e di acetato di Vinile monomero (VAM), una delle principali intermedi utilizzati nella produzione di una vasta gamma di resine e polimeri per la produzione di vernici & rivestimenti, adesivi, colle & sigillanti, elastomeri, tessile finiture, rivestimenti di carta, leganti, film, e una miriade di altre applicazioni industriali e applicazioni per il consumatore. In modo efficiente omopolimerizza in acetato di polivinile (PVA) e VAM può essere utilizzato in numerosi copolimeri e terpolimeri casuali come copolimeri di acetato di etilene-vinile, resine vinil-acriliche, copolimeri di acido acetato-acrilico e copolimeri di cloruro di vinile-acetato di vinile. Con l’ampia varietà di opzioni di polimerizzazione, VAM ha permesso la progettazione di prodotti con un ampio spettro di profili di costo e prestazioni.

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Applicazioni VAM

Il più grande uso finale per VAM è nella produzione di resine di acetato di polivinile come base per adesivi e rivestimenti, nonché come materia prima per resine derivate come alcool polivinilico (PVOH). Le emulsioni e le resine di acetato di polivinile sono a basso costo e convenienti da usare e hanno un’ampia gamma di applicazioni. Il PVA è probabilmente meglio conosciuto come il componente di base delle colle bianche domestiche utilizzate per incollare carta, tessuti, legno e plastica.

Il consumo mondiale di VAM misura oltre 4 milioni di tonnellate metriche, con un tasso di crescita annuale di circa il 4,7%. Il PVA rappresenta oltre la metà dell’utilizzo totale di VAM. Oltre agli usi in vernici, rivestimenti, adesivi e leganti, i PVA sono materie prime per altri sistemi di grandi volumi come l’alcool polivinilico (PVOH), il polivinilbutirrale (PVB) e il polivinilbutirrale (PVF). PVOH è il più grande uso per PVA, seguito da adesivi e vernici& rivestimenti.

Un uso in rapida crescita di VAM è la produzione di copolimeri di acetato di vinile-etilene (VAE) e acetato di etilene-vinile (EVA). All’aumentare del contenuto di VAM in un copolimero di acetato di etilene-vinile, la cristallinità diminuisce e le proprietà di trazione diminuiscono. Tuttavia, la flessibilità, la durezza e la forza adesiva aumentano. A un livello del 50 percento, le EVA sono amorfe.

I VAE con oltre il 60% di contenuto di VAM vengono utilizzati in rivestimenti, adesivi, cementi e intonaci. I VAES producono sistemi di emulsione a basso VOC, poiché il monomero di etilene funge da monomero plastificante e riduce la necessità di agenti coalescenti o plastificanti. Le emulsioni VAE commerciali presentano Tgs tra -15 °C e +15 ° C. I formulatori possono congelare le emulsioni VAE per produrre polveri ridispersibili (PSR), spesso indicate come “lattici solidi.”

Gli EVA con meno del 40% di contenuto di VAM sono materiali termoplastici utilizzati per film elastomerici, rivestimenti per estrusione e adesivi. Gli EVA sono ulteriormente impiegati nella produzione di copolimeri di etilene vinil alcohol (EVOH) con eccellenti proprietà di barriera ai gas utili negli imballaggi alimentari multistrato e nei film agricoli, nelle bottiglie per cosmetici per bevande & e negli strati barriera di serbatoi di benzina in plastica.

Sono disponibili un’ampia varietà di opzioni di copolimero acrilico vinilico. Le emulsioni acriliche viniliche sono prodotti economici che trovano ampio utilizzo nelle vernici architettoniche per interni &calafataggi, adesivi&sigillanti, carta& leganti tessili, tessuti ingegnerizzati e dispersioni di pigmenti. I monomeri acrilici come gli acrilati di etile, butile e 2-etilesile migliorano le prestazioni dei copolimeri migliorando la flessibilità, la resistenza all’acqua, l’adesione e la resistenza alle macchie &. Ter-monomeri sono utilizzati anche come etilene e acido acrilico in questi sistemi.

Considerazioni sulla polimerizzazione VAM

La polimerizzazione VAM è facile in tutti i processi, emulsione, massa, soluzione e sospensione. Le fonti commerciali VAM hanno purità superiori al 99,9%, con tracce di acqua, acido acetico e acetaldeide. L’acqua e l’acido acetico non hanno molto effetto sulle polimerizzazioni, ma l’acetaldeide agisce come agente di trasferimento a catena e ha un effetto significativo sulla viscosità dei polimeri finali. I formulatori possono polimerizzare il materiale idrochinone-stabilizzato senza rimuovere il HQ.

Le polimerizzazioni VAM sono esotermiche e richiedono disposizioni per il raffreddamento. Nelle reazioni di emulsione, i tempi di polimerizzazione sono di circa 4 ore a temperature di 70 °C. I formulatori devono mantenere il pH a livello quasi neutro durante la polimerizzazione per ridurre al minimo l’idrolisi VAM. Per migliorare la reazione di idrolisi, possono utilizzare un tampone come l’acetato di sodio.

Le copolimerizzazioni VAM radicali liberi si verificano facilmente con alcuni monomeri e con difficoltà con altri comonomeri. Il metodo per misurare la tendenza delle coppie di monomeri a copolimerizzare casualmente rispetto a una preferenza per l’omopolimerizzazione o la polimerizzazione a blocchi, si basa sulla misurazione dei cosiddetti rapporti di reattività. Il rapporto di reattività per una coppia di monomeri è la costante di velocità di reazione per la propagazione del primo monomero in una catena polimerica crescente a se stesso rispetto all’aggiunta al secondo monomero. Quando i rapporti di reattività delle coppie di comonomeri sono simili, si osservano copolimerizzazioni casuali. Etilene con un rapporto di reattività di r1=0,79 e VAM (r2=1.4) copolimerizza bene, offrendo composizioni copolimeriche alternate che riflettono da vicino le composizioni dei mangimi monomeri. Quando i rapporti di reattività di due monomeri differiscono significativamente, le composizioni tenderanno verso quella di un omopolimero del co-monomero più reattivo. Ad esempio, la copolimerizzazione casuale dello stirene (r1~50) con VAM (r2=0) non può essere ottenuta con polimerizzazioni convenzionali di radicali liberi.

Per una spiegazione approfondita di come i rapporti di reattività dei monomeri possono essere usati per predire le composizioni di copolimeri e una tabella dei rapporti di reattività per le coppie di comonomeri, si prega di consultare questa lezione della Stanford University.

Un’altra caratteristica unica delle polimerizzazioni dei radicali liberi VAM è la loro propensione a subire reazioni di trasferimento a catena che consentono architetture ramificate. Questa dinamica è dovuta alle reazioni di trasferimento a catena tra il radicale libero della catena polimerica in crescita e l’astrazione di una posizione dell’idrogeno acetato (modalità predominante) o di un atomo di idrogeno terziario all’interno della catena polimerica. Il processo di ramificazione aumenta di significato man mano che la conversione procede, con concentrazioni di monomeri decrescenti. La ramificazione si traduce in PVA con proprietà di trazione inferiori, maggiore duttilità e viscosità di soluzione e fusione inferiori. I rami sono sia a catena corta che lunga (sopra la lunghezza dell’entanglement critico), con i rami a catena corta responsabili delle proprietà di resistenza inferiori.

Manipolazione sicura del monomero di acetato di vinile

Il Vinyl Acetate Council ha pubblicato una Guida alla manipolazione sicura di acetato di vinile per fornire procedure e migliori pratiche per la manipolazione, lo stoccaggio e il trasporto sicuri di acetato di vinile.

La polimerizzazione di VAM è altamente esotermica e le polimerizzazioni incontrollate possono provocare esplosioni. I seguenti principi devono essere applicati nella manipolazione e polimerizzazione di VAM:

• Mantenere VAM privo di contaminazione.
• Utilizzare e mantenere livelli di inibitore adeguati, poiché gli inibitori vengono consumati nel tempo.
• Il VAM inibito dal HQ può essere preferibilmente conservato sotto azoto secco.
• Evitare l’assorbimento di umidità, che può causare l’idrolisi di VAM.
• Prevenire il contatto con ammine, acidi forti, alcali, silice, allumina, agenti ossidanti e iniziatori, che possono causare polimerizzazione spontanea.
• Evitare l’esposizione all’aria, che può provocare la formazione di perossidi.
• Conservare VAM entro i limiti di temperatura raccomandati, non superiore a 30 ° C (86 °F).
• Utilizzare materiali di costruzione adeguati e pulire accuratamente serbatoi, reattori e tubazioni prima di riempire con VAM.

Per ulteriori dettagli sulla gestione e le informazioni sullo stato di salute, fare riferimento alla SDS per VAM.

VAM Sales Specification

Gantrade è uno dei principali fornitori globali di monomero di acetato di vinile ad alta purezza. Manteniamo scorte solide in Nord America e in Europa per soddisfare la domanda globale. Le nostre dimensioni del pacchetto variano da 20 MT (44.080 libbre.) autocisterne a vagoni ferroviari e tamburi d’acciaio.

Le specifiche di vendita di Gantrade per VAM sono visualizzate nella tabella sottostante.

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 finiture, e una miriade di altre applicazioni. VAM è un monomero altamente versatile, creando copolimeri come acetato di etilene-co-vinile, acetato di estere-co-vinile acrilico, acetato di cloruro di vinile-co-vinile, ecc. Le ampie opzioni di copolimero consentono la progettazione di numerosi sistemi polimerici per soddisfare i requisiti economici e prestazionali di una moltitudine di applicazioni industriali e consumer. Il più grande uso per VAM è in polivinilacetato omopolimero, che viene utilizzato in adesivi e vernici, offrendo facilità d’uso e buone proprietà di adesione a carta, tessuti, legno, plastica e molti altri substrati a basso costo.

Per ulteriori informazioni su come VAM può lavorare per voi, contattare Gantrade oggi.