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De Acetato de vinila Monômero (VAM): UM Altamente Versátil de Polimerização Intermediária

de acetato de vinila monômero (VAM) é um importante intermediário utilizado na produção de uma ampla gama de resinas e polímeros para tintas & revestimentos, adesivos, colas & selantes, elastômeros, têxteis acabamentos, revestimentos de papel, fichários, filmes, e uma infinidade de outras aplicações industriais e de consumo. É eficiente homo-polimeriza para acetato de polivinila (PVA), e VAM pode ser usado em vários aleatório copolímeros e terpolímeros, tais como etileno-acetato de vinila de copolímeros, vinil, resinas acrílicas, vinil acetato-ácido acrílico copolímeros, e de acetato de vinila-de cloreto de vinila de copolímeros. Com a grande diversidade de opções de polimerização, a VAM tem permitido o design de produtos com um amplo espectro de perfis de custo e desempenho.

vinil-acetato-monómero-estrutura química

fonte: Wikipedia

Vam Applications

The largest end-use for VAM is in the production of polyvinyl acetato resins as a base for adesives and coatings, as well as a feedstock for derivative resins like polyvinyl alcoh (PVOH). As emulsões e resinas de acetato de polivinilo são de baixo custo e convenientes de uso, e têm uma ampla gama de aplicações. O poli (álcool vinílico) é provavelmente mais conhecido como o componente base das colas brancas utilizadas para a colagem de papel, tecidos, madeira e plástico.

segmentos de polímeros de acetato de vinilo por aplicações, 2019

consumo mundial de VAM mede mais de 4 milhões de toneladas métricas, com uma taxa de crescimento anual de cerca de 4,7 por cento. O PVA representa mais de metade da utilização total do VAM. Para além das utilizações em tintas, revestimentos, adesivos e ligantes, os PVAs são matérias-primas para outros sistemas de grande volume como o álcool polivinílico (PVOH), o butiral polivinílico (PVB) e o formal polivinílico (PVF). PVOH é o maior uso para PVAs, seguido de adesivos e tintas & revestimentos.uma utilização em rápido crescimento do VAM é a fabricação de copolímeros de acetato de vinilo-etileno (VAE) e acetato de etileno-vinilo (EVA). À medida que o teor de VAM aumenta num copolímero de etileno e acetato de vinilo, a cristalinidade diminui e as propriedades de tracção diminuem. No entanto, a flexibilidade, a dureza e a força adesiva aumentam. A um nível de 50%, os EVAs são amorfo. em revestimentos, Adesivos, Cimentos e gesso são utilizados VAEs com mais de 60% de teor de VAM. As VAEs produzem sistemas de emulsão de baixo VOC, porque o monómero de etileno serve como um monómero plastificante e reduz a necessidade de agentes de coalescagem ou plastificantes. As emulsões comerciais de VAE exibem Tgs entre -15 °C e +15 °C. os formuladores podem emulsões de VAE liofilizadas para produzir pós redesperíveis (PDR), muitas vezes referidos como “latexos sólidos”.”

EVAs com teor de VAM inferior a 40% são termoplásticos utilizados em películas elastoméricas, revestimento de extrusão e adesivos. EVAs são ainda empregados na produção de copolímeros de álcool vinílico de etileno (EVOH) com excelentes propriedades de barreira gasosa úteis em embalagens de alimentos multicamadas e filmes agrícolas, bebidas & garrafas cosméticas, e camadas de barreira de tanques de gasolina de plástico.

uma grande variedade de opções de copolímero de vinilo acrílico estão disponíveis. Emulsões acrílicas de vinilo são produtos econômicos que encontram uso extensivo em tintas arquitetônicas interiores & caulks, adesivos & vedantes, papel & ligantes Têxteis, Tecidos de engenharia e dispersões de pigmentos. Os monómeros acrílicos, como os acrilatos de etilo, butilo e 2-etil-hexilo, melhoram o desempenho dos copolímeros melhorando a flexibilidade, a resistência à água, a aderência e o esfrega & resistência à coloração. Os Ter-monômeros também são usados como etileno e ácido acrílico nestes sistemas.

Global de Acetato de vinila Resina Aplicações de Uso Final, Indústria, 2019

VAM Polimerização Considerações

VAM a polimerização é fácil em todos os processos, em emulsão, em massa, solução, suspensão. Fontes comerciais de VAM têm purificações superiores a 99,9 por cento, com níveis vestigiais de água, ácido acético e acetaldeído. A água e o ácido acético não têm grande efeito na polimerização, mas o acetaldeído atua como um agente de transferência de cadeia e tem um efeito significativo na viscosidade dos polímeros finais. Os formuladores podem polimerizar material estabilizado com hidroquinona sem remover o QG.polimerizações VAM são exotérmicas, requerendo disposições para resfriamento. Em reações de emulsão, os tempos de polimerização são de cerca de 4 horas a temperaturas de 70 °C. os formuladores devem manter o pH a um nível quase neutro durante a polimerização para minimizar a hidrólise do VAM. Para melhorar a reação de hidrólise, eles podem usar um tampão como acetato de sódio.copolimerizações vam radicais livres ocorrem facilmente com alguns monômeros e com dificuldade com outros comonomadores. O método para medir a tendência dos pares monoméricos a copolimerizar aleatoriamente versus uma preferência por homopolimerização ou polimerização de blocos, é baseado na medição das chamadas razões de reactividade. A razão de reatividade para um par de monômeros é a constante de taxa de reação para propagação do primeiro monômero em uma cadeia polimérica crescente para si mesmo versus adição ao segundo monômero. Quando as razões de reactividade dos pares comonoméricos são semelhantes, copolimerizações aleatórias são observadas. Etileno com uma razão de reactividade de r1=0,79 e VAM (r2=1.4) copolimeriza-se bem, proporcionando composições alternadas de copolímero refletindo de perto as composições dos feeds monômeros. Quando as razões de reatividade de dois monômeros diferem significativamente, as composições tenderão para a de um homopolímero do co-monômero mais reativo. Como exemplo, copolimerização aleatória de estireno (r1~50) com VAM (r2=0) não pode ser alcançada por polimerização convencional de radicais livres.

para uma explicação completa de como os rácios de reactividade monomérica podem ser usados para prever composições de copolímero, e uma tabela de rácios de reactividade para pares comonoméricos, por favor veja esta palestra da Universidade de Stanford. outra característica única das polimerizações radicais livres da VAM é a sua propensão para sofrer reações de transferência em cadeia que permitem arquiteturas ramificadas. Esta dinâmica é devida a reações de transferência em cadeia entre o crescente radical livre da cadeia polimérica e a abstração de uma posição de hidrogênio acetato (modo predominante) ou um átomo de hidrogênio terciário dentro da cadeia polimérica. O processo de ramificação aumenta em significância à medida que a conversão prossegue, com a diminuição das concentrações de monómeros. A ramificação resulta em PVAs com propriedades de tracção mais baixas, ductilidade aumentada e solução mais baixa e viscosidades de fusão. Os ramos são ambos de cadeia curta e longa (acima do comprimento crítico do entrelaçamento), com os ramos de cadeia curta responsáveis pelas propriedades de menor resistência.o Conselho “acetato de vinilo” publicou um guia de manuseamento seguro do acetato de vinilo para fornecer procedimentos e melhores práticas para o manuseamento, armazenagem e transporte seguros do acetato de vinilo. a polimerização do VAM é altamente exotérmica e polimerização não controlada pode resultar em explosões. Na manipulação e polimerização do VAM devem ser aplicados os seguintes princípios:

  • manter o VAM livre de contaminação.utilizar e manter os níveis adequados de inibidores, uma vez que os inibidores são consumidos ao longo do tempo.o VAM inibido pelo QG pode ser preferencialmente armazenado em azoto seco.evitar a absorção da humidade, que pode causar hidrólise do VAM.prevenir o contacto com aminas, ácidos fortes, álcalis, sílica, alumina, agentes oxidantes e iniciadores, o que pode causar polimerização espontânea.evitar a exposição ao ar, o que pode resultar na formação de peróxidos.conservar VAM dentro dos limites de temperatura recomendados, não superior a 30 °C (86 °F).utilizar materiais adequados de construção e tanques, reatores e tubagens completamente limpos antes de encher o VAM.

para mais informações sobre manuseamento e informação sobre saúde, consulte a SDS para VAM.Gantrade é um dos principais fornecedores mundiais de acetato de vinilo monómero de alta pureza. Mantemos inventários robustos na América do Norte e na Europa para atender a demanda global. Nossos tamanhos de embalagem variam de 20 MT (44.080 lbs.) caminhões-tanque para carros ferroviários e Tambores de aço.as especificações de venda do VAM do Gantrade são apresentadas no gráfico abaixo.

ASTM D4052

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
platina-cobalto 5 máx. 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 acabamentos, e uma miríade de outras aplicações. O VAM é um monómero altamente versátil, criando copolímeros como acetato de etileno-Co-vinilo, acetato de acrílico-co-vinilo, cloreto de vinilo-Co-vinilo, etc. As amplas opções de copolímero permitem o design de numerosos sistemas de polímeros para atender aos requisitos de economia e desempenho de uma infinidade de aplicações industriais e de consumo. O maior uso para VAM é no homopolímero de acetato de polivinilo, que é usado em adesivos e tintas, oferecendo facilidade de uso e boas propriedades de aderência ao papel, tecidos, madeira, plásticos e muitos outros substratos a baixo custo.

para mais informações sobre como o VAM pode trabalhar para você, entre em contato com Gantrade hoje.