Мономер винилацетата — один из виниловых мономеров с наибольшим-объемом в мире. Его молекула содержит как сложноэфирную группу, так и углеродную-углеродную двойную связь, поэтому она химически активна: гомополимеризуется путем свободно-радикальной полимеризации и сополимеризуется со многими другими мономерами. Понимание сырьевой-материальной базы и производственного процесса VAM помогает понять общую структуру производственной цепочки винилацетата.
Основные свойства мономера винилацетата
При нормальной температуре и давлении ВАМ представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с температурой кипения около 73°С и типичным раздражающим запахом сложных эфиров. Он мало растворим в воде и смешивается с органическими растворителями, такими как этанол, диэтиловый эфир и бензол. Пары VAM могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, поэтому для хранения требуется ингибитор полимеризации и контроль температуры, чтобы предотвратить само-полимеризацию.
Двойная связь в молекуле ВАМ облегчает полимеризацию. Эта реактивность является источником ценности приложения, но это также и точка риска, к которой управление хранилищем должно относиться с особой осторожностью.
Основное сырье для производства ВАМ
В современном промышленном производстве ВАМ используется метод, основанный на этилене-, а основным сырьем являются этилен, уксусная кислота и кислород. Этилен является основным нефтехимическим сырьем; его получают главным образом путем крекинга нафты или природного-газового конденсата и он должен соответствовать требованиям высокой чистоты. Уксусную кислоту производят в основном путем карбонилирования метанола — проверенного способа, который в настоящее время является основной технологией производства уксусной кислоты во всем мире.
Кислород выступает в качестве окислителя в реакции и обычно подается в виде кислорода высокой-чистоты из установки разделения воздуха-. Три исходных материала вступают в реакцию над катализатором в реакторе с неподвижным-слоем в результате окислительного взаимодействия в газовой-фазе, в результате которого образуется винилацетат и вода за одну стадию, что упрощает процесс и обеспечивает высокую степень использования атомов.
производственный процесс на основе этилена-
Условия реакции этиленового пути обычно составляют 150-200°С и 0,5-1 МПа. Катализатор состоит из палладия и золота, нанесенных на кремнезем или оксид алюминия, с ацетатом калия, действующим в качестве промотора. Сточные воды реактора разделяют и очищают конденсацией и дистилляцией, а непрореагировавшее сырье возвращают в процесс.
Ключом к процессу является селективность и стабильность катализатора. Оптимизация соотношения благородных-металлов и структуры носителя заметно повышает селективность по отношению к винилацетату и снижает-образование продуктов, что улучшает экономику и рабочий цикл установки.
Перерабатывающие изделия из смол VAM
Наиболее важным продуктом переработки ВАМ является поливинилацетатная смола, образующаяся путем гомополимеризации и широко используемая в клеях для дерева, латексных-связующих веществах для красок и покрытиях для бумаги. Поливиниловый спирт производится алкоголизом поливинилацетата и является важным материалом для проклейки текстиля и бумаги.
Сополимеризация винилацетата с этиленом дает смолу ЭВА, которая сочетает в себе мягкость, эластичность и прочность сцепления и используется в термоплавких клеях, вспененных обувных материалах, фотоэлектрической герметизирующей пленке и кабельных компаундах. Сополимеризация винилацетата с мономерами, такими как винилхлорид и акрилаты, приводит к образованию дополнительных специальных сополимеров, отвечающих различным потребностям различных отраслей промышленности.
Основные области применения VAM
В клеях эмульсия поливинилацетата является основным компонентом белого клея, широко используемого при склеивании древесины, герметизации упаковки и отделке зданий. В покрытиях эмульсии сополимеров винила-ацетата используются для приготовления латексных красок для внутренних и наружных работ, которые обеспечивают низкую температуру образования пленки-и хорошее сохранение цвета. В текстиле проклеивающие вещества и отделочные материалы на основе поливинилового спирта улучшают ткацкие характеристики пряжи и ощущение ткани на ощупь.
VAM также используется для изготовления защитной-межслойной пленки для стекла, биоразлагаемых упаковочных материалов и сельскохозяйственной мульчирующей пленки, и диапазон ее применения постоянно расширяется. В упаковке термоплавкий-клей ЭВА используется для запечатывания картонных коробок и переплета книг, где он быстро склеивается, имеет слабый запах и обеспечивает высокую эффективность производства. В фотоэлектрической энергетике пленка ЭВА используется для герметизации солнечных модулей, защищая элементы от влаги и механических повреждений; это важный вспомогательный материал фотоэлектрических систем. Благодаря быстрому развитию новых отраслей-энергетики и экологических-материалов структура спроса на перерабатывающую продукцию VAM продолжает улучшаться, а перспективы этого сектора остаются широкими.
Часто задаваемые вопросы
Какова молекулярная формула и номер CAS мономера винилацетата?Мономер винилацетата имеет молекулярную формулу C4H6O2 и номер CAS 108-05-4 и сокращенно VAM.
Что является основным сырьем для производства ВАМ?В современном процессе, основанном на этилене-, в качестве сырья используются этилен, уксусная кислота и кислород, которые вступают в реакцию окислительного взаимодействия в газовой-фазе над катализатором из благородного-металла с образованием VAM.
В каком состоянии находится мономер винилацетата при нормальной температуре?ВАМ представляет собой бесцветную жидкость при нормальной температуре с раздражающим запахом. Он легко испаряется, поэтому его хранят вместе с ингибитором полимеризации при контролируемой температуре, чтобы предотвратить полимеризацию.
Каково наиболее важное использование VAM?ВАМ в основном используется для производства поливинилацетатной смолы, поливинилового спирта и сополимеров ЭВА, которые широко применяются в клеях, покрытиях, текстиле и упаковке.
Зачем нужен катализатор в производстве ВАМ?Этилен и уксусная кислота не вступают в прямую реакцию в какой-либо практической степени. Палладий-золотой катализатор снижает энергию активации и повышает как скорость реакции, так и селективность по целевому продукту.
Какова связь между EVA и VAM?ЭВА – это смола, получаемая сополимеризацией винилацетата с этиленом. Чем выше содержание ВАМ, тем мягче и эластичнее ЭВА и тем выше его прозрачность.