Le monomère d’acétate de vinyle (VAM) est un intermédiaire important utilisé dans la production d’une large gamme de résines et de polymères pour peintures & revêtements, adhésifs, colles & mastics, élastomères, finitions textiles, revêtements de papier, liants, films, et une myriade d’autres produits industriels et applications grand public. Il s’homo-polymérise efficacement en acétate de polyvinyle (PVA), et le VAM peut être utilisé dans de nombreux copolymères et terpolymères aléatoires tels que les copolymères éthylène-acétate de vinyle, les résines vinyl-acryliques, les copolymères acétate de vinyle-acide acrylique et les copolymères acétate de vinyle-chlorure de vinyle. Avec la grande diversité des options de polymérisation, VAM a permis la conception de produits avec un large éventail de profils de coûts et de performances.

Source: Wikipedia

Applications de VAM

La plus grande utilisation finale de VAM est dans la production de résines d’acétate de polyvinyle comme base pour les adhésifs et les revêtements, ainsi que comme matière première pour les résines dérivées comme l’alcool polyvinylique (PVOH). Les émulsions et les résines d’acétate de polyvinyle sont peu coûteuses et pratiques à utiliser, et elles ont une large gamme d’applications. Le PVA est probablement mieux connu comme le composant de base des colles blanches domestiques utilisées pour coller le papier, les tissus, le bois et le plastique.

La consommation mondiale de VAM mesure plus de 4 millions de tonnes métriques, avec un taux de croissance annuel d’environ 4,7%. Le PVA représente plus de la moitié de l’utilisation totale du VAM. En plus des utilisations dans les peintures, les revêtements, les adhésifs et les liants, les PVA sont des matières premières pour d’autres systèmes à grand volume tels que l’alcool polyvinylique (PVOH), le polyvinylbutyral (PVB) et le polyvinyl formal (PVF). Le PVOH est la plus grande utilisation pour les PVA, suivi des adhésifs et des peintures &revêtements.

Une utilisation croissante de VAM est la fabrication de copolymères acétate de vinyle-éthylène (VAE) et éthylène-acétate de vinyle (EVA). Lorsque la teneur en VAM augmente dans un copolymère éthylène-acétate de vinyle, la cristallinité diminue et les propriétés de traction diminuent. Cependant, la flexibilité, la ténacité et la résistance à l’adhérence augmentent. À un niveau de 50%, les EVA sont amorphes.

Les VAE contenant plus de 60% de VAM sont utilisés dans les revêtements, les adhésifs, les ciments et les enduits. Les VAEs produisent des systèmes d’émulsion à faible teneur en COV, car le monomère d’éthylène sert de monomère plastifiant et réduit le besoin d’agents de coalescence ou de plastifiants. Les émulsions commerciales de VAE présentent des Tgs entre -15 ° C et + 15 ° C. Les formulateurs peuvent lyophiliser des émulsions de VAE pour produire des poudres redispersibles (RDP), souvent appelées « latex solides ». »

Les EVA contenant moins de 40% de VAM sont des thermoplastiques utilisés pour les films élastomères, les revêtements d’extrusion et les adhésifs. Les EVAS sont également utilisés dans la production de copolymères d’alcool éthylène vinylique (EVOH) présentant d’excellentes propriétés de barrière aux gaz utiles dans les emballages alimentaires multicouches et les films agricoles, les bouteilles cosmétiques pour boissons & et les couches barrières des réservoirs d’essence en plastique.

Une grande variété d’options de copolymère acrylique vinylique sont disponibles. Les émulsions vinyliques acryliques sont des produits économiques qui sont largement utilisés dans les peintures architecturales intérieures & calfeutrants, adhésifs & mastics, papier &liants textiles, tissus techniques et dispersions de pigments. Les monomères acryliques comme les acrylates d’éthyle, de butyle et de 2-éthylhexyle améliorent les performances des copolymères en améliorant la flexibilité, la résistance à l’eau, l’adhérence et la résistance aux taches &. Les ter-monomères sont également utilisés comme l’éthylène et l’acide acrylique dans ces systèmes.

Considérations relatives à la polymérisation VAM

La polymérisation VAM est facile dans tous les processus, en émulsion, en vrac, en solution et en suspension. Les sources commerciales de MAV ont des puretés supérieures à 99,9%, avec des niveaux à l’état de traces d’eau, d’acide acétique et d’acétaldéhyde. L’eau et l’acide acétique n’ont pas beaucoup d’effet sur les polymérisations, mais l’acétaldéhyde agit comme un agent de transfert de chaîne et a un effet significatif sur la viscosité des polymères finaux. Les formulateurs peuvent polymériser un matériau stabilisé à l’hydroquinone sans enlever le HQ.

Les polymérisations VAM sont exothermiques, nécessitant des dispositions pour le refroidissement. Dans les réactions d’émulsion, les temps de polymérisation sont d’environ 4 heures à des températures de 70 ° C. Les formulateurs doivent maintenir le pH à un niveau proche de neutre pendant la polymérisation pour minimiser l’hydrolyse du VAM. Pour améliorer la réaction d’hydrolyse, ils peuvent utiliser un tampon tel que l’acétate de sodium.

Les copolymérisations radicalaires VAM se produisent facilement avec certains monomères et avec difficulté avec d’autres comonomères. La méthode de mesure de la tendance des paires de monomères à se copolymériser aléatoirement par rapport à une préférence pour l’homopolymérisation ou la polymérisation en bloc, est basée sur la mesure des rapports dits de réactivité. Le rapport de réactivité pour une paire de monomères est la constante de vitesse de réaction pour la propagation du premier monomère dans une chaîne polymère en croissance vers lui-même par rapport à l’addition au second monomère. Lorsque les rapports de réactivité des paires de comonomères sont similaires, des copolymérisations aléatoires sont observées. Éthylène avec un rapport de réactivité de r1 = 0,79 et VAM (r2 = 1.4) se copolymérise bien, donnant des compositions de copolymères alternées reflétant étroitement les compositions des charges monomères. Lorsque les rapports de réactivité de deux monomères diffèrent significativement, les compositions vont tendre vers celle d’un homopolymère du co-monomère le plus réactif. A titre d’exemple, la copolymérisation aléatoire du styrène (r1~ 50) avec VAM (r2 = 0) ne peut pas être réalisée par des polymérisations radicalaires classiques.

Pour une explication approfondie de la façon dont les rapports de réactivité des monomères peuvent être utilisés pour prédire les compositions de copolymères, et un tableau des rapports de réactivité pour les paires de comonomères, veuillez consulter cette conférence de l’Université de Stanford.

Une autre caractéristique unique des polymérisations radicalaires VAM est leur propension à subir des réactions de transfert de chaîne qui permettent des architectures ramifiées. Cette dynamique est due à des réactions de transfert de chaîne entre le radical libre de la chaîne polymère en croissance et l’abstraction d’une position d’hydrogène acétate (mode prédominant) ou d’un atome d’hydrogène tertiaire dans la chaîne polymère. Le processus de ramification augmente en importance au fur et à mesure de la conversion, avec une diminution des concentrations de monomères. La ramification se traduit par des PVA avec des propriétés de traction plus faibles, une ductilité accrue et des viscosités de solution et de fusion plus faibles. Les branches sont à la fois à chaîne courte et longue (au-dessus de la longueur critique de l’enchevêtrement), les branches à chaîne courte étant responsables des propriétés de résistance inférieures.

Manipulation sûre de l’acétate de vinyle Monomère

Le Conseil de l’acétate de vinyle a publié un Guide de manipulation sûre de l’acétate de vinyle pour fournir des procédures et des meilleures pratiques pour la manipulation, le stockage et le transport en toute sécurité de l’acétate de vinyle.

La polymérisation du VAM est hautement exothermique et des polymérisations incontrôlées peuvent entraîner des explosions. Les principes suivants doivent être appliqués lors de la manipulation et de la polymérisation du VAM:

• Maintenir le VAM exempt de contamination.
• Utiliser et maintenir des niveaux d’inhibiteurs appropriés, car les inhibiteurs sont consommés au fil du temps.
• Le VAM inhibé par l’HQ peut être stocké de préférence sous azote sec.
• Évitez l’absorption de l’humidité, ce qui peut provoquer une hydrolyse de la VAM.
• Prévenir le contact avec les amines, les acides forts, les alcalis, la silice, l’alumine, les agents oxydants et les initiateurs, ce qui peut provoquer une polymérisation spontanée.
• Évitez l’exposition à l’air, ce qui peut entraîner la formation de peroxydes.
• Conserver le VAM dans les limites de température recommandées, ne dépassant pas 30 °C (86 °F).
• Utilisez des matériaux de construction appropriés et nettoyez soigneusement les réservoirs, les réacteurs et les tuyauteries avant de les remplir de VAM.

Pour plus de détails sur la manipulation et les informations sur la santé, reportez-vous à la FDS pour VAM.

Spécifications de vente de VAM

Gantrade est l’un des principaux fournisseurs mondiaux de monomère d’acétate de vinyle de haute pureté. Nous maintenons des stocks robustes en Amérique du Nord et en Europe pour répondre à la demande mondiale. Nos tailles d’emballage vont de 20 MT (44 080 lb.) camions-citernes aux wagons et tambours en acier.

Les spécifications de vente de Gantrade pour VAM sont affichées dans le tableau ci-dessous.

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 finitions, et une myriade d’autres applications. Le VAM est un monomère très polyvalent, créant des copolymères tels que l’acétate d’éthylène-co-vinyle, l’acétate d’ester acrylique-co-vinyle, le chlorure de vinyle – acétate de co-vinyle, etc. Les nombreuses options de copolymère permettent la conception de nombreux systèmes polymères pour répondre aux exigences économiques et de performance d’une multitude d’applications industrielles et grand public. La plus grande utilisation de VAM est l’homopolymère d’acétate de polyvinyle, utilisé dans les adhésifs et les peintures, offrant une facilité d’utilisation et de bonnes propriétés d’adhérence au papier, aux tissus, au bois, aux plastiques et à de nombreux autres substrats à faible coût.

Pour plus d’informations sur la façon dont VAM peut fonctionner pour vous, contactez Gantrade dès aujourd’hui.