na cadeia molecular do álcool polivinílico, enfraquece ou destrói a força entre as cadeias moleculares do álcool polivinílico ou é inserida na treliça de cristal do álcool polivinílico para deformar a treliça do álcool polivinílico e o polietileno O volume de álcool sofre um certo grau de expansão.
Método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o solvente sólido de molécula pequena é uma substância com forte polaridade ou forte permeabilidade.
Método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dissolução do álcool polivinílico significa que o álcool polivinílico é dissolvido de 30 a 95 ° C.
Método para acelerar a dissolução do álcool polivinílico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o álcool polivinílico é um álcool polivinílico que foi submetido a ativação mecânica e tratamento de intumescimento em fase sólida.
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