聚醋酸乙烯酯的制备
聚醋酸乙烯酯制备
3、温度 温度是对本实验影响比较明显的一个因素,特别在初始 反应阶段,温度高乳液粘度大,反之下降。这是由于活化 反应是吸热反应所以反应温度的提高,有利于活性基团的 形成,接枝率提高,粘度增高。但为了能控制反应,保证 聚合反应热的及时排除,产物的高分子量和低粘度,反应 温度必须保持在70℃左右。 4、搅拌速度 在聚合过程中搅拌主要是是反应物混合均匀,并导出反 应热,如果搅拌速率太慢反应速率将减慢,热量将无法及 时排出,不利于反应得进行,搅拌速率太快,可能造成溶 液飞溅,破乳。所以在本实验中保持搅拌速度在200r/min 左右,反映结束阶段搅拌速度可以适当减低。
3.醋酸乙烯酯的应用 醋酸乙烯是是一种重要的有机化工原料,主要用途是合 成聚醋酸乙烯,继而醇解得到聚乙烯醇(PVA)聚醋酸乙 烯(PVAc)乳液和树脂主要用于胶粘剂、涂料、纸张涂层、 纺织品加工、树脂胶等领域。聚乙烯醇是生产维纶纤维的 主要原料,可用于胶黏剂、纺织浆料、纸张涂料、内墙涂 料、精细化工和高吸水树脂等领域。 除自聚外, 醋酸乙烯还能与其它单体进行二元或三元 共聚, 生产很多具有特殊性能的高分子合成材料,如乙 烯B醋酸乙烯共聚物(EVA和VAE)、氯乙烯—醋酸乙烯共 聚物等,广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装膜、热熔 胶、电线电缆、玩具等生产领域。随着科学技术的进步, 新的醋酸乙烯应用领域还在不断拓展。
05g引发剂过硫酸铵溶于5ml水中备用称取5gpva放入四口瓶中加95ml蒸馏水浸泡15分使之溶胀溶胀后加热可加快溶解然后开动搅拌加热到90待pva溶解后停止加热降温到6568严格控制温度温度降低反应速度减小会造成单体积累温度稍有升高又易喷料加入配好引发剂然后将50单体由滴液漏斗在30入配好引发剂然后将50g单体由滴液漏斗在3040分加入
6.工业制法:
聚醋酸乙烯酯
实验室合成方法
实验原理 醋酸乙烯酯在水中有较高的溶解度, 而且易水解,产生的乙酸会干扰聚合, 因而具有一定的特殊性,本实验中采 用聚乙烯醇作为胶体稳定剂,乳化剂 OP-10起辅助作用,使用引发剂为过硫 酸钾,为了聚合反应进行的比较平稳, 单体和引发剂均需分批加入
化学试剂和仪器
化学试剂:聚乙烯醇、乳化剂OP-10、 乙酸乙烯酯、过硫酸钾、碳酸氢钠, 邻苯二甲酸二丁酯
聚醋酸乙烯酯
目录
1
2
聚醋酸乙烯酯简介 实验室合成方法 工业合成方法
3
简介
聚醋酸乙烯乳液是最重要的乳液胶黏剂之一,广泛应用于油漆、 涂料和胶黏剂领域,例如俗称“白乳胶”或“白胶”的常用于 木材、纸张、织物或金属粘接的乳液型胶黏剂就是聚醋酸乙烯 酯的均聚乳液。在我国聚醋酸乙烯酯乳液的产量仅次于脲醛树 脂胶,在胶黏剂生产中居第二位,随着国民经济的发展,应用 领域的拓宽,其用量还将大幅度增长
称取0.3g过硫酸钾,溶于3ml水中, 配成10%的溶液
3
聚合
(1)在已溶解的聚乙烯醇溶液中,加入1g 乳化剂OP-10,搅拌并降温至60℃。 (2)向上述乳液中加入11ml醋酸乙烯酯, 及配置的过硫酸钾溶液1/4(约1.2ml);通氮 气置换空气,保持温度在60~65℃(回流) 反应。
(3)待温度升至80~83℃时回流逐渐减少, 开始用滴液漏斗缓慢滴入43ml醋酸乙烯酯, 控制滴加速率,以使反应温度保持在 (80±2)℃之间,有适度回流为宜,约 在2h内加完;在滴加醋酸乙烯酯期间,分 3~4次加入引发剂溶液1.2ml。 (4)单体滴加完后,将余下的引发剂溶 液一次加入,待反应温度升至90~95℃, 保持30min,停止反应
(5)乳液冷却至50℃时,用10%碳酸氢 钠溶液调节pH=5~6;加入邻苯二甲酸二 丁酯5g,搅拌冷却至室温,出料。
实验一聚醋酸乙烯酯乳液的制备
实验一聚醋酸乙烯酯乳液的制备一、实验目的1.了解自由基聚合的原理。
2.掌握醋酸乙烯酯乳液的制备方法。
3.理解聚醋酸乙烯酯乳液中各组分的作用。
二、实验原理1.性质和用途聚醋酸乙烯酯和醋酸乙烯酯的共聚物是目前最重要的聚乙烯基酯,乳液聚合是生产乙烯基酯均聚物和共聚物的最重要方法。
聚醋酸乙烯酯乳液又称白乳胶,为乳白色粘稠液体,是一种应用广泛的胶粘剂。
聚醋酸乙烯酯乳液具有粘接强度较高,固化速度较快,使用方便,成本低廉,无污染等优点,但耐水性、耐热性差,对多孔材料如木材、纸张、棉布、皮革、陶瓷等有很强的粘合力,广泛应用于木材加工、书籍装订、织物处理、皮革加工、瓷砖粘贴等领域。
2.原理醋酸乙烯酯聚合属自由基型聚合反应,反应方程式如下:本实验以聚乙烯醇为保护胶体,OP-10为乳化剂,水为分散介质,过硫酸钾为引发剂,采用乳液聚合制备聚醋酸乙烯酯乳液。
乳液聚合的主要成分有单体、引发剂、乳化剂及分散介质,引发剂为水溶性引发剂,乳化剂通常为阴离子型表面活性剂,也可采用非离子型表面活性剂或二者的复配体系,分散介质一般为水。
三、主要仪器与试剂仪器:天平、烧杯、量筒、电动搅拌装置一套、恒温水浴锅、四口烧瓶(500 mL)、恒压滴液漏斗、球形冷凝管、温度计(100℃)。
试剂:醋酸乙烯酯(精制)、聚乙烯醇1788、乳化剂OP-10、过硫酸钾、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。
聚乙烯醇:通常有1788和1799两种规格(17表示聚合度为1700,88和99分别表示醇解度为88%和99%)白色粒状粉末,用于乳液聚合时,一般采用1788。
乳化剂OP-10:黄色至橙黄色半流动状液体,溶于水,pH为5-7,HLB15.0,浊点85-90℃,耐酸碱。
醋酸乙烯酯:无色易燃液体,有甜的醚香味,ρ0.9317(20/20℃),m.p.-93.2℃,b.p.72.2℃,闪点-1℃,折射率1.3959,与乙醇混溶,能溶于乙醚、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水。
聚醋酸乙烯酯化学式
聚醋酸乙烯酯化学式
聚醋酸乙烯酯是一种重要的合成高分子材料,也是一种常见的塑料。
它的化学式为(C4H6O2)n,其中n为聚合度,表示聚合物中重复单元的数量。
聚醋酸乙烯酯的制备方法有多种,其中最常用的是酯交换反应。
这种反应是通过将醋酸乙烯酯与一种醇反应,生成聚醋酸乙烯酯。
反应的化学方程式如下:
CH3COOC2H5 + HO(CH2CH2O)nH → CH3COO(CH2CH2O)nC2H5 + H2O
在这个反应中,醋酸乙烯酯和醇发生酯交换反应,生成聚醋酸乙烯酯和水。
这个反应需要催化剂的存在,常用的催化剂有碱性催化剂和酸性催化剂。
聚醋酸乙烯酯具有很好的物理和化学性质,因此被广泛应用于各种领域。
它具有良好的透明度、耐热性、耐化学腐蚀性和机械强度,因此被广泛应用于制造塑料袋、塑料瓶、塑料管、塑料薄膜等各种塑料制品。
聚醋酸乙烯酯还可以用于制造纤维、涂料、胶水等。
在纤维方面,聚醋酸乙烯酯可以制成人造丝、合成纤维等。
在涂料方面,聚醋酸乙烯酯可以用于制造各种涂料,如墙面涂料、木器涂料、金属涂料等。
在胶水方面,聚醋酸乙烯酯可以用于制造各种胶水,如木工胶、
纸张胶、胶带胶等。
聚醋酸乙烯酯是一种非常重要的高分子材料,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展,聚醋酸乙烯酯的应用领域将会越来越广泛,为人们的生活带来更多的便利和舒适。
聚醋酸乙烯酯胶粘剂配方
聚醋酸乙烯酯胶粘剂配方聚醋酸乙烯酯胶粘剂的配方如下:1.单体:醋酸乙烯,也被称为醋酸乙烯酯(VAC),其结构式为CH3C00CH=CH2o这种乳液聚合反应属于自由基型加聚反应,对单体的纯度要求很高。
在贮存时,通常会加入阻聚剂以防止自聚。
在聚合之前,应除去阻聚剂,或者采取在聚合时适量地多加一些引发剂的方法以去除阻聚剂。
2.乳化剂:反应一般使用两种非离子型乳化剂,即壬基酚聚氧乙烯酸(OP-IO)和聚乙烯醇。
其中,聚乙烯醇除了作为乳化剂外,也起到保护胶和增稠剂的作用,因此其用量较大。
也可以适量地加入少许的阴离子乳化剂。
乳化剂的品种和用量对乳液的稳定性、粒度大小的分布、胶的性能等都有很大的影响。
3.引发剂:引发剂通常使用过硫酸核(APS)和偶氮二异丁月青(AIBN)。
这两种引发剂分别适用于不同的聚合温度,其中过硫酸镂在60-70℃时分解,而偶氮二异丁月青在80-90。
C时分解。
因此,根据所需的聚合温度选择合适的引发剂。
另外,也可以适量地加入一些复合引发剂,如氧化-还原体系引发剂,以提高聚合速率。
4.缓冲剂:缓冲剂通常使用碳酸氢钠(NaHC03)和磷酸氢二钠(Na2HP04),用于调节聚合反应的PH值。
聚合反应的PH值对乳液的稳定性、聚合速率和聚合物分子量都有影响。
在聚合过程中,pH值应保持恒定,以避免乳液不稳定和聚合物分子量降低等问题。
5.填料:为了提高胶粘剂的粘附力和耐久性,可以适量地添加一些填料,如碳酸钙(Caeo3)、高岭土(Kao1in)和滑石粉(Ta1c)o这些填料可以改善胶粘剂的物理性能,使其更适合于各种应用。
通过调整配方中的各个组分的比例和聚合条件,可以获得不同性能的聚醋酸乙烯酯胶粘剂。
请注意,聚醋酸乙烯酯胶粘剂配方和生产工艺涉及多种因素,需要综合考虑。
如需了解更多信息,建议咨询专业人士或查阅相关书籍文献。
聚醋酸乙烯酯化学式
聚醋酸乙烯酯化学式
聚醋酸乙烯酯化学式是指由苯甲酸和乙二醇两种单体分别缩合而成的聚合物化合物。
它的化学式为
[C6H4COOCH2CH2O]n。
聚醋酸乙烯酯是一种热塑性聚合物,具有优异的化学稳定性和物理性能,是广泛应用于包装、食品、医药、电子、汽车和建筑等领域的一种高性能材料。
在化学结构上,聚醋酸乙烯酯的单体苯甲酸和乙二醇之间通过酯键进行缩合,形成了聚合物的主链结构。
由于苯甲酸分子中含有苯环结构,聚醋酸乙烯酯聚合物的主链中也存在着苯环结构,使得它具有较高的刚性和耐高温性。
聚醋酸乙烯酯的制备通常采用酯交反应,在反应体系中加入酯交催化剂(如钴、锡等),使得苯甲酸和乙二醇分子之间发生酯化反应,逐渐形成线性的聚合物分子。
这种反应在高温下进行,反应结束后通过蒸馏和干燥等工艺过程进行高纯度的聚醋酸乙烯酯的制备。
聚醋酸乙烯酯的应用领域非常广泛,主要体现在以下几个方面:
1. 包装行业:聚醋酸乙烯酯具有良好的透明度、耐热性和化学稳定性,能够有效保护食品、药品等易受光、氧和水分损害的产品,是包装材料的重要原料。
2. 电子行业:聚醋酸乙烯酯具有优异的电绝缘性能和抗电化学腐蚀性能,是电子产品中重要的材料之一,如晶片封装材料、光学薄膜等。
3. 汽车行业:聚醋酸乙烯酯具有良好的氧化、紫外线和耐热性能,能够有效防止汽车内部材料的老化和退色,以及车身表面的各种污染。
4. 建筑行业:聚醋酸乙烯酯能够提供良好的隔热、隔音和耐水性能,因此被广泛应用于建筑外墙保温和屋顶防水材料中。
在使用聚醋酸乙烯酯时需要注意其可燃性和毒性,避免接触火源和皮肤。
此外,聚醋酸乙烯酯在高温下容易分解,以致在加工过程中需要控制温度。
年产5万吨聚醋酸乙烯酯生产工艺设计
一、选用原料聚醋酸乙烯酯的原料主要包括乙醇、乙酸、催化剂、稳定剂等。
二、工艺流程聚醋酸乙烯酯的生产主要分为聚合反应、分离纯化和后处理等环节。
1.聚合反应(1)催化剂处理:将催化剂与一部分原料乙酸加入反应釜中,进行均匀搅拌,溶解催化剂。
(2)制备反应混合物:将处理好的催化剂溶液与乙醇加入反应釜中,反应釜中维持适宜的温度和搅拌速度,保证反应混合物均匀。
(3)聚合反应:在适宜的温度下,将反应混合物加入聚合釜中,反应釜应具备相应的压力控制装置,控制反应釜中的压力,促使聚合反应顺利进行。
(4)反应后处理:聚合反应持续一定时间后,关掉加热装置,反应釜中的反应物停止加热,需要将反应釜中的混合物冷却至室温。
2.分离纯化(1)初步分离:将聚合反应中形成的聚醋酸乙烯酯和副产物进行初步分离,可采用蒸汽蒸发、冷凝等方法。
(2)组分分离:利用蒸馏、提纯等方法,将初步分离的产物进一步分离得到纯净的聚醋酸乙烯酯。
3.后处理(1)粉碎:将纯净的聚醋酸乙烯酯经过粉碎处理,加入适量的溶剂,使其形成均匀的溶液。
(2)滤液:将粉碎后的溶液进行滤液处理,去除杂质,使其溶液更纯净。
(3)干燥:将滤液进行干燥处理,去除溶剂,得到干燥的聚醋酸乙烯酯。
(4)包装:将干燥的聚醋酸乙烯酯进行包装,储存或运输。
三、主要设备聚醋酸乙烯酯生产的主要设备包括反应釜、蒸发器、冷凝器、蒸馏塔、干燥设备、滤液装置等。
四、工艺条件1.温度:聚醋酸乙烯酯的聚合反应温度一般在60~80℃之间,根据不同的催化剂及配方可作适当调整。
2.压力:聚醋酸乙烯酯的聚合反应压力一般在0.1~1.0MPa之间,具体压力根据反应容器和反应物的性质确定。
3.搅拌速度:聚醋酸乙烯酯的聚合反应时的搅拌速度一般在60~120转/分钟之间。
4.时间:聚醋酸乙烯酯的聚合反应时间一般在2~6小时之间,根据反应物质的特性调整。
五、安全措施1.聚酯反应温度高,操作过程中要注意防火防爆措施。
2.使用催化剂时,要注意催化剂的贮存和使用,避免对人体造成伤害。
聚醋酸乙烯酯的合成与应用
聚醋酸乙烯酯的合成与应用聚醋酸乙烯酯(Polyvinyl acetate,PVA)是一种常见的合成高分子材料,具有良好的粘合性、耐水性、耐化学性、透明度高等优良特性,广泛应用于建筑、纺织、印刷、包装、食品和制药等行业。
一、聚醋酸乙烯酯的合成聚醋酸乙烯酯的合成主要有两种方法:自由基聚合和离子聚合。
自由基聚合法:将乙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰和甲醛等混合物在反应器中进行自由基聚合反应,反应过程中需要加入引发剂和稳定剂,反应温度一般在50-60℃左右,反应时间较长,通常需要12-24小时。
得到的聚合物需要经过分离、洗涤、干燥等步骤才能得到纯品。
离子聚合法:将乙烯酸乙酯在催化剂的作用下进行离子聚合反应,反应过程中需要加入引发剂和稳定剂,反应温度一般在0-10℃左右,反应时间较短,通常只需要2-3小时。
得到的聚合物需要经过分离、洗涤、干燥等步骤才能得到纯品。
二、聚醋酸乙烯酯的应用1. 建筑行业:聚醋酸乙烯酯可以作为建筑胶水、涂料和密封剂的原料,具有良好的粘合性和耐水性,可以用于建筑材料的粘接、修补和防水处理。
2. 纺织行业:聚醋酸乙烯酯可以作为纤维加工的助剂,可以增强纤维的柔软性和耐磨性,同时还可以防止纤维起毛球和静电。
3. 包装行业:聚醋酸乙烯酯可以作为包装材料的粘合剂,可以用于纸张、塑料和金属的粘接,具有良好的透明度和耐化学性。
4. 食品行业:聚醋酸乙烯酯可以作为食品包装材料的涂层,可以防止食品受到氧化和污染,同时还可以保持食品的新鲜度和口感。
5. 制药行业:聚醋酸乙烯酯可以作为药物缓释剂和胶囊的原料,可以控制药物的释放速度和吸收效果,同时还可以保护药物不受光、氧化和湿度的影响。
总之,聚醋酸乙烯酯作为一种重要的高分子材料,在各个行业中都有广泛的应用,随着科技的不断发展和创新,其应用领域还将不断扩大和深化。
聚醋酸乙烯合成
醋酸乙烯酯的溶液聚合试验一、实验目的:1、学习溶液的聚合方法,制备醋酸乙烯酯溶液;2、了解溶液聚合机理及聚合中各个组分的作用。
二、实验原理:溶液聚合一般具有反应均匀、聚合热易散发、反应速度及温度易控制、分子量分布均匀等优点。
在聚合过程中存在向溶剂链转移的反应,使产物分子量降低。
因此,在选择溶剂时必须注意溶剂的活性大小。
各种溶剂的链转移常数变动很大,水为零,苯较小,卤代烃较大。
一般根据聚合物分子量的要求选择合适的溶剂。
另外还要注意溶剂对聚合物的溶解性能,选用良溶剂时,反应为均相聚合,可以消除凝胶效应,遵循正常的自由基动力学规律。
选用沉淀剂时,则成为沉淀聚合,凝胶效应显著。
产生凝胶效应时,反应自动加速,分子量增大,劣溶剂的影响介于其间,影响程度随溶剂的优劣程度和浓度而定。
本实验中单体即发生反应也作为溶剂,而甲醇在反应的后期作为反应的溶剂,根据反应条件的不同,如温度、引发剂量、溶剂等的不同可得到分子量从2000 到几万的聚醋酸乙烯酯。
聚合时,溶剂回流带走反应热,温度平稳。
但由于溶剂引入,大分子自由基和溶剂易发生链转移反应使分子量降低。
聚醋酸乙烯酯适于制造维尼纶纤维,分子量的控制是关键。
由于醋酸乙烯酯自由基活性较高,容易发生链转移,反应大部分在醋酸基的甲基处反应,形成链或交链产物。
除此之外,还向单体、溶剂等发生链转移反应。
所以在选择溶剂时,必须考虑对单体、聚合物、分子量的影响,而选取适当的溶剂。
温度对聚合反应也是一个重要的因素。
随温度的升高,反应速度加快,分子量降低,同时引起链转移反应速度增加,所以必须选择适当的反应温度。
三、实验装置、仪器和材料实验药品:醋酸乙烯酯1500g ,引发剂AIBN (偶氮二异丁腈) 4.5g ,对苯二酚0.3g四、试验方案接通实验装置,氮气置换反应装置 3 分钟,先将醋酸乙烯酯1500g ,AIBN (偶氮二异丁腈) 4.5g加入四口瓶,水浴63 C温度反应,氮气保护,蒸馏头温度保持在50 C以下反应3小时,待转化率大于80%以上时,再将反应温度升至65~66 C,关闭回流水,抽真空接通溜出冷凝管接收溜出甲醇,保持0.5 小时,添加对苯二酚0.3g,10 分钟后得产品。
超高相对分子质量的聚醋酸乙烯酯的制备研究
作者简介:康永(1981-),男,博士研究生,高级工程师,现从事无机非金属材料以及功能化高分子复合材料研究工作。
收稿日期:2020-04-23由于本课题的类似研究较少,因而影响因素如水油比、引发剂浓度、反应温度、反应时间、搅拌速率、引发剂的加入方式、防止引发及失效的保护等等均需要由实验来确定。
经过前期的大量实验,实验时间确定在2.0 h ,确定各个温度下的引发剂浓度(如试验部分所述),搅拌速率约200 r/min,引发剂采用滴加的方式,滴加速度约0.5滴/s 。
实验初步要确定水油比、引发剂浓度、反应时间和反映温度四个改变因素。
最终由实验确定下,主要集中在水油比和反应温度两个因素度实验结果的影响,因此实验主要内容有:设计对比实验,确定最佳的聚合温度和单体浓度;测定聚醋酸乙烯酯的相对分子质量;聚醋酸乙烯酯醇解,制备聚乙烯醇。
本课题的主要意义在于,采用一种较为简易的实验方案合成超高相对分子质量的聚醋酸乙烯酯。
所用溶剂为水,对于工艺过程减少污染起了很大作用。
所以总的说来本课题的研究对于合成聚醋酸乙烯酯工艺过程的经济,污染问题都有一定的积极意义。
1 实验部分1.1 实验原理1.1.1 醋酸乙烯酯单体的精制实验中选用的醋酸乙烯酯为工业品,需要精制提纯。
其中含有对聚合影响较大的杂质有:乙醛、巴豆醛(丁烯醛)、乙烯基乙炔、二乙烯基乙炔等等[1]。
精制提纯的主要目的就是除去这些物质,使醋酸乙烯酯的纯度达到聚合的要求。
常用饱和的亚硫酸氢钠和饱和的碳酸钠溶液洗涤,有关化学反应方程式如下:R CO H(CH 3)NaHSO R C H(CH 3)SO 3NaOH产物为α-羟基磺酸钠,其易溶于水,除去较易,碳酸钠可以中和醋酸乙烯酯中的酸类物质。
再用水洗,除去了残留的亚硫酸氢钠和碳酸钠,用无水氯化钙干燥,经过减压精馏提纯醋酸乙烯酯。
1.1.2 聚合方法的选择确定醋酸乙烯酯在烯类单体中是不活泼的单体,但其自由基是最活泼的,所以不能采用含少量水的本体聚合[2];也不能采用乳液聚合,因为醋酸乙烯酯在水中的溶解度是相对比较大的(25 g/L ),而且乳液聚合过程要加入乳化剂,这会对增加产物的后处理程序,因此本实验采用溶液聚合的方法。
聚醋酸乙烯酯乳剂的制备
聚醋酸乙烯酯乳剂的制备
材料准备
1. 聚醋酸乙烯酯粉末
2. 乳化剂
3. 聚乙烯醇水溶液
4. 相应的助剂(可根据实际需要选用)
制备过程
1. 将一定量的聚醋酸乙烯酯粉末加入一中。
2. 在聚醋酸乙烯酯粉末中加入适量的乳化剂,并搅拌均匀,使其与聚醋酸乙烯酯粉末充分混合。
3. 将聚乙烯醇水溶液加入到上述混合物中,再次进行搅拌,以形成聚醋酸乙烯酯乳剂。
4. 根据实际需要,加入适量的助剂,如稳定剂或改性剂,以改善乳剂的性能。
5. 继续搅拌乳剂混合物,使助剂均匀分散其中。
6. 聚醋酸乙烯酯乳剂制备完成后,进行必要的质量检验,确保乳剂满足所需的性能指标。
注意事项
1. 制备过程中应严格按照化学品操作规程进行,避免产生安全
事故。
2. 根据实际需要,可根据配方进行调整,以获得满足特定应用
需求的聚醋酸乙烯酯乳剂。
3. 乳化过程中,搅拌应均匀,以确保乳剂中各组分的充分混合。
结论
聚醋酸乙烯酯乳剂的制备是一个简单而有效的过程,通过合理
选择材料和操作条件,可以获得具有良好性能的乳剂。
这种乳剂在
胶黏剂、涂料和纸张涂布等领域有广泛的应用前景。
注:文中内容仅供参考,具体制备过程应根据实际情况进行调整。
聚醋酸乙烯酯乳胶漆的制备及其含固量测定
聚醋酸乙烯酯乳胶漆的制备及其含固量测定班级:化工3092 学号:0945323213 姓名:韩冰摘要:醋酸乙烯酯在光或过氧化物引发剂的引发下发生自由基聚合,得到聚醋酸乙烯酯。
醋酸乙烯酯的聚合方法很多,根据产品用途有所选择,。
如作涂料或粘合剂,则采用乳液聚合,如要进一步醇解制备聚乙烯醇,则采用溶液聚合。
醋酸乙烯的乳液聚合机理与一般乳液聚合机理相同。
本实验采用过硫酸钾为引发剂,聚乙烯醇和OP-10为乳化剂。
为使反应平稳进行,单体和引发剂分期分批加入,且控制加入速度。
涂料的应用很广泛,品种很多。
而且有很多的作用。
如保护作用,装饰作用,标志作用等等。
其安全无毒,施工方便,干燥快,通气性好等优点。
关键词:醋酸乙烯酯表面活性剂含固量乳化剂亲油亲水平衡值HLB前言:涂料是一种应用广泛而为人们熟知的产品,品种繁多,它一般由成膜物质,溶剂,颜填料和其他助剂组成。
他是一种涂敷于底材表面形成坚韧连续涂膜的液体或固体高分子材料。
对被涂表面起到装饰与保护作用。
涂料通常叫油漆。
随着科学技术的进步,还制成许多具有特殊功能的涂料,如耐高温,耐寒,示温,阻尼,导电,高温电绝缘,吸收太阳能,防辐射,伪装等。
广泛用于建筑,船舶,车辆,飞机,道路,机械,金属,电器等方面。
实验的配方设计:在该实验中,以醋酸乙烯酯为单体,过硫酸钾为引发剂,聚乙烯醇和OP-10为乳化剂。
聚醋酸乙烯酯的单体的聚合反应是自由基型加聚反应,属于连锁聚合反应。
在实验过程中,大部分单体和过硫酸钾不能一次性加入,要一滴一滴慢慢地加入,一方面为了能使反应完全,另一方面是为了探寻出最适宜的加入单体的速度,回流大小,过硫酸钾的操作条件。
同时,可以控制引发剂的用量和乳液的PH值。
过硫酸钾的用量会对反应有影响,过硫酸钾在水相中受热分解成硫酸根离子自由基而引发聚合反应,如果用量过多会引起乳液PH值下降,同时会使反应加剧,温度升高过快。
如果用量过少会使反应减慢,温度下降,单体聚合速度减慢。
聚醋酸乙烯酯和丙烯酸酯
聚醋酸乙烯酯和丙烯酸酯引言聚醋酸乙烯酯(Polyvinyl acetate)和丙烯酸酯(Acrylic ester)是两种常见的有机化合物。
它们在工业中有着广泛的应用,具有许多独特的性质和特点。
本文将详细探讨聚醋酸乙烯酯和丙烯酸酯的结构、性质、制备方法以及主要应用领域。
聚醋酸乙烯酯的结构和性质结构聚醋酸乙烯酯是通过乙烯酸乙烯酯单体的聚合得到的。
它的化学式为(C4H6O2)n,其中n表示重复单元的数量。
聚醋酸乙烯酯的分子链上有着大量的乙酯基团。
物理性质聚醋酸乙烯酯是一种白色或略黄色的固体,无味无臭。
它具有较高的玻璃化转变温度,通常在35°C以上。
聚醋酸乙烯酯在常温下是固态,但会在高温下变为液体,可以形成可溶于多种溶剂的胶体。
化学性质聚醋酸乙烯酯在酸性条件下会水解成乙醇和乙酸。
在碱性条件下,它可以和碱反应生成相应的乙酸盐。
此外,聚醋酸乙烯酯还具有优异的附着力和耐水性。
聚醋酸乙烯酯的制备方法酯化法聚醋酸乙烯酯可以通过酯化反应制备。
首先,将乙醇和乙酸在酸催化剂的作用下反应生成乙酸乙酯。
然后,将乙酸乙酯与酸催化剂一起进行聚合反应,最终得到聚醋酸乙烯酯。
醋酸树脂法聚醋酸乙烯酯还可以通过醋酸树脂法制备。
这种方法通过将醋酸与其他醇类反应,生成醋酸树脂,然后将醋酸树脂进行聚合反应得到聚醋酸乙烯酯。
聚醋酸乙烯酯的应用木工胶聚醋酸乙烯酯作为主要成分的胶水被广泛应用于木工领域。
它具有良好的附着力和耐水性,能够牢固地粘合木材。
纸胶带聚醋酸乙烯酯也被用于制备纸胶带。
它可以很好地粘合纸张,具有良好的剥离性和黏合性,被广泛用于家庭和办公场所。
文具粘合剂聚醋酸乙烯酯作为文具粘合剂的主要成分之一,被用于制作胶棒、胶水等小型粘合剂。
它具有较强的黏合力和耐久性。
丙烯酸酯的结构和性质结构丙烯酸酯是一类由丙烯酸和醇类反应生成的酯类化合物。
常见的丙烯酸酯有甲基丙烯酸甲酯(Methyl methacrylate)和丙烯酸甲酯(Ethyl methacrylate)等。
聚醋酸乙烯酯(PVAc)的合成与分析
聚醋酸乙烯酯(PV Ac)的合成與分析一、實驗目的:1.學習乳化聚合方法合成聚合體2.學習使用pH計3.學習使用萬能拉力試驗機4.學習分析紅外線光譜圖二、實驗原理乳化聚合第一次被使用是在第二次世界大戰時,製造1,3-Butadiene 及Styrene 之合成橡膠時的方法。
其較Bulk Polymerization 來說,熱傳及黏度的問題都能獲得良好的改善。
經乳化聚合所得的產物,稱之為乳液(Latex),有時產物不需再進一步處理就可直接拿來使用。
以水為分散媒(連續相),加入乳化劑(Emulsifier or Surfactant)及水溶性起始劑,在攪拌下進行聚合反應。
而一般典型之乳化聚合的進料如下:1.單體相:單體(油溶性,不溶於水)鏈轉移劑(油溶性,不溶於水,用於控制分子量大小)2.水溶液相:水(分散媒或連續相)起始劑(水溶性)乳化劑(具親水、親油端)市售的「萬能膠水」合成膠劑,即為乳化聚合的聚醋酸乙烯酯黏合劑,將醋酸乙烯酯單體分散於水中,利用過硫酸鉀為起始劑,加熱聚合生成高分子聚合物。
CH3CH2OC O33CH2OC OCH3nnVAc PVAc圖1 聚醋酸乙烯酯反應結構圖乳化聚合方法通常裝設簡單攪拌反應器,在加入乳化劑、起始劑的水溶液和單體後,一邊攪拌一邊加熱即可製備出乳液,一般聚合溫度控制在70~90℃之間。
因醋酸乙烯酯聚合熱較大,反應溫度上昇顯著,要想獲得高濃度之安定乳液較困難,因此一般採分批加入法。
乳化聚合法的優點為:1.容易控制:反應混合物的黏度遠小於相同濃度的真溶液,大量的水可增加其熱容量,且反應混合物可迴流。
2.可同時獲得高聚合速率和高平均鏈長(使用高乳化劑濃度和低起始劑濃度)。
3.乳液成品可直接利用。
4.乳液粒子小,有助於低程度殘留單體成品之獲得。
其缺點為:1.不易獲得純聚合體(乳化劑不易移除)。
2.欲收取固態聚合體需相當的技術。
3.水的加入降低了每單位反應器體積的聚合體產量。
聚醋酸乙烯酯合成方程式
聚醋酸乙烯酯合成方程式1. 聚醋酸乙烯酯的魅力聚醋酸乙烯酯,听起来是不是有点复杂?别担心,今天就带你轻松搞懂这个“高大上”的东西!简单来说,聚醋酸乙烯酯(PVA)是一种聚合物,常常用在各种日常用品里,比如胶水、涂料,甚至一些包装材料。
它不仅有着极好的透明度,还有很好的柔韧性和耐水性,真的是个宝贝呢!想想你那双漂亮的塑料手套,或者你用的那些胶水,没它可真不行。
1.1. 合成的基本思路那么,聚醋酸乙烯酯是怎么“诞生”的呢?其实,它的合成过程并不复杂。
我们主要是通过一种叫“聚合”的化学反应来实现。
先是把醋酸乙烯(Vinyl Acetate)这种单体,经过加热和催化剂的作用,变成聚合物。
这就好比把零散的拼图块拼到一起,最后形成一个完整的画面!是不是很形象?1.2. 合成方程式揭秘在化学界,咱们有个重要的“密码”,那就是合成方程式。
对于聚醋酸乙烯酯来说,合成的化学方程式看起来是这样的:n , CH_3COOCH=CH_2 → (CH_2CH(OCOCH_3))_{n 。
说白了,就是说我们把n个醋酸乙烯分子拼在一起,最后变成了聚醋酸乙烯酯。
看似复杂,其实就像拼乐高,连接起来就行啦!所以,化学其实也没那么神秘。
2. 聚醋酸乙烯酯的应用好啦,知道了它是怎么来的,那它到底能用在啥地方呢?说起聚醋酸乙烯酯的应用,那可真是五花八门,简直像个“万事通”!2.1. 在日常生活中的角色首先,在我们的日常生活中,聚醋酸乙烯酯常常用在各种胶水中。
你想啊,家里贴的墙纸、贴的照片,都是要靠它的粘性来“撑场面”的。
有了聚醋酸乙烯酯,这些东西才能牢牢地黏在墙上,不怕风吹雨打,真是居家必备的好帮手!2.2. 在工业领域的广泛应用其次,在工业上,聚醋酸乙烯酯也能大显身手!它被广泛应用于涂料、油墨等领域。
那些缤纷的颜色背后,少不了聚醋酸乙烯酯的贡献。
想象一下,如果没有它,我们的生活会不会显得单调许多?那可是“没有它,我就不行”的节奏啊!3. 环保与前景不过,咱们在享受聚醋酸乙烯酯带来的便利时,也不能忘了环保问题。
聚醋酸乙烯酯乳胶漆的制备
• 实验试剂
• 纤维素(3万) 2g 聚醋酸乙烯酯乳液 100g
•
•
丙烯酸钠盐
液体石蜡
6g
1.5g
AMP95有机胺(用于调节PH值)
去离子水 263g
•
•
润湿剂OP—10
钛白粉
1g
40或50g
丙二醇
十二醇酯
25g
4.5g
•
•
滑石粉
碳酸钙
110或150g
280或400g
实验步骤
• 1、分散助剂
• 启动分散机,在中速搅拌下,依次加入去离子水、
• 4) 增塑剂和成膜助剂:涂覆后的乳胶漆在溶剂挥 发后,余下的分散粒子须经过接触合并,才能形 成连续均匀的树脂膜。 • 5) 消泡剂:涂料中存在泡沫时,在干燥的漆膜中 形成许多针孔,消泡剂的作用就是去除这些泡沫。 • 6) 防锈剂:用于防止包装铁罐生锈腐蚀和钢铁 表面在涂刷过程中产生锈斑的浮锈现象。
实验原理
• 1.合成原理 • 烯烃自由基加聚反应有四种方法:本体聚合、溶 液聚合、悬浮聚合、乳液聚合乳液聚合的特点: 在胶束或和乳胶粒内发生聚合,同时能提高速率 和分子量,散热容易,可持续化操作,且产物有 部分乳化剂和其他助剂。
• 2.乳胶漆制备原理 要把乳胶进一步加工成涂 料,必须使用颜料和助剂。以下是常用的助剂及 其功用。 • 1) 分散剂(相润湿剂):这类助剂能吸附在颜料 粒子的表面,使水能充分润湿颜料并向其内部孔 隙渗透,使颜料能研磨分散于水相乳胶中,分散 了的颜料微粒又不能聚集和絮凝。 • 2) 增稠剂: 能增加添作料的粘度,起到保护胶 体和阻止颜料聚焦、沉降的作用。 • 3) 防霉剂:加有增稠剂的乳胶漆,一般容易在潮 湿的环境中长霉,故常在乳胶涂料中加入防霉剂。
口香糖胶基用聚醋酸乙烯酯的制备
1 实验 部 分
1 1 原 料 .
分 析 的七个代 表 性样 品测 试 结果 列 于表 1 。
表 1 测 试 结 果
项 目 粘 度 ( ) a 高 mP s 粘 度 ( mP s 中) a 粘度 ( mP s 低) a 软化点 ( ℃) 高 软化点 ( ℃) 中 软化点 ( ℃) 低 聚合度 ( ) 高 聚合度( 中) 聚合度( ) 低 游离酸 挥 发物 ( )
包括 链 引发 、 增 长 、 转 移 以及 链 终 止 四个 过 程 。 链 链
链 转 移反 应对 平 均 聚合度 影 响 的定 量关 系式变 为 :
L
P
一 器— 1 =—— :} K— 、 —M— f — IM ] — —一 厂 —0
浓度 。
其 中式 中 P K 、 R 是平均聚合度、 、 K 、 链终止
第 3期
口香糖胶 基 用聚 醋酸 乙烯 酯 聚 醋 酸 乙烯 酯 的 制 备
陈 涛
( 四川 大 学化 学工程 学院 , 都 , 1 0 5 成 6 0 6)
摘 要
口香 糖 胶基 用 聚醋 酸 乙烯醋 酯 ( VAc 树 脂 的 生产 方 法 多 采 用 溶 液 聚合 法 , 悬 浮 聚 合 法 有 P ) 而 更 好 的 经济 效益 和社 会效 益 。本 文采 用悬 浮 聚合 法 , 过研 究搅 拌 速度 、 通 分散 剂 和分 子量 调节 剂 等 因素 对 P VAc 聚合 过 程 的影 响 , 得 高 、 、 三种 粘度 的样 品 。 制 中 低 关 键词 : 醋 酸 乙烯 酯 口香糖 胶基 聚 悬浮 聚合 分 子量 醋 酸 乙烯 ( VAt , 业 级 厂 ; 氧 化 二 苯 甲 酰 )工 过
年产50000吨聚醋酸乙烯酯的工艺设计
工艺流程:1.原料准备:以甲醇和乙酸为主要原料,通过分离纯化获得高纯度的甲醇和乙酸。
2.缩聚反应:将甲醇和乙酸按照一定的摩尔比放入缩聚反应釜中,控制反应温度在60-80℃,加入缩聚催化剂,促使甲醇和乙酸发生缩聚反应,生成乙酸甲酯。
3.加聚反应:将乙酸甲酯、水和聚合引发剂加入聚合反应釜中,控制反应温度在40-60℃,引发剂反应生成自由基,在自由基的作用下,乙酸甲酯发生聚合反应,生成聚醋酸乙烯酯。
4.精制处理:将聚醋酸乙烯酯通过蒸馏和过滤等工艺进行精制处理,去除杂质和副产物,提高产品纯度。
5.干燥和包装:将精制后的聚醋酸乙烯酯通过蓄热干燥器进行干燥处理,降低产品的含水率,然后按照一定的包装标准进行包装。
设备选型:1.缩聚反应设备:选用不锈钢材质制作的缩聚反应釜,采用搅拌装置和加热设备,控制反应温度和反应时间。
2.加聚反应设备:选用不锈钢材质制作的聚合反应釜,采用搅拌装置和加热设备,控制反应温度和反应时间。
3.精制处理设备:选用蒸馏设备和过滤设备,去除杂质和副产物。
4.干燥设备:选用蓄热干燥器,通过热风对产品进行干燥处理。
5.包装设备:选用自动化包装线,按照一定的包装标准对产品进行包装。
能耗和环保:1.对原料进行精细加工,提高反应的效率和产率,减少原料的损失和能耗。
2.采用高效的催化剂和引发剂,提高反应速率,减少反应时间。
3.对废水、废气和废渣进行合理处理,减少对环境的污染。
4.采用节能设备,如换热器、蓄热干燥器等,提高能源利用率。
5.严格按照环保法规进行操作,控制产业废物和有害物质的排放。
经济性分析:1.市场需求:通过市场调研和前期需求分析,确定产品的市场需求量。
2.成本分析:对原材料、能源、设备、人工等进行成本分析,计算产品的生产成本。
3.价格分析:根据市场行情和竞争力,确定产品的销售价格。
4.ROI分析:计算投资回收期和投资利润率,评估工艺设计的经济性。
总结:。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
聚醋酸乙烯酯的乳液合成
1、实验原理
聚醋酸乙烯酯乳液(PV Ac),又称为聚醋酸乙烯乳液,俗称白乳胶。
是一种白色粘稠液体,具有配置简单使用方便,固化速度快,初粘力好,较高的粘结强度等优点。
Vac乳液聚合最常用的方法是化学法,以水为分散介质,单体在乳化剂的作用下分散,并使用水溶性的引发剂引发单体聚合的方法,所生成的聚合物以微细的粒子状分散在水中的乳液[2]。
乳化剂的选择对稳定的乳液聚合十分重要,起到降低溶液表面张力,使单体容易分散成小液滴,并在乳胶粒表面形成保护层,防止乳胶粒凝聚。
常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种,一般多使用离子型和非离子型配合使用[1]。
由于醋酸乙烯酯在水中有较高的溶解度,而且容易水解,产生的乙酸会干扰聚合;同时,醋酸乙烯酯自由基十分活泼,链转移反应显著。
因此,除了乳化剂,醋酸乙烯酯乳液生产中一般还加入聚乙烯醇来保护胶体。
本合成实验采用非离子型乳化剂聚乙烯醇和OP-10混合使用以提高乳化效果和乳液稳定性。
本实验聚合反应采用过硫酸铵为引发剂,按自由基聚合的反应历程进行聚合,主要聚合反应[3]式如下:
为使反应平稳进行,乳液聚合通常在装备回流冷凝管的搅拌反应釜中进行(如图所示):加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后,一边进行搅拌,一边加热便可制得乳液。
乳液聚合温度一般控制在70~90℃之间,pH值在2~6之间。
由于醋酸乙烯酯聚合反应放热较大,反应温度上升显著,一次投料法要想获得高浓度的稳定乳液比较困难。
本实验分两步加料反应,第一步加入少许的单体、引发剂和乳化剂进行预聚合,可生成很小的乳胶粒子。
第二部,继续滴加单体,分次加入引发剂,直到单体加完后一次把剩下的引发剂加完。
这样整个过程在一定的搅拌速度下使其乳胶粒子继续长大。
由此得到的乳胶粒子,不仅大,而且粒度分布均匀。
2、仪器与配方
机械搅拌器一套,电热套一个,球形冷凝管一个,250ml四口烧瓶一个,100ml滴液漏斗一个,100℃温度计一支,250ml烧杯一个,10mL、100mL量筒各一个,固定夹若干,
药品名称用量,g
聚乙烯醇溶液(自制)100
聚醋酸乙烯酯(工业级) 40
10%过硫酸氨(AR) 5
OP-10 1
DBP (AR) 5
10%NaHCO3(AR) 3
乙二醇(AR) 5
去离子水90
3、实验步骤
在有搅拌器、温度计、冷凝管的250mL的四口烧瓶中加入90mL水,PV A80.5g;开动搅拌机,升温至90℃左右维持至PV A完全溶解;然后降温至60℃以下,加入1gOP-10和1g辛醇,加完搅拌10-15min,让其充分乳化,形成胶束。
接着加入10mL醋酸乙烯酯单体和5-6mL10%过硫酸铵溶液升温至65℃左右,适时缓慢升温,进行活化,有回流现象出现,聚合反应开始,控制反应温度在70℃-80℃之间保持20min 左右。
然后滴加剩余醋酸乙烯单体35mL,45min内均匀滴加完成,滴加过程中,温度控制在80℃-90℃之间,滴加单体的同时每15min加入引发剂0.5g;单体滴加完后加入剩余的全部引发剂溶液,然后在85℃-95℃之间保温半小时,降温至40℃以下,加入乙二醇5g,DBP5g,再用NaHCO3调节pH值在5-6之间。
三、结果与讨论
本实验制得的产品达到预期目标,但粘度较大转化率较低。
原因在于实验时间的压缩降低了转化率。
影响最终产品质量的因素较多,主要有总结以下因素:[4]
1、乳化剂
对于不同浓度的V A c乳液聚合,聚合速率与乳化剂总量有关。
由乳化剂构成的胶束是乳胶粒子的主要来源,乳化剂用量增大,胶液中的乳胶胶束和乳胶粒子增多,所生成的乳胶粒子数目增多,增容作用也就越显著,从而能更有效地从水相中吸收自由基加快聚合速率。
2、引发剂
对于不同浓度的引发剂,其引发速率是不同的。
引发剂用量越大反应速率越快。
这是由
于增加了引发剂的用量,在水相中就会生成更多的自由基,一方面会导致自由基在水相中的扩散速度加快,,在胶束中引发聚合,单体转化率增大并生成更多的大分子链,从而加大了乳胶粒子的体积,另一方面会导致水相中成核速率增大,这两方面都会使聚合速率增大。
3、温度
温度是对本实验影响比较明显的一个因素,特别在初始反应阶段,温度高乳液粘度大,反之下降[5]。
这是由于活化反应是吸热反应所以反应温度的提高,有利于活性基团的形成,接枝率提高,粘度增高。
但为了能控制反应,保证聚合反应热的及时排除,产物的高分子量和低粘度,反应温度必须保持在70℃-80℃之间。
4、搅拌速度
在聚合过程中搅拌主要是是反应物混合均匀,并导出反应热,如果搅拌速率太慢反应速率将减慢,热量将无法及时排出,不利于反应得进行,搅拌速率太快,可能造成溶液飞溅,破乳。
所以在本实验中保持搅拌速度在200r/min左右,反映结束阶段搅拌速度可以适当减低。
四、结论
综上所述,选择适当的乳化剂、引发剂、温度、搅拌速度等因素对制备高质量产品是十分必要的。
由于本实验的时间限制制得的产品分子量较小,但粘度较大是因为初期加热过快引起的。