El monómero de acetato de vinilo (VAM) es un intermediario importante utilizado en la producción de una amplia gama de resinas y polímeros para pinturas & recubrimientos, adhesivos, colas & selladores, elastómeros, acabados textiles, recubrimientos de papel, aglutinantes, películas y una gran variedad de aplicaciones para el consumidor. Se homopolimeriza eficientemente a acetato de polivinilo (PVA), y VAM se puede usar en numerosos copolímeros y terpolímeros aleatorios, como copolímeros de etileno y acetato de vinilo, resinas de vinilo y acrílico, copolímeros de acetato de vinilo y ácido acrílico y copolímeros de acetato de vinilo y cloruro de vinilo. Con la amplia diversidad de opciones de polimerización, VAM ha permitido el diseño de productos con un amplio espectro de perfiles de costo y rendimiento.

Fuente: Wikipedia

Aplicaciones de VAM

El mayor uso final de VAM es en la producción de resinas de acetato de polivinilo como base para adhesivos y recubrimientos, así como como materia prima para resinas derivadas como el alcohol polivinílico (PVOH). Las emulsiones y resinas de acetato de polivinilo son de bajo costo y fáciles de usar, y tienen una amplia gama de aplicaciones. El PVA es probablemente más conocido como el componente base de los pegamentos blancos domésticos utilizados para pegar papel, telas, madera y plástico.

El consumo mundial de VAM mide más de 4 millones de toneladas métricas, con una tasa de crecimiento anual de aproximadamente el 4,7 por ciento. El PVA representa más de la mitad del uso total de VAM. Además de los usos en pinturas, recubrimientos, adhesivos y aglutinantes, los PVAS son materias primas para otros sistemas de gran volumen, como el alcohol polivinílico (PVOH), el butiral polivinílico (PVB) y el formal polivinílico (PVF). El PVOH es el mayor uso para los PVAs, seguido de adhesivos y pinturas& recubrimientos.

Un uso de rápido crecimiento de VAM es la fabricación de copolímeros de acetato de vinilo y etileno (VAE) y acetato de etileno y vinilo (EVA). A medida que aumenta el contenido de VAM en un copolímero de etileno y acetato de vinilo, disminuye la cristalinidad y disminuyen las propiedades de tracción. Sin embargo, la flexibilidad, la dureza y la resistencia adhesiva aumentan. A un nivel del 50 por ciento, los EVA son amorfos.

Los VAES con más del 60 por ciento de contenido de VAM se utilizan en recubrimientos, adhesivos, cementos y yesos. Los VAES producen sistemas de emulsión de bajo contenido VOC, porque el monómero de etileno sirve como monómero plastificante y reduce la necesidad de agentes coalescentes o plastificantes. Las emulsiones comerciales de VAE exhiben Tgs entre -15 ° C y + 15 °C. Los formuladores pueden liofilizar emulsiones de VAE para producir polvos redispersables (RDP), a menudo denominados «látex sólido».»

Los EVA con menos del 40 por ciento de contenido de VAM son termoplásticos utilizados para películas elastoméricas, recubrimientos de extrusión y adhesivos. Los EVA se emplean además en la producción de copolímeros de alcohol etileno vinílico (EVOH) con excelentes propiedades de barrera de gas útiles en envases de alimentos de múltiples capas y películas agrícolas, botellas de cosméticos para bebidas & y capas de barrera de tanques de gasolina de plástico.

Hay disponible una amplia variedad de opciones de copolímero de vinilo acrílico. Las emulsiones acrílicas de vinilo son productos económicos que se utilizan ampliamente en pinturas arquitectónicas de interiores & calafateos, adhesivos &selladores, papel& aglutinantes textiles, tejidos de ingeniería y dispersiones de pigmentos. Los monómeros acrílicos como los acrilatos de etilo, butilo y 2-etilhexilo mejoran el rendimiento de los copolímeros al mejorar la flexibilidad, la resistencia al agua, la adhesión y la resistencia a las manchas &. Los monómeros ter también se utilizan como el etileno y el ácido acrílico en estos sistemas.

Consideraciones de polimerización VAM

La polimerización VAM es fácil en todos los procesos, emulsiones, bultos, soluciones y suspensiones. Las fuentes comerciales de VAM tienen purezas superiores al 99,9 por ciento, con niveles de trazas de agua, ácido acético y acetaldehído. El agua y el ácido acético no tienen mucho efecto en las polimerizaciones, pero el acetaldehído actúa como agente de transferencia de cadena y tiene un efecto significativo en la viscosidad de los polímeros finales. Los formuladores pueden polimerizar material estabilizado con hidroquinona sin retirar el cuartel general.

Las polimerizaciones VAM son exotérmicas, y requieren provisiones para el enfriamiento. En las reacciones de emulsión, los tiempos de polimerización son de aproximadamente 4 horas a temperaturas de 70 °C. Los formuladores deben mantener el pH a un nivel casi neutro durante la polimerización para minimizar la hidrólisis de VAM. Para mejorar la reacción de hidrólisis, pueden usar un tampón como el acetato de sodio.

Las copolimerizaciones de radicales libres VAM ocurren fácilmente con algunos monómeros y con dificultad con otros comonómeros. El método para medir la tendencia de los pares de monómeros a copolimerizarse aleatoriamente frente a una preferencia por la homopolimerización o la polimerización en bloque, se basa en la medición de las llamadas relaciones de reactividad. La relación de reactividad para un par de monómeros es la constante de velocidad de reacción para la propagación del primer monómero en una cadena de polímero en crecimiento a sí mismo versus la adición al segundo monómero. Cuando las relaciones de reactividad de los pares de comonómeros son similares, se observan copolimerizaciones aleatorias. Etileno con una relación de reactividad de r1 = 0,79 y VAM (r2 = 1.4) copolimeriza bien, permitiendo composiciones de copolímeros alternos que reflejan de cerca las composiciones de los alimentos de monómero. Cuando las relaciones de reactividad de dos monómeros difieren significativamente, las composiciones tenderán a la de un homopolímero del co-monómero más reactivo. Por ejemplo, la copolimerización aleatoria de estireno (r1~50) con VAM (r2=0) no se puede lograr mediante polimerizaciones convencionales de radicales libres.

Para una explicación detallada de cómo se pueden utilizar las relaciones de reactividad de los monómeros para predecir las composiciones de copolímeros, y tablas de relaciones de reactividad para pares de comonómeros, consulte esta conferencia de la Universidad de Stanford.

Otra característica única de las polimerizaciones de radicales libres VAM es su propensión a sufrir reacciones de transferencia en cadena que permiten arquitecturas ramificadas. Esta dinámica se debe a las reacciones de transferencia de cadena entre el radical libre de la cadena de polímeros en crecimiento y la extracción de una posición de acetato de hidrógeno (modo predominante) o un átomo de hidrógeno terciario dentro de la cadena de polímeros. El proceso de ramificación aumenta en importancia a medida que avanza la conversión, con concentraciones de monómeros decrecientes. La ramificación resulta en PVAs con propiedades de tracción más bajas, ductilidad aumentada y viscosidades de disolución y fusión más bajas. Las ramas son de cadena corta y larga (por encima de la longitud de enredo crítica), con las ramas de cadena corta responsables de las propiedades de menor resistencia.

Manejo seguro del Monómero de Acetato de Vinilo

El Consejo de Acetato de Vinilo publicó una Guía de Manejo Seguro de Acetato de vinilo para proporcionar procedimientos y mejores prácticas para el manejo, almacenamiento y transporte seguros de acetato de vinilo.

La polimerización de VAM es altamente exotérmica y las polimerizaciones no controladas pueden resultar en explosiones. Los siguientes principios deben aplicarse en la manipulación y polimerización de VAM:

• Mantener VAM libre de contaminación.
• Use y mantenga niveles adecuados de inhibidores, ya que los inhibidores se consumen con el tiempo.
• El VAM inhibido por HQ puede almacenarse preferiblemente bajo nitrógeno seco.
• Evite la absorción de humedad, que puede causar hidrólisis de VAM.
• Evite el contacto con aminas, ácidos fuertes, álcalis, sílice, alúmina, agentes oxidantes e iniciadores, que pueden causar polimerización espontánea.
• Evite la exposición al aire, que puede dar lugar a la formación de peróxidos.
• Almacene VAM dentro de los límites de temperatura recomendados, sin exceder los 30 °C (86 °F).
• Utilice materiales de construcción adecuados y limpie a fondo los tanques, reactores y tuberías antes de llenarlos con VAM.

Para obtener más información sobre el manejo y la información de salud, consulte el SDS para VAM.

Especificación de ventas VAM

Gantrade es uno de los principales proveedores mundiales de monómero de acetato de vinilo de alta pureza. Mantenemos inventarios robustos en América del Norte y Europa para satisfacer la demanda mundial. Nuestros tamaños de paquete van desde 20 MT (44,080 lbs.) camiones cisterna a vagones de ferrocarril y tambores de acero.

Las especificaciones de ventas de Gantrade para VAM se muestran en la tabla a continuación.

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 acabados, y una miríada de otras aplicaciones. VAM es un monómero altamente versátil, que crea copolímeros como etileno-co-acetato de vinilo, éster acrílico-co-acetato de vinilo, cloruro de vinilo-co-acetato de vinilo, etc. Las amplias opciones de copolímeros permiten el diseño de numerosos sistemas de polímeros para cumplir con los requisitos económicos y de rendimiento de una multitud de aplicaciones industriales y de consumo. El mayor uso de VAM es en homopolímero de acetato de polivinilo, que se utiliza en adhesivos y pinturas, ofreciendo facilidad de uso y buenas propiedades de adhesión al papel, telas, madera, plásticos y muchos otros sustratos a un bajo costo.

Para obtener más información sobre cómo VAM puede funcionar para usted, póngase en contacto con Gantrade hoy mismo.