Поливинил ацетат (PVA)

Поливинил ацетат (PVA, PVAC) - е винил полимер с химична формула [-СН2-СН (OCOCH3) -] п е безцветно твърдо вещество прозрачен е нетоксичен и без мирис.

Производство на поливинил ацетат в разтвора

Полимеризацията на винилацетат се провежда в среда на алифатни алкохоли, бензол, ацетон, естери на оцетната киселина и други органични разтворители. Като реакционни инициаторите, използвани динитрил azobisizomaslyanoy киселина, бензоил пероксид или ацетил пероксид. При полимеризацията на винил ацетат в разтвора се използва като среда на разтворител, при което се разтварят и изходен мономер. и полученият полимер. Полученият разтвор на поливинил ацетат в разтворител - "лак" - използван като търговски продукт или се изолира от полимер.

Поради увеличаване на потока на реакциите на трансфер верига до получаване на макромолекула разтворител с ниско молекулно тегло. по-равномерно в молекулно тегло и по-малко разклонени полимери в сравнение с полимери, получени в насипно състояние или чрез други методи.

При получаването на поливинилов алкохол и поливинил ацетат, поливинил ацетали обикновено метанол се използва като разтворител (за удобство, последваща хидролиза и алкохолиза в алкална среда). За поливинилацетат в прахообразна форма или след неговото използване като лак на поливинил ацетат използвани като разтворители етилацетат, ацетон и бензол.

При получаването на поливинил ацетат в разтвора улеснява отвеждане на топлината от реакцията на полимеризация, което го прави лесно за извършване на контрол на процеса. Техниката на полимеризация на винил ацетат в разтвора, се провежда като периодичен или непрекъснат процес.

Непрекъснат процес. В едно изпълнение, полимеризацията на винилацетат се провежда по непрекъснат начин в две каскадно Полимеризатори. Процесът се провежда в метанол в присъствието на инициатор - динитрил azobisizomaslyanoy киселина в атмосфера на азот при температура от 65 до 70 ° С, докато мономер превръщане на 60-70%. Нереагиралият винил ацетат се подлага на ацеотропна дестилация до получаване на 25% разтвор на поливинил ацетат в метанол разтвор (лак).

Полимеризатор устройства са колонни облицован неръждаема стомана, стъкло, емайл или изработени от алуминий. Полимеризатори са осигурени от уеб двуетажни бъркалки, кожух за нагряване и охлаждане, обратен хладник, за да се върне изпарените мономер и разтворител. 10 Юни 10 юли

Технологичният процес на получаване на поливинилацетат (Фигура 1), включващ етапите на получаване на разтвор на инициатор на полимеризацията на винил ацетат и отдестилиране нереагирал винил ацетат.

Винил ацетат се подава непрекъснато в първия полимеризатор 1. който също така служи инициатор - azobisizomaslyanoy киселина динитрил разтваря в метанол. По-долу са правилата компонентите заредени в реактора:

• Винил ацетат,% (об.) - 95;
• Метанол,% (об.) - 5;
• Azobisizomaslyanoy киселина динитрил, тегл. 0.30 ч .;

Разтвор на поливинил ацетат в метанол от втория полимеризатор се подава в дестилационната колона 4 за дестилация на винил ацетат. Полимерът преди да влезе в колоната се разрежда с метанол. Винил ацетат се дестилира метанол се подава в изпарител 6. Двойки от винил ацетат, метанол и ацеталдехид през кондензатора 7 се изпращат за регенерация. Разтвор на поливинил ацетат в метанол, съдържащ 25% полимер се събира в приемника. Изолиране и концентрация на мономера се провежда в метанол в един trehkolonnom единица. Винил ацетат след пречистване се рециклира. Метанолът след екстракционна дестилация и пречистване се използва за разреждане на поливинил ацетат лак.

При изготвянето на поливинил ацетат твърдо вещество от разтвора след отстраняване на разтворителя и остатъчен мономер, стопеният полимер е екструдиран винт или сгъстен въздух през пролуката. Излизане лента се охлажда и се нарязва на ивици, които след това приготвени гранули или прах.

Производство на поливинил ацетат емулсия

Емулсионната полимеризация на винил ацетат се извършва във водна среда в присъствие на водоразтворими инициатори: водороден пероксид, калиев персулфат и натриев понякога. Емулгатор са различни сапуни, мастни соли сулфонова киселина, за получаването на водни дисперсии на - поливинилалкохол. За да се поддържа определено рН буфериране прилага Connection- натриев бикарбонат, мравчена киселина, и др. Качеството на емулсиите зависи от използваните компоненти и метода за тяхното получаване. Емулсии произведени два вида фино диспергиран (латекс), имащи размер на частиците от 0.05 до 0.5 микрона и груби (дисперсия), имащи размер на частиците от 0,5 до 10 микрона. В широко използвана техника груба емулсия на поливинил ацетат. Те имат много по-голяма устойчивост на действието на коагулиращи агенти и охлаждане.

Поливинил ацетат емулсия може да бъде получен като периодичен или непрекъснат метод.

Непрекъснат процес. В СССР разработи непрекъснат метод за емулсионна полимеризация на винил ацетат.

Полимеризацията се извършва във водна среда в присъствие на инициатор и защитен колоид. За регенериране на свободните радикали се използват редокси система, състояща се от водороден пероксид и железни соли FeS04.

Технологичният процес на поливинил ацетат, включващ етапите на приготвяне на водна фаза полимеризация на винил ацетат, неутрализация и дисперсия пластификация.

Водната фаза се получава в апарат 1 (фиг. 2), снабдена с бъркалка и конструкция нагряващ кожух. Изпарителният апарат се зарежда с воден разтвор на поливинилов алкохол, деминерализирана вода и мравчена киселина до рН 2.8-3.2. След това се прибавя при разбъркване воден разтвор на железен сулфат. По-долу са в норма в товарене компонент машина (в масови части ..):

• Дестилирана вода - 80,0;
• Поливинилов алкохол, 100% - 7-7.5;
• Мравчена киселина, 90% - 0,14-0,34;
• Железен сулфат 95% - 0,0005-0,0014.

• Винил ацетат - 100;
• Водната фаза - 88;
• Водороден прекис, 30% разтвор - 1.0-3.0.

Поливинилацетат дисперсия на полимеризатора 7 потоци от гравитацията в междинния резервоар 9. под азот се прехвърля от standardizer налягане 10. където при 20-30 ° С и разбъркването се извършва средно дисперсия. Тук се неутрализира с 20-25% воден разтвор на амоняк до рН = 4,5-5,5 и дибутил фталат пластифицира с енергично разбъркване. За да се подобри качеството на дисперсия в някои случаи се подлага vakuumotgonke за отстраняване на остатъчния мономер (винил ацетат). Готовата дисперсия преминава през филтъра 13 в приемника 14.

Характерна особеност на поливинил ацетат емулсии (Латекси и дисперсии) е нисък вискозитет при относително високо съдържание на полимер. Те се използват за прилагане на различни покрития, производство на водни бои, за импрегниране на хартия, текстил, производство на изкуствена кожа, подови и смола т. D.

Получаване на суспензия и поливинил ацетат блок

Полимеризацията на суспензия от винил ацетат се извършва на партиди във водна среда в присъствие на инициатори, които са разтворими в мономера. Като инициатори се използват бензоил пероксид, azobisizomaslyanoy киселина динитрил, ацетил пероксид, и др. За да се стабилизира водни суспензии се използват поливинилов алкохол, метил целулоза и други водоразтворими вещества.

В едно изпълнение, полимеризацията на винилацетат се провежда в реактор, облицован със стъкло с бъркалка, обратен хладник, отопление и охлаждане. Реакторът се зарежда с вода и стабилизатор разтвор от смесителя се подава с винил ацетат, разтворен в него инициатор. Реакционната смес се загрява до 70 ° С, след това температурата се повишава до 90-95 ° С и се държи при тази температура в продължение на 30 минути. Времето за полимеризация на 2-3 часа.

Зареждане проценти на компонентите в реактора (в PHR), дадена по-долу:

• Винил ацетат - 100;
• Обезсолена вода - 100-120;
• суспензия стабилизатор - 0,1-0,2;
• Бензоил пероксид - 0.5-1.0.

В края на процеса, реакционната смес постепенно се охлажда до 25 ° С След това суспензията (поливинилацетатни дисперсии в областта често се наричат ​​емулсии) се излива на порции в центрофуга, филтруват се и се промиват с вода полимерни гранули. След това полимерът се изпраща за сушене. Сушене на полимера се извършва при 60-70 ° С в сушилня с циркулация на въздуха.

В промишлеността, пелети или топчета, поливинил освобождава различни степени в зависимост от вискозитета на неговите решения. Той се използва за производство на лакове, лепила и за други цели.

При полимеризацията на винил ацетат в блока или маса, се използва като инициатор на бензоил пероксид. Полимеризацията се провежда при 75-95 ° С под азот.

Процесът на полимеризация на винил ацетат в блока не е намерил широко приложение поради дългата продължителност на процеса.

Информацията и прилагане на поливинил ацетат

Поливинил ацетат е прозрачен полимер plotnostyu1180-1190 кг / м 3 без мирис и цвят. Полимерът е нетоксичен. Неговото молекулно тегло в границите от 10 000-1600 000, в зависимост от условията на метода и полимеризация. Поливинил ацетат има аморфна структура. Vicat температура е 37-38 ° С, встъкляване температура 28 ° С

Поливинил ацетат е устойчив на светлина при повишена температура (100 ° С) и температура ефекти. При 120 ° С пластмасовата поток развива необратимо. Когато се загрява до 170 ° С, разграждането на поливинил ацетат, придружен от освобождаването на оцетна киселина и образуване на двойни връзки в основната верига. По този начин под въздействието на температура и кислород се случва sshivshie макромолекули, за да се образува неразтворим полимер.

Поливинил ацетат като полярен полимер набъбва леко във вода, разгражда под действието на силни киселини и основи. В присъствието на водни разтвори на киселини и основи по загряване лесно се хидролизира в поливинилов алкохол. Поливинил ацетат е силно разтворим в много органични разтворители, добре се съчетава с пластификатори, целулозни естери, с хлориран каучук, както и някои полиестери и фенол-формалдехид олигомери. Модификация на PVA увеличава водоустойчивост и твърдост повърхност. Поливинил ацетат има добри залепващи свойства. Когато се прилага пластификатори в повечето случаи адхезивните свойства са подобрени.

Твърдият поливинил много ограничено използва за производство на продукти, дължащи се на пълзене, ниска твърдост, ниска термична устойчивост и устойчивост на замръзване, недостатъчна водоустойчивост и химическа устойчивост. Добавянето на пълнители подобрява устойчивостта на топлина от поливинил ацетат. Когато се изпълнят, тъй като тя се използва за производство на облекло статии.

Poliviniladetat широко използвани в производството на лакове, мастила и лепила. Тя се използва и за повърхностна обработка на кожа, хартия, в производството на изкуствена кожа, като добавка към цимент и т. Г. За свързване и импрегниране използването на полимерни разтвори в летливи разтворители (лакове) и водни емулсии (латекси и дисперсии). В резултат на изпаряване на разтворители или вода и срастване на полимерните частици формира филм.

Лакове се използват за производство на покрития върху повърхности (като защитна и декоративна филм) в различни области на техниката.

За да се подобри водоустойчивостта на емулсиите се добавят пластификатори, които имат подобрена водоустойчивост. Освен това, емулсии, получени от съполимери на винил ацетат с други мономери. винил хлорид, естери на акрилова, метакрилова и малеинова киселина, или с по-високи винилови естери.

Забелязана грешка? Изберете го и натиснете Ctrl + Enter