Vinylacetatmonomer (VAM): et meget alsidigt Polymeriseringsmellemprodukt
Vinylacetatmonomer (VAM) er et signifikant mellemprodukt, der anvendes til fremstilling af en bred vifte af harpikser og polymerer til maling & tætningsmidler, elastomerer, tekstilfinisher, papirbelægninger, bindemidler, film og et utal af andre industrielle og industrielle materialer, der anvendes til fremstilling af forbruger applikationer. Det homo-polymeriserer effektivt til polyvinylacetat (PVA), og VAM kan bruges i adskillige tilfældige copolymerer og terpolymerer såsom ethylen-vinylacetatcopolymerer, vinyl-acrylharpikser, vinylacetat-acrylsyrecopolymerer og vinylacetat-vinylchloridcopolymerer. Med den brede mangfoldighed af polymeriseringsmuligheder har VAM tilladt design af produkter med et bredt spektrum af omkostnings-og ydelsesprofiler.
kilde:
Vam Applications
den største endelige anvendelse af VAM er i produktionen af polyvinylacetatharpikser som base til klæbemidler og belægninger samt et råmateriale til derivatharpikser som polyvinylalkohol (PVOH). Polyvinylacetatemulsioner og harpikser er lave omkostninger og nemme at bruge, og de har et bredt anvendelsesområde. PVA er sandsynligvis bedst kendt som basiskomponenten i husholdningshvide lim, der bruges til limning af papir, stoffer, træ og plast.
verdensomspændende forbrug af VAM måler over 4 millioner tons med en årlig vækstrate på omkring 4,7 procent. PVA repræsenterer over halvdelen af den samlede brug af VAM. Ud over anvendelser i maling, belægninger, klæbemidler og bindemidler er PVA ‘ er råmaterialer til andre store volumensystemer såsom polyvinylalkohol (PVOH), polyvinylbutyral (PVB,) og polyvinylformal (PVF). PVOH er den største anvendelse til PVAs, efterfulgt af klæbemidler og maling & belægninger.
en hurtigt voksende anvendelse af VAM er fremstilling af vinylacetat-ethylen (VAE) og ethylen-vinylacetat (EVA) copolymerer. Når VAM-indholdet stiger i en ethylen-vinylacetat-copolymer, falder krystalliniteten, og trækegenskaberne falder. Imidlertid øges fleksibiliteten, sejheden og klæbestyrken. På et niveau på 50 procent er EVAs amorfe.
VAEs med mere end 60 procent VAM-indhold anvendes i belægninger, klæbemidler, cement og plaster. VAEs producerer emulsionssystemer med lav VOC, fordi ethylenmonomeren fungerer som en blødgørende monomer og reducerer behovet for sammensmeltningsmidler eller blødgørere. Kommercielle VAE-emulsioner udviser TG ‘er mellem -15 liter C og +15 liter C. formulatorer kan frysetørre VAE-emulsioner til fremstilling af redispersible pulvere (RDP’ er), ofte omtalt som “faste latekser.”
EVAs med mindre end 40 procent VAM-indhold er termoplast, der anvendes til elastomere film, ekstruderingsbelægning og klæbemidler. Eva ‘ er anvendes yderligere til produktion af ethylenvinylalkohol (EVOH) copolymerer med fremragende gasbarrieregenskaber, der er nyttige i flerlags fødevareemballage og landbrugsfilm, drikkevarer & kosmetiske flasker og barrierelag af plastbrændstoftanke.
en bred vifte af vinyl akryl copolymer muligheder er tilgængelige. Vinyl akryl emulsioner er økonomiske produkter, der finder omfattende brug i interiør arkitektoniske maling & caulks, klæbemidler & tætningsmidler, papir & tekstilbindemidler, manipulerede stoffer og pigmentdispersioner. Akrylmonomerer som ethyl -, butyl-og 2-ethyleksylakrylater forbedrer copolymers ydeevne ved at forbedre fleksibilitet, vandmodstand, vedhæftning og skrubbe & pletbestandighed. Ter-monomerer anvendes også som ethylen og acrylsyre i disse systemer.
Vam-polymerisation overvejelser
VAM-polymerisation er let i alle processer, emulsion, bulk, opløsning og suspension. Kommercielle VAM-kilder har renheder større end 99,9 procent med sporniveauer af vand, eddikesyre og acetaldehyd. Vand og eddikesyre har ikke meget effekt på polymerisationer, men acetaldehyd virker som et kædeoverføringsmiddel og har en signifikant virkning på viskositeten af de endelige polymerer. Formulatorer kan polymerisere hydrokinonstabiliseret materiale uden at fjerne hovedkvarteret.
VAM-polymeriseringer er eksoterme, hvilket kræver bestemmelser til afkøling. I emulsionsreaktioner, polymerisationstider er ca. 4 timer ved temperaturer på 70 liter C. formulatorer skal opretholde pH på næsten neutralt niveau under polymerisering for at minimere vam-hydrolyse. For at forbedre hydrolysereaktionen kan de anvende en buffer, såsom natriumacetat.
frie radikale vam-copolymeriseringer forekommer let med nogle monomerer og med vanskeligheder med andre comonomerer. Metoden til måling af monomerparens tendens til tilfældigt at copolymerisere versus en præference for homopolymerisering eller blokpolymerisering er baseret på måling af såkaldte reaktivitetsforhold. Reaktivitetsforholdet for et par monomerer er reaktionshastighedskonstanten til formering af den første monomer i en voksende polymerkæde til sig selv versus tilsætning til den anden monomer. Når reaktivitetsforholdene for comonomerpar er ens, observeres tilfældige copolymeriseringer. Ethylen med et reaktivitetsforhold på r1=0,79 og VAM (r2=1.4) copolymeriserer godt, hvilket giver vekslende copolymersammensætninger, der nøje afspejler sammensætningerne af monomerfeeds. Når reaktivitetsforholdene for to monomerer adskiller sig markant, vil sammensætninger have tendens til en homopolymer af den mere reaktive co-monomer. Som et eksempel kan tilfældig copolymerisering af styren (r1~50) med VAM (r2=0) ikke opnås ved konventionelle friradikale polymeriseringer.
for en grundig forklaring af, hvordan monomerreaktivitetsforhold kan bruges til at forudsige copolymersammensætninger og en tabel over reaktivitetsforhold for comonomerpar, se dette foredrag fra Stanford University.
et andet unikt træk ved vam-polymeriseringer af frie radikaler er deres tilbøjelighed til at gennemgå kædeoverførselsreaktioner, der giver forgrenede arkitekturer. Denne dynamik skyldes kædeoverførselsreaktioner mellem den voksende polymerkæde frie radikaler og abstraktion af en acetathydrogenposition (dominerende tilstand) eller et tertiært hydrogenatom i polymerkæden. Forgreningsprocessen øges i betydning, når konverteringen fortsætter med faldende monomerkoncentrationer. Forgrening resulterer i PVAs med lavere trækegenskaber, øget duktilitet og lavere opløsning og smelteviskositeter. Grenene er både korte og lange kæder (over den kritiske sammenfiltringslængde), hvor de korte kædegrene er ansvarlige for de lavere styrkeegenskaber.
sikker håndtering af Vinylacetatmonomer
Vinylacetatrådet offentliggjorde en vinylacetat sikker Håndteringsvejledning til at give procedurer og bedste praksis til sikker håndtering, opbevaring og transport af vinylacetat.
polymerisering af VAM er meget eksoterm, og ukontrollerede polymeriseringer kan resultere i eksplosioner. Følgende principper skal anvendes ved håndtering og polymerisering af VAM:
- hold VAM fri for kontaminering.
- brug og oprethold korrekte inhibitorniveauer, da inhibitorer forbruges over tid.
- HOVEDKVARTERHÆMMET VAM kan fortrinsvis opbevares under tørt nitrogen.
- undgå absorption af fugt, hvilket kan forårsage hydrolyse af VAM.
- undgå kontakt med aminer, stærke syrer, alkalier, silica, alumina, iltningsmidler og initiatorer, som kan forårsage spontan polymerisering.
- undgå udsættelse for luft, hvilket kan resultere i dannelse af peroksider.
- Opbevar VAM inden for anbefalede temperaturgrænser, ikke over 30 liter C (86 liter F).
- Brug passende byggematerialer og rengør tanke, reaktorer og rørledninger grundigt, inden du fylder med VAM.
For yderligere oplysninger om håndtering og helbredsoplysninger, se SDS for VAM.
Vam Sales Specification
Gantrade er en af de største globale leverandører af vinylacetatmonomer med høj renhed. Vi opretholder robuste varebeholdninger i Nordamerika og Europa for at imødekomme den globale efterspørgsel. Vores pakkestørrelser spænder fra 20 MT (44,080 lbs.) tankvogne til jernbanevogne og ståltromler.
Gantrades salgsspecifikationer for VAM vises i nedenstående diagram.
Test | Specifications | Method |
Vinyl Acetate, wt. % | 99.9 min. | GC |
Acetaldehyde, ppm | 150 max. | GC |
Methyl Acetate, ppm | 200 max. | GC |
Ethyl Acetate, ppm | 300 max. | GC |
Acetic Acid, ppm | 50 max. | ASTM D2086 |
Water, ppm | 400 max. | ASTM D1364 |
Specific Gravity 20°/20°C | 0.9334-0.9345 | ASTM D4052 |
platin-kobolt farve | 5 maks. | ASTM D1209 |
Hydroquinone, ppm | 3-9 Typically | ASTM D2193 |
Appearance | Free & Clear, no Suspended Matter | Visual |
Conclusion
Vinyl acetate monomer is a key intermediate used in the manufacture of homopolymers, copolymers, and derivatives for adhesives & sealants, paint & coatings, packaging films, construction materials, textile & paper finish, og et utal af andre applikationer. VAM er en meget alsidig monomer, der skaber copolymerer såsom ethylen-co-vinylacetat, akrylester-co-vinylacetat, vinylchlorid-co-vinylacetat osv. De brede copolymer-muligheder gør det muligt at designe adskillige polymersystemer for at imødekomme Økonomi-og ydelseskravene i en lang række industrielle og forbrugerapplikationer. Den største anvendelse til VAM er i polyvinylacetathomopolymer, der bruges i klæbemidler og maling, hvilket giver brugervenlighed og gode vedhæftningsegenskaber til papir, stof, træ, plast og mange andre underlag til en lav pris.
For mere information om, hvordan VAM kan arbejde for dig, kontakt Gantrade i dag.