acetat de polivinil (PVA)

acetat de polivinil (PVA, PVAC) - este un polimer vinii cu formula chimică [-CH2-CH (OCOCH3) -] n, este o substanță solidă transparentă incoloră este netoxic și inodor.

Producerea de acetat de polivinil în soluție

Polimerizarea acetat de vinii se realizează într-un mediu de alcooli alifatici, benzen, acetonă, esteri ai acidului acetic și alți solvenți organici. Ca inițiatori de reacție utilizate acidul azobisizomaslyanoy dinitril, peroxid de benzoil sau peroxid de acetil. În polimerizarea acetatului de vinil în soluție este utilizată ca mediu de solvent, în care sunt dizolvați și monomerul de pornire. și polimerul rezultat. Soluția rezultată de acetat de polivinil în solvent - „lac“ - utilizat ca produs comercial, sau este izolată dintr-un polimer.

Datorită creșterea fluxului reacțiilor de transfer de lanț, pentru a forma un solvent macromolecule cu greutate moleculară mai mică. mai uniformă în greutate moleculară și polimeri ramificați mai puțin, comparativ cu polimeri preparați în vrac sau prin alte metode.

La prepararea alcoolului polivinilic și acetat de polivinil, polivinil acetați tipic metanol este utilizat ca solvent (pentru comoditate, hidroliza și alcooliza ulterioară într-un mediu alcalin). Pentru polivinilacetatul sub formă de pulbere sau utilizarea sa ulterioară ca un lac de acetat de polivinil acetat folosit ca solvenți de etil, acetonă și benzen.

La prepararea acetatului de polivinil în soluție facilitează îndepărtarea căldurii a reacției de polimerizare, făcându-l ușor pentru a efectua controlul procesului. Tehnica de polimerizare de acetat de vinil în soluție se realizează ca un procedeu discontinuu sau continuu.

Un proces continuu. Într-o realizare, polimerizarea acetatului de vinil se realizează într-un mod continuu în două polimerizatori în cascadă. Procedeul se realizează în metanol, în prezența unui inițiator - acidul azobisizomaslyanoy dinitrilul sub atmosferă de azot, la o temperatură de 65 până la 70 ° C până la conversia de monomer de 60-70%. acetat de vinii nereacționat a fost supus distilării azeotrope pentru a da o soluție 25% de acetat de polivinil în soluție de metanol (lac).

Dispozitivele polimerizator sunt coloană căptușite din oțel inoxidabil, sticla, email sau din aluminiu. Polimerizatori sunt furnizate de agitatoare web suprapuse, cu manta de încălzire și răcire, un condensator de reflux pentru a reveni monomer vaporizat și solvent. 10 iunie 10 luna iulie

Procesul tehnologic de preparare a polivinilacetatul (Figura 1), care cuprinde etapele de preparare a unei soluții de inițiator, polimerizarea acetatului de vinil, și distilarea acetat de vinil nereacționat.

acetat de vinil este alimentat continuu în primul polimerizator 1. care inițiator, de asemenea, a servit - azobisizomaslyanoy dinitrilului acidului dizolvat în metanol. Următoarele sunt regulile componentele încărcate în reactor:

• acetat de vinil,% (vol.) - 95;
• Metanol% (vol.) - 5;
• Azobisizomaslyanoy dinitril de acid, în greutate. 0.30 hr .;

O soluție de acetat de polivinil în metanol de la al doilea polimerizator a fost alimentată în coloana de distilare 4 pentru distilarea acetat de vinil. Polimerul înainte de a intra în coloana a fost diluat cu metanol. acetat de vinil este distilat metanolul fiind alimentat în evaporator 6. Perechi de acetat de vinil, metanol și acetaldehida prin condensator 7 este trimis pentru regenerare. O soluție de acetat de polivinil în metanol conținând 25% polimer este colectat în receptor. Izolarea și concentrația de monomer se efectuează în metanol într-o singură unitate trehkolonnom. acetat de vinil, după purificare este reciclat. Metanol după distilarea extractivă și purificarea utilizată pentru diluarea unui lac de acetat de polivinil.

La prepararea solide din soluție, după îndepărtarea solventului și monomer rezidual de acetat de polivinil, polimerul topit este extrudat cu șurub sau cu aer comprimat prin spațiul liber. Părăsirea panglică a fost răcită și se taie în fâșii, care sunt apoi granulele preparate sau pulbere.

Producerea de emulsie de polivinil acetat

Polimerizarea în emulsie de acetat de vinii este realizată într-un mediu apos în prezența hidrosolubile inițiatori: peroxid de hidrogen, persulfat de potasiu și, uneori, de sodiu. Emulgator sunt diferite săpunuri, săruri de acizi grași sulfonici, prepararea dispersiilor apoase de - alcool polivinilic. Pentru a menține un anumit tampon pH administrat bicarbonat de sodiu connection-, acid formic și altele. Calitatea emulsiilor depinde de componentele utilizate și metoda de preparare a acestora. Emulsiile a produs două tipuri de fin dispersat (latex) având o dimensiune a particulelor de 0,05 până la 0,5 microni și grosier (dispersie) având o dimensiune a particulelor de la 0,5 până la 10 microni. Într-o tehnică de emulsie grosieră larg utilizată de acetat de polivinil. Ei au o rezistență mult mai mare la acțiunea agenților coagulante și răcire.

Polivinil acetat de emulsie poate fi preparat ca un lot sau metodă continuă.

Un proces continuu. În Uniunea Sovietică a dezvoltat un procedeu continuu pentru polimerizarea în emulsie de acetat de vinil.

Polimerizarea a fost efectuată într-un mediu apos în prezență de inițiator și de coloid de protecție. Pentru a regenera radicalii liberi sunt folosiți un sistem redox constând din peroxid de hidrogen și sare feros FeS04.

Procesul tehnologic de polivinil acetat care cuprinde etapele de preparare a unei polimerizare în fază apoasă de acetat de vinil, neutralizare și plastifiere dispersie.

Faza apoasă a fost preparată în aparat 1 (Fig. 2), echipat cu un agitator cadru și manta de încălzire. Încă se încarcă cu o soluție apoasă de polivinil alcool, apă demineralizată și acid formic la un pH de 2,8-3,2. Apoi se adaugă, sub agitare, o soluție apoasă de sulfat feric. Mai jos sunt norma în mașina componenta de încărcare (în părți de masă ..):

• Apă distilată - 80,0;
• alcool polivinilic, 100% - 7-7,5;
• Acid formic, 90% - 0,14-0,34;
• Sulfat feros 95% - 0,0005-0,0014.

• acetat de vinil - 100;
• Faza apoasă - 88;
• peroxid de hidrogen, soluție 30% - 1,0-3,0.

dispersia polivinilacetatul a polimerizator 7 fluxurilor prin gravitație în rezervorul intermediar 9. de sub azot a fost transferat de Standardizer presiune 10. în care, la 20-30 ° C și agitarea a efectuat o medie de dispersie. Aici, se neutralizează cu amoniac apos 20-25% până la pH = 4.5-5.5 și dibutilftalat plastifiat cu agitare viguroasă. Pentru a îmbunătăți calitatea dispersiei, în unele cazuri, este supus vakuumotgonke pentru a îndepărta monomerul rezidual (acetat de vinil). Dispersia finit este trecut prin filtrul 13 în receptor 14.

O trăsătură caracteristică a emulsiilor de acetat de polivinil (latexuri și dispersii) este o vâscozitate scăzută la conținut relativ ridicat de polimer. Acestea sunt utilizate pentru a aplica diverse acoperiri, fabricarea vopselelor apoase, pentru impregnarea hârtiei, țesături, fabricarea de piele artificială, podea și t mastic. D.

Producerea de suspensie și acetat de polivinil bloc

Polimerizarea în suspensie de acetat de vinii se realizează într-un mod discontinuu mediu apos în prezența inițiatorilor care sunt solubili în monomer. Ca inițiatori utilizează peroxid de benzoil, azobisizomaslyanoy dinitril de acid, peroxid de acetil și altele. Pentru a stabiliza suspensiile apoase sunt utilizate alcool polivinilic, metil celuloză și alte substanțe solubile în apă.

Într-o realizare, polimerizarea acetatului de vinil se realizează într-un reactor căptușit cu sticlă, cu un sistem de agitator, condensator de reflux, încălzire și răcire. Reactorul este încărcat cu apă și soluție de stabilizator din amestecător este alimentat cu acetat de vinil dizolvat în acesta inițiatorul. Amestecul de reacție a fost încălzit la 70 ° C, apoi temperatura a fost ridicată la 90-95 ° C și menținut la această temperatură timp de 30 min. Timpul de polimerizare de 2-3 ore.

Se încarcă rate ale componentelor în reactor (în phr) prezentate mai jos:

• acetat de vinil - 100;
• apa desalinizată - 100-120;
• Stabilizatorului Nămolul - 0,1-0,2;
• peroxid de benzoil - 0,5-1,0.

La finalul procesului, amestecul de reacție se răcește treptat la 25 ° C Apoi în suspensie (dispersiile de acetat de polivinil în domeniu, sunt adesea numite emulsii) se toarnă în porțiuni într-o centrifugă, se filtrează și se spală cu apă a granulelor de polimer. După aceea, polimerul este trimis pentru uscare. Uscarea polimerului este realizată la 60-70 ° C într-un cuptor cu circulație de aer.

In industrie, pelete sau granulă, polivinil evacuate grade diferite în funcție de vâscozitatea soluțiilor sale. Este utilizat pentru fabricarea lacurilor, adezivilor, precum și pentru alte scopuri.

În polimerizarea acetatului de vinil în bloc sau masa, este utilizat ca inițiator peroxid de benzoil. Polimerizarea a fost efectuată la 75-95 ° C sub azot.

Procesul de polimerizare de acetat de vinil, în blocul nu a gasit o larga din cauza duratei lungi a procesului.

Proprietăți și aplicarea de acetat de polivinil

acetat de vinil este un polimer transparent plotnostyu1180-1190 kg / m 3, fără miros și culoare. Polimerul nu este toxic. Greutatea sa moleculară variază de la 10 000 la 1600 000, în funcție de metoda și condițiile de polimerizare. acetat de polivinil are o structură amorfă. Temperatura Vicat este 37-38 ° C temperatura, de tranziție vitroasă de 28 ° C

acetat de polivinil este rezistentă la lumină, la temperatură ridicată (100 ° C) și efectele temperaturii. La 120 ° C, fluxul de plastic dezvoltă ireversibil. Atunci când este încălzit la 170 ° C, degradarea acetat de polivinil, însoțită de eliberarea de acid acetic și formarea de legături duble în lanțul principal. Astfel, sub influența temperaturii și a oxigenului se produce macromolecule sshivshie pentru a forma un polimer insolubil.

acetat de polivinil ca un polimer polar gonflează ușor în apă, descompune sub acțiunea acizilor tari și baze. În prezența unor soluții apoase de acizi și baze, sub încălzire, este ușor hidrolizat în alcool polivinilic. acetat de polivinil este foarte solubil în mulți solvenți organici, este bine combinat cu plastifianți, esteri de celuloză, cu cauciuc clorurat, precum și unii poliesteri și oligomeri fenol-formaldehidice. Modificarea PVA mărește rezistența la apă și duritatea suprafeței. acetat de polivinil are bune proprietăți adezive. Atunci când este administrat plastifianți în cele mai multe cazuri, proprietățile adezive sunt îmbunătățite.

Polivinil solid utilizat foarte limitativ pentru producerea de produse datorită fluajului, duritate scăzută, rezistență termică scăzută și rezistență la îngheț, o rezistență insuficientă a apei și rezistență chimică. Adăugarea de umpluturi îmbunătățește rezistența la căldură acetat de polivinil. Când umplut, așa cum este utilizat pentru fabricarea de articole de îmbrăcăminte.

Poliviniladetat utilizate pe scară largă în fabricarea de lacuri, cerneluri și adezivi. Este de asemenea utilizat pentru tratarea suprafețelor din piele, hârtie, în fabricarea de piele artificială, ca aditiv la ciment și t. D. Pentru lipirea și impregnarea utilizarea soluțiilor de polimeri în solvenți volatili (lacuri) și emulsii apoase (latexuri și dispersii). Ca rezultat al evaporării solventului sau a apei și coalescența particulelor de polimer formate de film.

Lacuri sunt utilizate pentru producerea de acoperiri pe suprafețe (ca folie de protecție și decorative) în diferite domenii ale tehnologiei.

Pentru a îmbunătăți rezistența la apă a emulsiilor se adaugă plastifianți, care au îmbunătățit rezistența la apă. Mai mult, emulsii preparate din copolimeri de acetat de vinil cu alți monomeri. clorura de vinil, esteri ai acrilic, metacrilic și acizii maleic sau cu esteri vinilici superioare.

S-au găsit o eroare? Selectați-l și apăsați pe Ctrl + Enter