Vinylacetátový monomér je jedným z najväčších{0}}objemových vinylových monomérov na svete. Jeho molekula obsahuje esterovú skupinu aj uhlíkovú-uhlíkovú dvojitú väzbu, takže je chemicky reaktívna: homopolymerizuje-radikálovou polymerizáciou a kopolymerizuje s mnohými ďalšími monomérmi. Pochopenie surovej{5}}materiálovej základne a výrobného procesu VAM pomáha pochopiť celkové usporiadanie vinylacetátového priemyselného reťazca.
Základné vlastnosti vinylacetátového monoméru
Pri normálnej teplote a tlaku je VAM bezfarebná, priehľadná kvapalina s bodom varu cca 73 C a typickým dráždivým zápachom po esteroch. Je mierne rozpustný vo vode a miešateľný s organickými rozpúšťadlami, ako je etanol, dietyléter a benzén. Pary VAM môžu tvoriť výbušné zmesi so vzduchom, takže skladovanie vyžaduje inhibítor polymerizácie a reguláciu teploty, aby sa zabránilo samo-polymerizácii.
Dvojitá väzba v molekule VAM uľahčuje polymerizáciu. Táto reaktivita je zdrojom jeho aplikačnej hodnoty, ale je to aj rizikový bod, ktorému sa musí správa úložiska venovať obzvlášť opatrne.
Hlavné suroviny pre výrobu VAM
Moderná priemyselná výroba VAM využíva etylén-cestu a základnými surovinami sú etylén, kyselina octová a kyslík. Etylén je najzákladnejšia petrochemická surovina; získava sa hlavne krakovaním ťažkého benzínu alebo kondenzátu zemného -plynu a musí spĺňať požiadavky na vysokú čistotu. Kyselina octová sa vyrába hlavne karbonyláciou metanolu, čo je zrelá cesta, ktorá je v súčasnosti hlavnou technológiou výroby kyseliny octovej na celom svete.
Kyslík pôsobí pri reakcii ako oxidačné činidlo a bežne sa dodáva ako -kyslík vysokej čistoty z jednotky na oddeľovanie vzduchu-. Tieto tri suroviny reagujú na katalyzátore v reaktore s pevným-lôžkom v plynnej-fáze oxidačnej väzby, ktorá tvorí vinylacetát a vodu v jednom kroku, čo zjednodušuje proces a poskytuje vysoké využitie atómov.
výrobný proces-založený na etyléne
Reakčné podmienky etylénovej cesty sú typicky 150 až 200 °C a 0,5 až 1 MPa. Katalyzátor pozostáva z paládia a zlata naneseného na oxide kremičitom alebo oxide hlinitom, pričom octan draselný pôsobí ako promótor. Výtok z reaktora sa oddeľuje a čistí kondenzáciou a destiláciou a nezreagované suroviny sa recyklujú do procesu.
Kľúč k procesu spočíva v selektivite a stabilite katalyzátora. Optimalizácia pomeru ušľachtilých-kovov a nosnej štruktúry výrazne zvyšuje selektivitu voči vinylacetátu a znižuje tvorbu-produktu, čo zlepšuje ekonomiku a prevádzkový cyklus zariadenia.
Následné živicové produkty VAM
Najdôležitejším následným produktom VAM je polyvinylacetátová živica vytvorená homopolymerizáciou a široko používaná v lepidlách na drevo, latexových-spojivách farieb a náteroch na papier. Polyvinylalkohol sa vyrába alkoholýzou polyvinylacetátu a je dôležitým materiálom na glejenie textílií a papiera.
Kopolymerizáciou vinylacetátu s etylénom vzniká živica EVA, ktorá spája mäkkosť, pružnosť a pevnosť spojenia a používa sa v tavných{0}}lepidlách, penových materiáloch topánok, fotovoltaických zapuzdrovacích fóliách a zmesiach káblov. Kopolymerizácia vinylacetátu s monomérmi, ako je vinylchlorid a akryláty, vytvára ďalšie špeciálne kopolyméry, ktoré spĺňajú rôzne potreby rôznych priemyselných odvetví.
Hlavné aplikačné oblasti VAM
V lepidlách je polyvinylacetátová emulzia hlavnou zložkou bieleho lepidla, ktoré sa široko používa pri lepení dreva, tesnení obalov a dekorácii budov. V náteroch sa emulzie kopolyméru vinyl-acetátu používajú na vytvorenie interiérových a exteriérových latexových farieb, ktoré ponúkajú nízku teplotu tvorby filmu-a dobrú stálosť farieb. V textíliách zlepšujú polyvinylalkoholové glejové a apretačné činidlá výkon tkania priadze a hmatový omak látky.
VAM sa tiež používa na výrobu medzivrstvových fólií z bezpečnostného- skla, biologicky odbúrateľných obalových materiálov a poľnohospodárskej mulčovacej fólie a rozsah jeho aplikácií sa neustále rozširuje. V obaloch sa tavné lepidlo EVA- používa na uzatváranie kartónov a viazanie kníh, kde sa rýchlo spája, má nízky zápach a poskytuje vysokú efektivitu výroby. Vo fotovoltaike sa EVA fólia používa na zapuzdrenie solárnych modulov, ktoré chránia články pred vlhkosťou a mechanickým poškodením; je dôležitým pomocným materiálom fotovoltických systémov. S rýchlym rozvojom nových priemyselných odvetví{5}}energetických a environmentálnych-materiálov sa štruktúra dopytu po produktoch VAM neustále zlepšuje a vyhliadky tohto odvetvia zostávajú široké.
Často kladené otázky
Aký je molekulárny vzorec a číslo CAS vinylacetátového monoméru?Vinylacetátový monomér má molekulový vzorec C4H6O2 a CAS číslo 108-05-4 a je skrátený ako VAM.
Aké sú hlavné suroviny na výrobu VAM?Moderný proces na báze etylénu- využíva etylén, kyselinu octovú a kyslík ako suroviny, ktoré reagujú v plynnej -fáze oxidačnej väzby na katalyzátore z ušľachtilého{2}}kovu za vzniku VAM.
V akom stave je monomér vinylacetátu pri normálnej teplote?VAM je pri normálnej teplote bezfarebná kvapalina s dráždivým zápachom. Ľahko sa odparuje, preto sa skladuje s inhibítorom polymerizácie pri kontrolovanej teplote, aby sa zabránilo polymerizácii.
Aké je najdôležitejšie využitie VAM?VAM sa používa hlavne na výrobu polyvinylacetátovej živice, polyvinylalkoholu a kopolymérov EVA, ktoré sa široko používajú v lepidlách, náteroch, textíliách a obaloch.
Prečo je pri výrobe VAM potrebný katalyzátor?Etylén a kyselina octová nereagujú priamo v žiadnej praktickej miere. Katalyzátor paládiového-zlata znižuje aktivačnú energiu a zvyšuje rýchlosť reakcie aj selektivitu pre cieľový produkt.
Aký je vzťah medzi EVA a VAM?EVA je živica získaná kopolymerizáciou vinylacetátu s etylénom. Čím vyšší je obsah VAM, tým je EVA mäkšia a pružnejšia a tým vyššia je jej transparentnosť.