Винилацетатният мономер е един от виниловите мономери с най-голям-обем в света. Молекулата му съдържа както естерна група, така и въглерод-въглеродна двойна връзка, така че е химически реактивен: хомополимеризира чрез свободна-радикална полимеризация и съполимеризира с много други мономери. Разбирането на базата от сурови-материали и производствения процес на VAM помага да се разбере цялостното оформление на индустриалната верига за винилацетат.
Основни свойства на винилацетатен мономер
При нормална температура и налягане VAM е безцветна, прозрачна течност с точка на кипене около 73 C и типичната дразнеща миризма на естери. Той е слабо разтворим във вода и се смесва с органични разтворители като етанол, диетилов етер и бензен. Парите на VAM могат да образуват експлозивни смеси с въздуха, така че съхранението изисква инхибитор на полимеризацията и контрол на температурата, за да се предотврати само-полимеризацията.
Двойната връзка в VAM молекулата прави полимеризацията лесна. Тази реактивност е източникът на неговата приложна стойност, но също така е рисковата точка, към която управлението на съхранението трябва да се обърне особено внимание.
Основни суровини за производство на VAM
Съвременното промишлено производство на VAM използва метода, базиран на-етилен, а основните суровини са етилен, оцетна киселина и кислород. Етиленът е най-основната нефтохимическа суровина; получава се главно чрез крекинг на нафта или кондензат на природен -газ и трябва да отговаря на изискванията за висока чистота. Оцетната киселина се произвежда главно чрез карбонилиране на метанол, зрял път, който в момента е основната технология за производство на оцетна киселина в световен мащаб.
Кислородът действа като окислител в реакцията и обикновено се доставя като кислород с висока-чистота от-уредба за разделяне на въздух. Трите суровини реагират над катализатор в реактор с неподвижен-слой в газова-фазова окислителна връзка, която образува винилацетат и вода в една стъпка, което прави процеса прост и осигурява високо използване на атоми.
производственият-процес на базата на етилен
Реакционните условия на етиленовия път обикновено са 150-200°С и 0,5-1 МРа. Катализаторът се състои от паладий и злато, нанесени върху силициев диоксид или алуминиев оксид, с калиев ацетат, действащ като промотор. Отпадъчният поток от реактора се отделя и пречиства чрез кондензация и дестилация, а нереагиралите суровини се рециклират в процеса.
Ключът към процеса се крие в селективността и стабилността на катализатора. Оптимизирането на съотношението на благородните-метали и поддържащата структура значително повишава селективността към винилацетат и намалява образуването на -продукти, което подобрява икономиката и работния цикъл на инсталацията.
Продукти от смола надолу по веригата на VAM
Най-важният продукт надолу по веригата на VAM е поливинил ацетатна смола, образувана чрез хомополимеризация и широко използвана в лепила за дърво, свързващи вещества за латекс -бои и хартиени покрития. Поливинил алкохолът се произвежда чрез алкохолизация на поливинил ацетат и е важен материал за оразмеряване на текстил и хартия.
Съполимеризацията на винилацетат с етилен дава EVA смола, която съчетава мекота, еластичност и здравина на свързване и се използва в горещи -лепила, разпенени материали за обувки, фотоволтаичен капсулиращ филм и кабелни съединения. Съполимеризацията на винил ацетат с мономери като винил хлорид и акрилати генерира допълнителни специални съполимери, които отговарят на диференцираните нужди на различните индустрии.
Основни области на приложение на VAM
В лепилата поливинилацетатната емулсия е основният компонент на бялото лепило, широко използвано при залепване на дървообработване, запечатване на опаковки и декорация на сгради. В покритията винил-ацетатните кополимерни емулсии се използват за формулиране на вътрешни и външни латексови бои, които предлагат ниска-температура на образуване на филм и добро запазване на цвета. В текстила поливинилалкохолът и довършителните агенти подобряват производителността на тъкане на преждата и усещането за ръка на тъканта.
VAM се използва и за защитно-стъклено междинно фолио, биоразградими опаковъчни материали и мулчиращо фолио за селско стопанство и обхватът му на приложение продължава да се разширява. В опаковките горещо стопяемото лепило EVA се използва за запечатване на кашони и подвързване на книги, където се залепва бързо, има слаба миризма и осигурява висока производствена ефективност. Във фотоволтаиците EVA фолиото се използва за капсулиране на соларни модули, предпазвайки клетките от влага и механични повреди; това е важен спомагателен материал на фотоволтаичните системи. С бързото развитие на новите индустрии за-енергия и-материали, структурата на търсенето на VAM продукти надолу по веригата продължава да се подобрява и перспективите на сектора остават широки.
Често задавани въпроси
Какви са молекулната формула и CAS номерът на винилацетатния мономер?Винилацетатният мономер има молекулна формула C4H6O2 и CAS номер 108-05-4 и се обозначава съкратено като VAM.
Какви са основните суровини за производството на VAM?Съвременният процес, базиран на-етилен, използва етилен, оцетна киселина и кислород като суровини, които реагират в газова-фаза на окислително свързване върху благороден-метален катализатор, за да образуват VAM.
В какво състояние е винилацетатният мономер при нормална температура?VAM е безцветна течност при нормална температура с дразнеща миризма. Той се изпарява лесно, така че се съхранява с инхибитор на полимеризацията при контролирана температура, за да се предотврати полимеризацията.
Коя е най-важната употреба на VAM?VAM се използва главно за производството на поливинил ацетатна смола, поливинил алкохол и EVA съполимери, които се прилагат широко в лепила, покрития, текстил и опаковки.
Защо е необходим катализатор при производството на VAM?Етиленът и оцетната киселина не реагират директно в никаква практическа степен. Златният-катализатор паладий намалява енергията на активиране и повишава както скоростта на реакцията, така и селективността към целевия продукт.
Каква е връзката между EVA и VAM?EVA е смолата, получена чрез съполимеризация на винилацетат с етилен. Колкото по-високо е съдържанието на VAM, толкова по-мек и еластичен е EVA и толкова по-висока е неговата прозрачност.