Articles

Monomerul acetat de vinil (VAM): un intermediar de polimerizare extrem de versatil

monomerul acetat de vinil (VAM) este un intermediar semnificativ utilizat în producerea unei game largi de rășini și polimeri pentru vopsele & acoperiri, adezivi, cleiuri & etanșanți, elastomeri, finisaje textile, acoperiri de hârtie, lianți, filme aplicații pentru consumatori. Se homo-polimerizează eficient în acetat de polivinil (PVA), iar VAM poate fi utilizat în numeroase copolimeri și terpolimeri aleatorii, cum ar fi copolimeri de etilenă-acetat de vinil, rășini vinil-acrilice, copolimeri de acetat de vinil-acid acrilic și copolimeri de acetat de vinil-clorură de vinil. Cu o largă diversitate de opțiuni de polimerizare, VAM a permis proiectarea produselor cu un spectru larg de profiluri de cost și performanță.

vinil-acetat-monomer-chimic-structura

Sursa: Wikipedia

aplicații VAM

cea mai mare utilizare finală pentru VAM este în producția de rășini de acetat de polivinil ca bază pentru adezivi și acoperiri, precum și ca materie primă pentru rășini derivate precum alcoolul polivinilic (PVOH). Emulsiile și rășinile de acetat de polivinil au un cost redus și sunt convenabile de utilizat și au o gamă largă de aplicații. PVA este probabil cel mai bine cunoscut ca componenta de bază a cleiurilor albe de uz casnic utilizate pentru lipirea hârtiei, țesăturilor, lemnului și plasticului.

segmente de polimer acetat de vinil pe aplicații, 2019

consumul mondial de VAM măsoară peste 4 milioane de tone metrice, cu o rată anuală de creștere de aproximativ 4,7 la sută. PVA reprezintă peste jumătate din utilizarea totală a VAM. În plus față de utilizările în vopsele, acoperiri, adezivi și lianți, PVA sunt materii prime pentru alte sisteme cu volum mare, cum ar fi alcoolul polivinilic (PVOH), polivinil butiral (PVB) și polivinil formal (PVF). PVOH este cea mai mare utilizare pentru PVAs, urmată de adezivi și vopsele & acoperiri.

o utilizare în creștere rapidă a VAM este fabricarea copolimerilor acetat de vinil-etilenă (VAE) și acetat de etilenă-vinil (EVA). Pe măsură ce conținutul VAM crește într-un copolimer de etilenă-acetat de vinil, cristalinitatea scade și proprietățile de tracțiune scad. Cu toate acestea, flexibilitatea, rezistența și rezistența adezivului cresc. La un nivel de 50%, Eva sunt amorfe.

VAEs cu mai mult de 60% conținut VAM sunt utilizate în acoperiri, adezivi, cimenturi și tencuieli. VAEs produc sisteme de emulsie cu conținut scăzut de VOC, deoarece monomerul de etilenă servește ca monomer plastifiant și reduce nevoia de agenți de coalescență sau plastifianți. Emulsiile VAE comerciale prezintă Tgs între -15 C și + 15 C. Formulatorii pot congela-uscat emulsii VAE pentru a produce pulberi redispersabile (RDP), adesea denumite „latexuri solide.”Eva cu mai puțin de 40% conținut de VAM sunt termoplastice utilizate pentru filme elastomerice, acoperiri de extrudare și adezivi. Eva-urile sunt utilizate în continuare în producția de alcool etilen vinil (EVOH) copolimeri cu proprietăți excelente de barieră a gazelor utile în ambalajele alimentare cu mai multe straturi și în filmele agricole, băuturi & sticle cosmetice și straturi de barieră ale rezervoarelor de benzină din plastic.

sunt disponibile o mare varietate de opțiuni de copolimer acrilic de vinil. Emulsiile acrilice de vinil sunt produse economice care găsesc o utilizare extinsă în vopselele arhitecturale interioare & caulks, adezivi & etanșanți, hârtie & lianți textili, țesături proiectate și dispersii de pigmenți. Monomerii acrilici, cum ar fi acrilații de etil, butil și 2-etilhexil, sporesc performanța copolimerilor prin îmbunătățirea flexibilității, rezistenței la apă, aderenței și frecării & rezistența la pete. Ter-monomerii sunt, de asemenea, utilizați ca etilenă și acid acrilic în aceste sisteme.

aplicații globale de rășină acetat de vinil de către industria de Utilizare finală, 2019

considerații de polimerizare VAM

polimerizarea VAM este ușoară în toate procesele, emulsie, vrac, soluție și suspensie. Sursele VAM comerciale au purități mai mari de 99,9%, cu urme de apă, acid acetic și acetaldehidă. Apa și acidul acetic nu au prea mult efect asupra polimerizărilor, dar acetaldehida acționează ca agent de transfer în lanț și are un efect semnificativ asupra vâscozității polimerilor finali. Formulatorii pot polimeriza Materialul stabilizat cu hidrochinonă fără a îndepărta HQ.

polimerizările VAM sunt exoterme, necesitând dispoziții pentru răcire. În reacțiile de emulsie, timpii de polimerizare sunt de aproximativ 4 ore la temperaturi de 70 C. Formulatorii trebuie să mențină pH-ul la un nivel aproape neutru în timpul polimerizării pentru a minimiza hidroliza VAM. Pentru a ameliora reacția de hidroliză, pot utiliza un tampon, cum ar fi acetatul de sodiu.

copolimerizările VAM ale radicalilor liberi apar cu ușurință cu unii monomeri și cu dificultate cu alți comonomeri. Metoda de măsurare a tendinței perechilor de monomeri de a copolimeriza aleatoriu față de o preferință pentru homopolimerizare sau polimerizare bloc, se bazează pe măsurarea așa-numitelor raporturi de reactivitate. Raportul de reactivitate pentru o pereche de monomeri este constanta vitezei de reacție pentru propagarea primului monomer într-un lanț polimeric în creștere la sine față de adăugarea la al doilea monomer. Când raporturile de reactivitate ale perechilor de comonomeri sunt similare, se observă copolimerizări aleatorii. Etilenă cu un raport de reactivitate de r1=0,79 și VAM (r2=1.4) copolimerizează bine, oferind compoziții alternante de copolimer care reflectă îndeaproape compozițiile furajelor monomerului. Când raporturile de reactivitate ale doi monomeri diferă semnificativ, compozițiile vor tinde spre cea a unui homopolimer al co-monomerului mai reactiv. De exemplu, copolimerizarea aleatorie a stirenului (r1~50) cu VAM (r2=0) nu poate fi realizată prin polimerizări convenționale cu radicali liberi.

pentru o explicație detaliată a modului în care rapoartele de reactivitate monomeri pot fi utilizate pentru a prezice compozițiile copolimerilor și un tabel de rapoarte de reactivitate pentru perechile de comonomeri, vă rugăm să consultați această prelegere de la Universitatea Stanford.

o altă caracteristică unică a polimerizărilor radicalilor liberi VAM este tendința lor de a suferi reacții de transfer în lanț care permit arhitecturi ramificate. Această dinamică se datorează reacțiilor de transfer în lanț între radicalul liber al lanțului polimeric în creștere și abstractizarea unei poziții de hidrogen acetat (modul predominant) sau a unui atom de hidrogen terțiar în lanțul polimeric. Procesul de ramificare crește în semnificație pe măsură ce conversia continuă, cu scăderea concentrațiilor de monomer. Ramificarea are ca rezultat PVA cu proprietăți De Tracțiune mai mici, ductilitate crescută și vâscozități mai mici de soluție și topire. Ramurile sunt atât lanț scurt, cât și lung (deasupra lungimii critice de entanglement), ramurile lanțului scurt fiind responsabile de proprietățile de rezistență mai mici.

manipularea în condiții de siguranță a monomerului acetat de vinil

Consiliul acetat de vinil a publicat un ghid de manipulare în condiții de siguranță a acetatului de vinil pentru a oferi proceduri și cele mai bune practici pentru manipularea, depozitarea și transportul în condiții de siguranță a acetatului de vinil.

polimerizarea VAM este extrem de exotermă, iar polimerizările necontrolate pot duce la explozii. Următoarele principii trebuie aplicate în manipularea și polimerizarea VAM:

  • păstrați VAM fără contaminare.
  • utilizați și mențineți niveluri adecvate de inhibitori, deoarece inhibitorii sunt consumați în timp.
  • vam inhibat de HQ poate fi depozitat de preferință sub azot uscat.
  • evitați absorbția umidității, care poate provoca hidroliza VAM.
  • împiedicați contactul cu amine, acizi puternici, alcalii, silice, alumină, agenți oxidanți și inițiatori, care pot provoca polimerizare spontană.
  • evitați expunerea la aer, ceea ce poate duce la formarea de peroxizi.
  • a se depozita VAM în limitele de temperatură recomandate, care nu depășesc 30 ct.C (86 CT. F).
  • utilizați materiale adecvate de construcție și curățați bine rezervoarele, reactoarele și conductele înainte de umplerea cu VAM.

pentru detalii suplimentare privind manipularea și informațiile privind sănătatea, consultați FDS pentru VAM.

Vam specificații de vânzări

Gantrade este unul dintre principalii furnizori globali de monomer de acetat de vinil de înaltă puritate. Menținem stocuri solide în America de Nord și Europa pentru a satisface cererea globală. Dimensiunile pachetelor noastre variază de la 20 MT (44,080 lbs.) camioane cisternă pentru vagoane de cale ferată și tobe de oțel.

specificațiile de vânzare ale Gantrade pentru VAM sunt afișate în graficul de mai jos.

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
Culoare Platină-Cobalt 5 max. 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 finisaje, și o multitudine de alte aplicații. VAM este un monomer extrem de versatil, creând copolimeri precum etilenă-Co-acetat de vinil, ester acrilic-Co-acetat de vinil, clorură de vinil-Co-acetat de vinil etc. Opțiunile largi de copolimer permit proiectarea a numeroase sisteme polimerice pentru a satisface cerințele economice și de performanță ale unei multitudini de aplicații industriale și de consum. Cea mai mare utilizare pentru VAM este în homopolimer de acetat de polivinil, care este utilizat în adezivi și vopsele, oferind ușurință în utilizare și proprietăți bune de aderență la hârtie, țesături, lemn, materiale plastice și multe alte substraturi la un cost redus.pentru mai multe informații despre modul în care VAM poate lucra pentru dvs., contactați Gantrade astăzi.