醋酸乙烯聚合反应

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醋酸乙烯聚合反应

醋酸乙烯聚合反应

醋酸乙烯聚合反应醋酸乙烯单体(VA)是一种容易发生聚合反应的化学中间体,也是许多聚合物和乳液应用的组成成分之一。

实验室数据显示,正常情况下保存的规格级醋酸乙烯单体(VA)不会形成聚合物1,但是经验证明,聚合引发剂很容易被引入体系中,从而引发醋酸乙烯单体(VA)的聚合反应。

正是由于该物质容易发生聚合,为防止失控的聚合事故的发生,应采取多种安全预防措施。

失控的聚合反应是指醋酸乙烯(VA)发生无法控制的聚合反应。

在可控的状况下,醋酸乙烯单体(VA)会聚合形成醋酸乙烯聚合物,但是当自由基含量过高时,就会发生失控的聚合反应。

失控的醋酸乙烯聚合反应十分剧烈,产生的压力波动可达到40巴(580psig)1。

而多数储罐无法承受这些压力环境。

因此,为了防止失控的聚合反应事故的发生,采取必要的预防措施是十分重要的。

通常,一旦自由基引发了醋酸乙烯单体(VA)的聚合反应,很容易形成醋酸乙烯聚合物。

自由基可以通过多种方式形成,而且当其遇到其它自由基以及单体本身时,自由基会变得非常活跃。

其实并非所有醋酸乙烯聚合物的形成都会造成失控的聚合反应,但是仍需注意可能引起迅速的聚合反应发生的因素,以避免发生失控的聚合反应。

引起自由基的形成并从而形成醋酸乙烯聚合物的因素主要包括1:1.醋酸乙烯单体(VA)暴露在氧气(空气)中2.较高的温度3.储罐的材质,尤其是含有铁锈或其它金属氧化物4.阳光或其它辐射源5.存在已知的自由基引发剂,如过氧化物混和物醋酸乙烯暴露在氧气或空气中会促使过氧化物的形成1。

醋酸乙烯中的过氧化物在其分解时会造成剧烈的聚合物的形成2。

热作用会引发自由基的形成1。

在室温下,热引发的自由基几率较低。

但是当温度上升时,热引发作用对醋酸乙烯单体(VA)中自由基的产生会有很大的影响。

为了降低自由基的形成,在醋酸乙烯中应添加阻聚剂,作为自由基的净化剂。

对苯二酚的稳定性作用源于对苯二酚与自由基发生反应,生成非常稳定的化合物,从而防止这些自由基与醋酸乙烯单体(VA)发生进一步的反应。

醋酸乙烯酯的乳液聚合

醋酸乙烯酯的乳液聚合

4. 数据处理:
(1) 固含量的测定 在己称好的铝箔中加入克左右试样(精确至克)放在平面电炉上烘烤至恒重,按下
式计算固含量:
固含量(%)=(W2-W0) /(W1-W0) 式中 W0 铝箔重
W1 干燥前试样重&#实验中加入的乳化剂、引发剂、增塑剂总重量
用一般乳液聚合的一次加料方法很难做到。
聚合反应中可单独先用非离子乳化剂,如聚乙烯醇,OP-7,OP-10.聚乙烯醇主 要起保护胶体作用,防上粒子相互并合,由于其不带电荷,对环境或介质的PH值变 化不敏感,但是形成的乳胶颗粒大。单独选用阴离子型乳化剂,如烷 基磺酸钠或烷
基苯磺酸钠时,由于乳胶粒外电茶的相互排斥,使乳液具有较大的稳定性,但形成的 乳胶粒子小,乳液粘度大。将非离子型乳化剂和离子型乳化剂按一定比例混合使用时, 常常会聚得较好的乳化效果,会使形成的乳胶粒直径比单独使用阴离子型乳化剂时的 乳胶料直径大,这样就大大降低了乳胶粒表面上的电荷密度,使得带负电的离子自由 基更容易进入到乳胶粒中,因而提高 了引发效率。另外,还会使两种乳化剂分子交
替地吸附于乳胶粒的表面上,相当于在离子型乳化剂分子之间又锲入了非离子型乳化 剂分子,这样就降低了在同一乳胶粒子上离子之间的静电斥力,增强了乳化剂分子在 乳胶粒上吸附的牢度,加之非离子型乳化剂在乳胶粒子的保护作用,更使乳胶粒的稳 定性得到提高。
三、实验
醋酸乙烯的均聚物,低温下发脆,玻璃化温度高。 聚乙烯醇主要起保护胶体作用,防上粒子相互并合,由于其不带电荷,对环境或介质的PH值变化不敏感,但是形成的乳胶颗粒大。 G 实验中醋酸乙烯单体加入总重量
3. 实验步骤
按实验装置装好仪器,根据配方的量准确称取。首先加入聚乙烯醇和无离子水,开 动搅拌,将温度升到80℃至聚乙烯醇完全溶解,此时降温至68-70℃,依次加入1g十 二烷基磺酸钠,5mlOP-10,引发剂和醋酸乙烯,反应30分钟,然后再加入另一半引 发剂,并开始滴加剩余单体,滴加速度控制在30-40滴/分。滴加时注意控制反应温度 不变。滴加完后,仍在此温度继续反应30分钟,再加入邻苯二甲酸二丁酯,搅拌20分 钟,降温20-30℃即可出料。

醋酸乙烯聚合反应

醋酸乙烯聚合反应

醋酸乙烯聚合反应
定义
醋酸乙烯聚合反应又称为乙烯基醋酸酯聚合反应。

在此反应中,乙烯基醋酸酯(VAM)被聚合成聚乙烯醋酸酯(PVAc)。

反应机理
醋酸乙烯聚合反应是一种链式聚合反应。

它最初被引发,通常是使用过氧化物或硫酸盐。

醋酸乙烯中的双键被链传递剂或氧化剂诱导的自由基活化,因此开始发生聚合反应。

聚合过程中的自由基按一定的顺序发生反应,形成分支链结构。

再加上外部反应剂的影响,导致产物的品质和形态的变化。

这种反应通常在常压和常温下进行,并且可以在光照的情况下进行。

反应条件
醋酸乙烯聚合反应需要以下反应条件:
•温度:一般在15℃至25℃之间反应最为合适。

•反应时间:通常需要数小时的反应时间,反应结束后还需要进行后处理。

•反应气氛:通常在氧气或氮气气氛下反应。

应用
聚乙烯醋酸酯广泛应用于涂料、胶黏剂、塑料等领域。

聚合后的聚乙烯醋酸酯具有较高的强度和韧性,粘合强度高、柔韧性强,同时还具有良好的化学稳定性。

它还可以用于制备聚合物乳液和发泡剂等。

结论
醋酸乙烯聚合反应是一种链式聚合反应。

它通常在常压、常温和光照的条件下进行。

聚合后的聚乙烯醋酸酯广泛应用于涂料、胶黏剂、塑料等领域。

醋酸乙烯酯的溶液聚合

醋酸乙烯酯的溶液聚合

醋酸乙烯酯的溶液聚合溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中进行的聚合反应,生戊的聚合物能济于溶剂的叫均相溶液聚合,聚合物不溶于溶剂而析出者,称异相溶液聚合或沉淀聚合。

例如:丙烯腈在二甲基甲酰胺为溶剂的溶液聚合是均相的;丙烯腈的水溶液的聚合是异相的。

与本体聚合相比,溶液聚合的优点是:有溶剂为传热介质,聚合强度容易控制;休系中聚合物浓度较低,能消除自动加速现象;聚合物分子量比较均—;不易进行链自由基向大分子转移而生成支化或交联的产物,反应后的物料也可直接使用。

但溶液聚合也有缺点;单体浓度小,聚合速率低,设备利用率低;单体浓度低和向溶剂链转移结果,致使聚合物分子量不高,聚合物中夹带微量溶剂;溶解回收麻烦而且多为易染、易爆的有毒物。

这些缺点使得溶液聚合在工业上应用不如悬浮聚合和乳液聚合多。

一般说来,在实验室溶液聚合用作动力学研究有其独特之处。

溶液聚合有可能消除自动加速现象。

选用转移常数较小的溶剂,容易建立动力学参数间的定量关系。

工业上溶液聚合适于聚合物溶液直接使用的场所,如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液以及聚合物化学转化等。

自从1955年配位聚合问世以来,溶液聚合获得了广泛的应用,如制造高密度聚乙烯、合成天然橡胶.顺丁橡胶、乙丙橡胶等剖是应用配位聚合催化剂在溶液中进行。

一、实验目的通过聚醋酸乙烯酯的制备,掌握溶液聚合的一般方法和基本实验技巧。

二、实验原理本实验以偶氮二异丁腈为引发剂,甲醇为溶剂的醋酸乙烯酯的溶液聚合,属于自由基聚合反应。

三、实验仪器与药品100mL三角瓶量移液管洗耳球回流冷凝管醋酸乙烯酯(重蒸) 甲醇偶氮二异丁腈四、实验步骤在装有搅拌器、回流冷凝管和温度汁的反应瓶中加入醋酸乙烯酯20g(可折算成体积后用移液管虽取),再将另一小烧杯重预先准备好的偶氮二异丁腈溶液(0.05g溶于5mI甲醇中)倒入反应瓶,升温,控制反应瓶内温度61—63℃,注意观察体系内粘度的变化,3h后。

停止反应,将瓶内的物料倒入表面皿中,放入50℃真空烘箱中干燥.得无色透明树脂,称重。

醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告

醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告

醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告任务一:醋酸乙烯酯的乳液聚合实验科目:合成化学实验项目:醋酸乙烯酯的乳液聚合实验类别:日用化工反应类型:乳液聚合每组人数:8-9 实验人数:43实验者姓名:杨麒民实验学时数: 4实验室编号:3 实验室名称:精细化工实验室一、实验目的:1.学习乳液聚合方法,制备聚醋酸乙烯酯乳液。

2.了解乳液聚合机理及乳液聚合中各个组分的作用。

3.了解乳液聚合方法在制备涂料和乳胶漆方面的应用。

4养成严格遵守操作规范的职业意识。

5.培养从事化工生产必须的职业素养。

二、产品特性及用途:1、产品特性据醋酸乙烯酯简称PVA,分子式为C4H6O2,经聚合生成的无定形聚合物,外观透明、溶于苯、丙酮和三氯甲烷等溶剂。

聚醋酸乙烯酯胶漆具有水基漆的优点,即粘度小,而分子量较大,不易燃的有机溶剂。

作为粘合剂时,无论木材、纸张、和织物均可使用。

2、产品用途作胶姆糖基料,我国规定可用于乳化香精和胶姆糖,最大使用量为60g/kg。

用作聚乙烯醇、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、醋酸乙烯-乙烯共聚物的原料,广泛应用于于制备涂料、粘合剂等。

热塑性树脂,在酸或碱性溶剂中水解成聚乙烯醇,制备聚乙烯醇的主要原料。

当分子中含有光敏化剂时对光敏感,在紫外光或电子束作用下发生分解反应,具有正性感光树脂特性。

聚乙酸乙烯酯能溶于多种有机溶剂,能与多种带双键的单体共聚,从而引入各种官能团,具有不同性能。

常作为黏合剂使用。

二、实验原理:乳液聚合是以水为分散介质,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反散在水中的乳液。

乳液聚合通常在装备回流管的搅拌反应釜中进行: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。

乙酸乙烯酯单体在过硫酸铵引发剂的作用下,按照自由基反应历程进行反应,反应式如下:链引发:NH4OOSOOSS2OONH4ONH4OOSOOOO2OSONHCH4HCH22OSOCHNHC4OOCOCH3OOCOCH3链增长OH2OSOCCHNH4CHHC2OCOCHOOCOCH33HHH22H2HCCHCCCCnOCOCHOCOCHOCOCH333链终止OCOCH3HCCCCHHH22CCHHCCOCOCH3HH22OCOCHOCOCH33HCCCCH2HH2OCOCHOCOCH3 3三、仪器和化学试剂:1、仪器:一套机械搅拌器(恒速、可调速)、一台1000ml恒温水浴锅、一套真空抽滤装置、一只温度计(100?)、量筒(10ml、50 ml、100 ml各一只)、一只三口烧瓶(磨口、250 ml)、一只球形冷凝管(磨口)、2个聚四氟乙烯密封塞(F4)、聚四氟乙烯搅拌棒(F4)、烧杯(50 ml、250 ml分别三个,一个)、分析天平(精度0.1?)、移液管(1 ml、5 ml、10 ml各一支)、固定夹(若干)、一台烘箱(恒温)、1套粘度计(涂-4杯)2、化学试剂:醋酸乙烯酯(70克)、过硫酸铵(1克)、聚乙烯醇(5克)、十二烷基磺酸钠(1克)、OP-10聚乙烯二醇辛基苯基醚(5毫升,16滴)、碳酸氢钠(0.25克)、水(100毫升)、邻苯二甲酸二丁酯(10克)、广泛PH试纸四、实验操作步骤:1、实验装置安装:架好带有冷凝管、温度计、三口瓶的搅拌装置,如图1-1所示:为保证搅拌速度均匀,整套装置安装要规范,尤其是搅拌器。

醋酸乙烯聚合反应[精华]

醋酸乙烯聚合反应[精华]

醋酸乙烯聚合反应醋酸乙烯单体(VA)是一种容易发生聚合反应的化学中间体,也是许多聚合物和乳液应用的组成成分之一。

实验室数据显示,正常情况下保存的规格级醋酸乙烯单体(VA)不会形成聚合物1,但是经验证明,聚合引发剂很容易被引入体系中,从而引发醋酸乙烯单体(VA)的聚合反应。

正是由于该物质容易发生聚合,为防止失控的聚合事故的发生,应采取多种安全预防措施。

失控的聚合反应是指醋酸乙烯(VA)发生无法控制的聚合反应。

在可控的状况下,醋酸乙烯单体(VA)会聚合形成醋酸乙烯聚合物,但是当自由基含量过高时,就会发生失控的聚合反应。

失控的醋酸乙烯聚合反应十分剧烈,产生的压力波动可达到40巴(580psig)1。

而多数储罐无法承受这些压力环境。

因此,为了防止失控的聚合反应事故的发生,采取必要的预防措施是十分重要的。

通常,一旦自由基引发了醋酸乙烯单体(VA)的聚合反应,很容易形成醋酸乙烯聚合物。

自由基可以通过多种方式形成,而且当其遇到其它自由基以及单体本身时,自由基会变得非常活跃。

其实并非所有醋酸乙烯聚合物的形成都会造成失控的聚合反应,但是仍需注意可能引起迅速的聚合反应发生的因素,以避免发生失控的聚合反应。

引起自由基的形成并从而形成醋酸乙烯聚合物的因素主要包括1:1.醋酸乙烯单体(VA)暴露在氧气(空气)中2.较高的温度3.储罐的材质,尤其是含有铁锈或其它金属氧化物4.阳光或其它辐射源5.存在已知的自由基引发剂,如过氧化物混和物醋酸乙烯暴露在氧气或空气中会促使过氧化物的形成1。

醋酸乙烯中的过氧化物在其分解时会造成剧烈的聚合物的形成2。

热作用会引发自由基的形成1。

在室温下,热引发的自由基几率较低。

但是当温度上升时,热引发作用对醋酸乙烯单体(VA)中自由基的产生会有很大的影响。

为了降低自由基的形成,在醋酸乙烯中应添加阻聚剂,作为自由基的净化剂。

对苯二酚的稳定性作用源于对苯二酚与自由基发生反应,生成非常稳定的化合物,从而防止这些自由基与醋酸乙烯单体(VA)发生进一步的反应。

实验三 醋酸乙烯酯的溶液聚合.

实验三  醋酸乙烯酯的溶液聚合.

高分子化学实验报告实验三醋酸乙烯酯的溶液聚合醋酸乙烯酯的溶液聚合一、实验目的1、学习水溶液的聚合方法,制备醋酸乙烯酯溶液;2、了解水溶液聚合机理及聚合中各个组分的作用。

二、实验原理溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中进行的聚合反应,生成的聚合物能溶于溶剂的叫均相溶液聚合,聚合物不溶于溶剂而析出者,称异相溶液聚合或沉淀聚合。

与本体聚合相比,溶液聚合的优点是:有溶剂为传热介质,聚合强度容易控制;体系中聚合物浓度较低,能消除自动加速现象;聚合物分子量比较均—;不易进行链自由基向大分子转移而生成支化或交联的产物,反应后的物料也可直接使用。

但溶液聚合也有缺点;单体浓度小,聚合速率低,设备利用率低;单体浓度低和向溶剂链转移结果,致使聚合物分子量不高,聚合物中夹带微量溶剂;溶解回收麻烦而且多为易染、易爆的有毒物。

这些缺点使得溶液聚合在工业上应用不如悬浮聚合和乳液聚合多。

本实验以偶氮二异丁腈为引发剂,甲醇为溶剂的醋酸乙烯酯的溶液聚合,属于自由基聚合反应。

三、实验药品及仪器药品:醋酸乙烯酯、甲醇、偶氮二异丁腈仪器:三口烧瓶、搅拌器、回流冷凝管、铁架台、一次性滴管、一次性杯子、烧杯、温度计实验装置如下图:四、实验步骤及现象步骤现象分析在装有搅拌器、回流冷凝管和温度汁的反应瓶中加入醋酸乙烯20g(折算成体积为21.5mL,再将另一小烧杯中预先准备好的偶氮二异丁腈溶液(0.05g 溶于5mL甲醇中倒入反应瓶。

加热升温,搅拌(转速控制在240-260,控制水浴温度80-90℃,反应瓶内温度61-63℃,注把引发剂加入甲醇中不溶或微溶,再一起加入醋酸乙烯中,在搅拌下,引发剂很快溶解;随着温度的升高冷凝管中出现回流,且开始时随着温度的升高回流液很多,一段时间后,回流量趋于稳定。

在搅拌过程中,反应液一段时间后出现大量气泡,体系粘度引发剂易溶于醋酸乙烯酯中,而微溶于甲醇;随着温度升高,甲醇挥发量越来越多,在冷凝管中,开始时主要回流甲醇,随着温度稳定时,此时回流的量主要为甲醇与单体的混合物;反应中产生的大量气泡为引发剂分解产生的氮气;随着反应的进行,聚合产生的聚合物量增加,粘度大。

实验3_醋酸乙烯酯的溶液聚合

实验3_醋酸乙烯酯的溶液聚合

H2 H2C CH C OH
H2
OC
O
+ H2O
本实验以无水乙醇(考虑安全采用乙醇)为溶剂进行乙酸乙酯的溶液聚合。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 到几万的聚乙酸乙烯酯。 聚合是,溶剂回流带走反应热,温度平稳。但由于溶剂的加入,大分子自由基和溶剂易发生 链转移反应,使分子量降低。
聚乙酸乙烯酯在轻工、造纸、建筑等工业部门有着广泛的应用。目前合成聚乙酸乙烯酯 多采用乳液聚合、分散聚合物等,如果进一步醇解成聚乙烯醇,则采用溶液聚合的方法。近
5
年来关于乙酸乙烯酯溶液聚合的研究主要是新型的引发方法,如紫外线引发等。
从醋酸乙烯制得聚乙烯醇缩甲醛可分为三步:
(一)醋酸乙烯在甲醇溶液中进行溶液聚合制得聚醋酸乙烯酯
三、 仪器和试剂
1只
搅拌器
1套
恒温水浴槽
1个
量筒
1支
2. 试剂
6
温度计
1支
磨口冷凝管
1支
聚四氟乙烯搅拌浆 1 支
搅拌桨套筒
1个
乙酸乙烯酯(VAc) 无水乙醇 偶氮二异丁腈(AIBN)
四、 实验步骤:
化学纯 化学纯 化学纯
(1)聚合反应:在装有搅拌器、冷凝器、温度计和导气管的 250ml 的三口瓶中加入 40 克 醋酸乙烯酯(VAC),10 克无水乙醇(考虑安全采用乙醇),20 毫克偶氮二异丁腈(AIBN), 通氮气加热水浴回流搅拌,在氮气保护下进行反应,温度控制在 60~70℃,反应 3 小时后 得透明的粘状物。
H2C CH + CH3OH
OCOCH3
H2C CH + CH2OH
OCOCH3
CH2OH + H2C

醋酸乙烯聚合反应危险性分析

醋酸乙烯聚合反应危险性分析

醋酸乙烯聚合反应危险性分析醋酸乙烯单体是一种容易发生聚合反应的化学中间体,也是许多聚合物和乳液应用的组成成分之一。

实验室数据显示,正常情况下保存的规格级醋酸乙烯单体不会形成聚合物1,但是经验证明,聚合引发剂很容易被引入体系中,从而引发醋酸乙烯单体的聚合反应。

正是由于该物质容易发生聚合,为防止失控的聚合事故的发生,应采取多种安全预防措施。

失控的聚合反应是指醋酸乙烯发生无法控制的聚合反应。

在可控的状况下,醋酸乙烯单体会聚合形成醋酸乙烯聚合物,但是当自由基含量过高时,就会发生失控的聚合反应。

失控的醋酸乙烯聚合反应十分剧烈,产生的压力波动可达到40巴。

而多数储罐无法承受这些压力环境。

因此,为了防止失控的聚合反应事故的发生,采取必要的预防措施是十分重要的。

通常,一旦自由基引发了醋酸乙烯单体的聚合反应,很容易形成醋酸乙烯聚合物。

自由基可以通过多种方式形成,而且当其遇到其它自由基以及单体本身时,自由基会变得非常活跃。

其实并非所有醋酸乙烯聚合物的形成都会造成失控的聚合反应,但是仍需注意可能引起迅速的聚合反应发生的因素,以避免发生失控的聚合反应。

引起自由基的形成并从而形成醋酸乙烯聚合物的因素主要包括:1.醋酸乙烯单体暴露在氧气中2.较高的温度3.储罐的材质,尤其是含有铁锈或其它金属氧化物4.阳光或其它辐射源5.存在已知的自由基引发剂,如过氧化物混和物醋酸乙烯暴露在氧气或空气中会促使过氧化物的形成。

醋酸乙烯中的过氧化物在其分解时会造成剧烈的聚合物的形成。

热作用会引发自由基的形成。

在室温下,热引发的自由基几率较低。

但是当温度上升时,热引发作用对醋酸乙烯单体中自由基的产生会有很大的影响。

为了降低自由基的形成,在醋酸乙烯中应添加阻聚剂,作为自由基的净化剂。

对苯二酚的。

醋酸乙烯

醋酸乙烯

1概述1.1 醋酸乙烯的性质1.1.1 醋酸乙烯的物理性质醋酸乙烯(Vinyl Acetate,简称V A或V Ac),又称醋酸乙烯酯,乙酸乙烯或乙酸乙,在实际运用中,醋酸乙烯通过自身聚合或与其他单体聚合,可以生成主要聚醋酸乙烯(PV A)、聚乙烯醇(PVOH)、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(EV A)、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物(EVC)、聚乙烯腈共聚单体以及缩醛树脂等衍生物。

这些衍生物在涂料、浆料、粘合剂、维纶、薄膜、皮革加工、合成纤维、土壤改良等方面具有广泛用途,如聚乙烯醇主要用于生产维纶、纺织浆料、涂料、粘合剂、纸张增强剂及涂层、产业聚合助剂等;醋酸乙烯-乙烯共聚树脂、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物可广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆、玩具等生产领域。

在中国,醋酸乙烯主要用来生产PV A,约占总需求量的80%[3]。

近几十年来,随着物质文化的需求量逐渐增大,醋酸乙烯的应用扩展和需求量也在大幅度的加速增加,与此同时,伴随科学技术的不断发展与提高,很多工业现场也优化发展并采用这些先进的生产技术,但是,在生产工艺中还存在着很多缺点与不足,尤其是在我们这样一个生产和需求量极大的发展中国家。

1.3 国内外醋酸乙烯的供需现状及发展趋势1.3.1 国外供需现状117.1/年,约23.0%,酸乙烯的生产稳步发展。

截止2011年,我国醋酸乙烯的主要生产厂家有18家,生产工艺有电石乙炔法、天然气乙炔法和乙烯法三种:采用电石乙炔法的生产厂家有14家;采用乙烯法的生产厂家有3家;采用天然气乙炔法的生产厂家有1家。

近几年我国醋酸乙烯的供需情况如表1-1所示[6]。

表1-1 近几年我国醋酸乙烯的供需情况年份产量/kt 进口量/kt 出口量/kt 表观消费量/kt 产品自给率/%2005 1027 152.5 1.3 1178.2 87.22006 1052 214.9 0.3 1266.6 83.12007 1083 278.9 1.0 1360.9 79.62008 1210 255.1 12.1 1453.0 83.32009 1250 256.1 0.2 1505.9 83.02010 1380 257.7 18.2 1619.5 85.22011 1730 252.4 20.5 1961.9 88.220法将是未来的发展方向;全球醋酸乙烯行业垄断情况加剧;醋酸乙烯生产全球化加速;延长产业链,走一体化、高科技化发展道路;催化剂高性能化。

醋酸乙烯酯的溶液聚合

醋酸乙烯酯的溶液聚合

高分子化学实验醋酸乙烯酯的溶液聚合一、目的要求1、通过本实验掌握溶液聚合的实验方法和溶液聚合的特点。

2、掌握醋酸乙烯酯聚合原理及溶剂对醋酸乙烯酯溶液聚合的影响。

二、实验基本原理1、单体的性质醋酸乙烯酯的分子量为86.09。

纯的醋酸乙烯酯的聚合能力很强,在常温下能缓慢聚合,在光和引发剂的作用下聚合的速度显著提高。

聚合过程为放热反应,故聚合开始后即能自行加快聚合速度。

醋酸乙烯醋在无机酸或碱的作用下易发生水解,生成乙醛和乙酸。

受热的稳定温度可达到400℃。

醋酸乙烯酯(VAC )的物化常数凝固点(℃) -84沸点(℃) 73密度 0.9342折光率 1.395820D n 膨胀系数(5-250)(l/℃) 0.00155粘度(20℃)厘泊 0.432燃烧热(kJ/mol ) 2072.07生成热(kJ/mol ) 118.46蒸馏潜热(kJ/mol ) 32.65闪点(℃) -5—8水中溶解度(20℃)% 2.5水在VAC 中溶解度(20℃)% 0.12、聚合反应机理醋酸乙烯酯的聚合方式按自由基型链式反应进行。

常用的引发剂是过氧化物体系和偶氮双腈体系、反应过程中除链引发、链增长、链终止三个分数外还有链转移反应,反应机理如下:(1)链引发(2)链增长(3)链转移在醋酸乙烯酯聚合反应中,由于RCH 2CHOCOCH 3的活性大,增长的活性链容易向溶剂,向单体以及向已生成的聚合物大分子转移。

① 向溶剂转移ktr n n M HA M H A +−−→+AA如果A·不活泼,不与单体发反,或反应速度很小HA 就称为阻聚剂或缓聚剂。

如A ·很活泼,易与单体发生反应,重新引起聚合反应,HA 就称为链转移剂。

有溶剂情况下平均聚合度式中:DP0—无溶剂存在条件下时聚合物平均聚合度。

[S] —溶剂浓度[M]—单体浓度Cs—链转移常数② 向单体转移,可形成支链聚合物232332323222222~~R nMRCH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH CH CHOOCCHRCH CHOOCCH CH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH +=⇒→=+→+==−−→A 或③ 向大分子转移,也可形成支链聚合物(4)终止链链终止一般按偶合终止和歧化终止两种方式进行。

实验三 醋酸乙烯酯的溶液聚合

实验三  醋酸乙烯酯的溶液聚合

高分子化学实验报告实验三醋酸乙烯酯的溶液聚合一、实验目的通过聚醋酸乙烯酯的制备,掌握溶液聚合的一般方法和基本实验技巧。

二、实验原理本实验以偶氮二异丁氰为引发剂,甲醇为溶剂的醋酸乙烯酯的溶液聚合,属于自由基聚合反应。

溶液聚合一般有反应均匀、聚合热易散发、反应速度及温度易控制、分子量分布均匀等特点。

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。

缺点是一、溶剂回收难,二、溶剂本身也是一种杂质,使产品纯度低,三、溶剂一般易燃易爆有毒,四、聚合速率低。

聚醋酸乙烯酯适于制造维尼纶纤维,控制分子量是关键。

单体纯度、引发剂和溶剂类别,以及聚合温度和转化率高低,都对产物分子量有很大影响,由于乙酸乙烯酯自由基活性很高,容易对聚合物发生链转移,而形成支链或交联产物。

三、实验材料、装置流程及仪器100ml 三颈瓶 回流冷凝管 温度计 搅拌器 铁架台 水浴锅 醋酸乙烯酯(重蒸)20ml 甲醇20ml 偶氮二异丁氰0.2g四、实验步骤五、实验结果无色粘稠状液体六、注意事项(1)醋酸乙烯酯有麻醉性和刺激作用,高浓度蒸气可引起鼻腔发言,因此在实验时保持通风;(2)在实验时应先加引发剂,等到引发剂溶解后,再升温。

七、思考题1、溶液聚合的定义,组成,分类及优缺点。

答:定义:单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合方法。

组成:单体、引发剂、溶剂。

分类:按聚合产物在溶剂中的溶解性:均相聚合,沉淀聚合按聚合机理:自由基聚合,离子聚合。

优点:聚合时溶剂回流带走聚合热,使反应强度得到控制;消除了自动加速效应,使聚合物分子量均一。

醋酸乙烯酯的溶液聚合

醋酸乙烯酯的溶液聚合

高分子化学实验醋酸乙烯酯的溶液聚合一、目的要求1、通过本实验掌握溶液聚合的实验方法和溶液聚合的特点。

2、掌握醋酸乙烯酯聚合原理及溶剂对醋酸乙烯酯溶液聚合的影响。

二、实验基本原理1、单体的性质醋酸乙烯酯的分子量为86.09。

纯的醋酸乙烯酯的聚合能力很强,在常温下能缓慢聚合,在光和引发剂的作用下聚合的速度显著提高。

聚合过程为放热反应,故聚合开始后即能自行加快聚合速度。

醋酸乙烯醋在无机酸或碱的作用下易发生水解,生成乙醛和乙酸。

受热的稳定温度可达到400℃。

醋酸乙烯酯(VAC)的物化常数凝固点(℃) -84沸点(℃) 73密度 0.9342n 1.3958折光率20D膨胀系数(5-250)(l/℃) 0.00155粘度(20℃)厘泊 0.432燃烧热(kJ/mol) 2072.07生成热(kJ/mol) 118.46蒸馏潜热(kJ/mol) 32.65闪点(℃) -5—8水中溶解度(20℃)% 2.5水在VAC中溶解度(20℃)% 0.12、聚合反应机理醋酸乙烯酯的聚合方式按自由基型链式反应进行。

常用的引发剂是过氧化物体系和偶氮双腈体系、反应过程中除链引发、链增长、链终止三个分数外还有链转移反应,反应机理如下:(1) 链引发(2)链增长(3)链转移在醋酸乙烯酯聚合反应中,由于RCH 2CHOCOCH 3的活性大,增长的活性链容易向溶剂,向单体以及向已生成的聚合物大分子转移。

① 向溶剂转移ktr n n M HA M H A +−−→+如果A·不活泼,不与单体发反,或反应速度很小HA 就称为阻聚剂或缓聚剂。

如A ·很活泼,易与单体发生反应,重新引起聚合反应,HA 就称为链转移剂。

有溶剂情况下平均聚合度式中:DP0—无溶剂存在条件下时聚合物平均聚合度。

[S] —溶剂浓度[M]—单体浓度Cs —链转移常数② 向单体转移,可形成支链聚合物232332323222222~~R nM RCH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH CH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH +=⇒→=+→+==−−→或③ 向大分子转移,也可形成支链聚合物(4)终止链链终止一般按偶合终止和歧化终止两种方式进行。

醋酸乙烯酯的溶液聚合

醋酸乙烯酯的溶液聚合

醋酸⼄烯酯的溶液聚合⾼分⼦化学实验醋酸⼄烯酯的溶液聚合⼀、⽬的要求1、通过本实验掌握溶液聚合的实验⽅法和溶液聚合的特点。

2、掌握醋酸⼄烯酯聚合原理及溶剂对醋酸⼄烯酯溶液聚合的影响。

⼆、实验基本原理1、单体的性质醋酸⼄烯酯的分⼦量为86.09。

纯的醋酸⼄烯酯的聚合能⼒很强,在常温下能缓慢聚合,在光和引发剂的作⽤下聚合的速度显著提⾼。

聚合过程为放热反应,故聚合开始后即能⾃⾏加快聚合速度。

醋酸⼄烯醋在⽆机酸或碱的作⽤下易发⽣⽔解,⽣成⼄醛和⼄酸。

受热的稳定温度可达到400℃。

醋酸⼄烯酯(VAC)的物化常数凝固点(℃) -84沸点(℃) 73密度 0.9342n 1.3958折光率20D膨胀系数(5-250)(l/℃) 0.00155粘度(20℃)厘泊 0.432燃烧热(kJ/mol) 2072.07⽣成热(kJ/mol) 118.46蒸馏潜热(kJ/mol) 32.65闪点(℃) -5—8⽔中溶解度(20℃)% 2.5⽔在VAC中溶解度(20℃)% 0.12、聚合反应机理醋酸⼄烯酯的聚合⽅式按⾃由基型链式反应进⾏。

常⽤的引发剂是过氧化物体系和偶氮双腈体系、反应过程中除链引发、链增长、链终⽌三个分数外还有链转移反应,反应机理如下:(1)链引发(2)链增长(3)链转移在醋酸⼄烯酯聚合反应中,由于RCH 2CHOCOCH 3的活性⼤,增长的活性链容易向溶剂,向单体以及向已⽣成的聚合物⼤分⼦转移。

①向溶剂转移ktr n n M HA M H A +??→+如果A·不活泼,不与单体发反,或反应速度很⼩HA 就称为阻聚剂或缓聚剂。

如A ·很活泼,易与单体发⽣反应,重新引起聚合反应,HA 就称为链转移剂。

有溶剂情况下平均聚合度式中:DP0—⽆溶剂存在条件下时聚合物平均聚合度。

[S] —溶剂浓度[M]—单体浓度Cs —链转移常数②向单体转移,可形成⽀链聚合物232332323222222~~R nM RCH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH CH CHOOCCH CH CHOOCCH RCH CHOOCCH +=?→=+→+==??→或③向⼤分⼦转移,也可形成⽀链聚合物(4)终⽌链链终⽌⼀般按偶合终⽌和歧化终⽌两种⽅式进⾏。

醋酸乙烯酯溶液聚合及官能团反应聚乙烯醇缩丁醛的制备

醋酸乙烯酯溶液聚合及官能团反应聚乙烯醇缩丁醛的制备

醋酸乙烯酯溶液聚合及官能团反应聚乙烯醇缩丁醛的制备一、目的要求1.掌握溶液聚合的基本原理和实验技术2.了解聚合物中官能团反应的知识。

二、原理从醋酸乙烯酯制备聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛,共三部分。

1.醋酸乙烯酯(V AC )溶液聚合。

在本实验采用均相溶液聚合方法,在溶液聚合中选择适当的溶剂是聚合过程的关键之一,在选择溶剂时除了考虑溶剂对单体和引发剂有良好的溶解性外,还必须考虑其链转移常数。

因为直接影响聚合物的分子量和分子量分布。

能溶解V AC 的溶剂很多,如甲醇、苯、甲苯、丙酮、二氯乙烷、醋酸乙酯、无水乙醇等。

本实验的最终产物是为了合成聚乙烯醇(PV A ),所以采用甲醇为溶剂是有利的,因为甲醇的链转移常数比较小,制成的醋酸乙烯酯—甲醇溶液不需要进行分离,可直接进行醇解。

聚合反应式:nCH 2CHO C CH 3OAIBNCH 2CH O C CH 3On2.聚醋酸乙烯酯的醇解反应—大分子官能团反应聚醋酸乙烯酯(PV AC )的醇解属大分子功能团反应。

PV AC 可以在酸(如硫酸、盐酸和高氯酸等)的作用下,进行水解生成聚乙烯醇,一般称为酸法水解,也可以在碱的作用下进行水解生成PV A ,一般称为碱法水解,这一过程通常叫做醇解或皂化,而碱法醇解又分为湿法(高碱)和干法(低碱)两种。

所谓湿法醇解就是原料PV AC 甲醇溶液中含有 1 ~ 2 % 的水,催化剂碱也配成水溶液。

湿法醇解的特点是反应速度快,但副反应多,生成的醋酸钠多。

所谓干法醇解就是PV AC 甲醇溶液中不含水,碱也溶于甲醇中,碱的 mol 比也低(只有湿法醇解的十分之一)。

干法醇解的优点是克服了湿法醇解的缺点,但它的醇解速度慢。

本实验采用干法醇解反应主要是酯交换反应。

酯交换反应式:CH2CH O C CH 3OnnCH 3OHNaOHCH 2CH OHnnCH 3C OCH 3O如果是湿法醇解或体系中存在水,则同时发生皂化反应。

皂化反应式:CH2CH O C CH 3OnCH 2CH OHnNaOHCH 3OHCH 3COONa副反应:CH 3COOCH 3 + NaOH → CH 3OH + CH 3COONa 3.聚乙烯醇缩丁醛:CH2CH OHCH 2CHOHCH 3CH 2CH 2CHOHCOOHH2OCH 2CH CH 2CHOOO H 2CH 2CH 3三、药品和仪器 1.药品:1.醋酸乙烯酯的溶液聚合在250 mL 烧杯中加入70 g (75.3 mL )V AC 30 g (38 mL )甲醇和0.210 gAIBN ,用玻璃棒搅拌,待AIBN 完全溶解后将此溶液倒入装有搅拌器、冷凝管和温度计的三颈瓶中。

醋酸乙烯聚合反应

醋酸乙烯聚合反应

醋酸乙烯聚合反应醋酸乙烯单体(VA)是一种容易发生聚合反应的化学中间体,也是许多聚合物和乳液应用的组成成分之一。

实验室数据显示,正常情况下保存的规格级醋酸乙烯单体(VA)不会形成聚合物1,但是经验证明,聚合引发剂很容易被引入体系中,从而引发醋酸乙烯单体(VA)的聚合反应。

正是由于该物质容易发生聚合,为防止失控的聚合事故的发生,应采取多种安全预防措施。

失控的聚合反应是指醋酸乙烯(VA)发生无法控制的聚合反应。

在可控的状况下,醋酸乙烯单体(VA)会聚合形成醋酸乙烯聚合物,但是当自由基含量过高时,就会发生失控的聚合反应。

失控的醋酸乙烯聚合反应十分剧烈,产生的压力波动可达到40巴(580psig)1。

而多数储罐无法承受这些压力环境。

因此,为了防止失控的聚合反应事故的发生,采取必要的预防措施是十分重要的。

通常,一旦自由基引发了醋酸乙烯单体(VA)的聚合反应,很容易形成醋酸乙烯聚合物。

自由基可以通过多种方式形成,而且当其遇到其它自由基以及单体本身时,自由基会变得非常活跃。

其实并非所有醋酸乙烯聚合物的形成都会造成失控的聚合反应,但是仍需注意可能引起迅速的聚合反应发生的因素,以避免发生失控的聚合反应。

引起自由基的形成并从而形成醋酸乙烯聚合物的因素主要包括1:1.醋酸乙烯单体(VA)暴露在氧气(空气)中2.较高的温度3.储罐的材质,尤其是含有铁锈或其它金属氧化物4.阳光或其它辐射源5.存在已知的自由基引发剂,如过氧化物混和物醋酸乙烯暴露在氧气或空气中会促使过氧化物的形成1。

醋酸乙烯中的过氧化物在其分解时会造成剧烈的聚合物的形成2。

热作用会引发自由基的形成1。

在室温下,热引发的自由基几率较低。

但是当温度上升时,热引发作用对醋酸乙烯单体(VA)中自由基的产生会有很大的影响。

为了降低自由基的形成,在醋酸乙烯中应添加阻聚剂,作为自由基的净化剂。

对苯二酚的稳定性作用源于对苯二酚与自由基发生反应,生成非常稳定的化合物,从而防止这些自由基与醋酸乙烯单体(VA)发生进一步的反应。

实验3_醋酸乙烯酯的溶液聚合

实验3_醋酸乙烯酯的溶液聚合

高分子化学实验报告10高二醋酸乙烯酯的溶液聚合实验三危平福1014122030丁胜10141220072013/5/8一、实验目的:1、学习水溶液的聚合方法制备醋酸乙烯酯溶液2、了解水溶液聚合机理及聚合中各个组分的作用。

二、实验原理:i[聚醋酸乙烯酯]〔也称作聚乙酸乙烯酯,简称PVA、PVAc是一种有弹性的合成聚合物。

聚醋酸乙烯酯是通过醋酸乙烯酯〔VAM的聚合而制备的。

聚合物的部分或全部水解用于制备聚乙烯醇。

聚乙烯醇产品的水解率一般在87%至99%之间。

聚醋酸乙烯酯是弗里溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中进行的聚合反应,生成的聚合物能溶于溶剂的叫均相溶液聚合,聚合物不溶于溶剂而析出者,称异相溶液聚合或沉淀聚合。

茨·克拉特1912年在德国发现的;它是最常用的木材用胶,被称作白胶水〔白胶浆,聚醋酸乙烯酯被广泛地应用于印刷装订和书籍艺术溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中进行的聚合反应生成的聚合物能溶于溶剂的叫均相溶液聚合聚合物不溶于溶剂而析出者称异相溶液聚合或沉淀聚合。

优点:一、与本体聚合相比,溶液聚合有溶剂为传热介质聚合强度容易控制;二、体系中聚合物浓度较低能消除自动加速现象聚合物分子量比较均—;三、不易进行链自由基向大分子转移而生成支化或交联的产物;四、反应后的物料也可直接使用。

缺点:一、单体浓度小聚合速率低设备利用率;二、低单体浓度低和向溶剂链转移结果致使聚合物分子量不高;三、聚合物中夹带微量溶剂溶解回收麻烦而且多为易染、易爆的有毒物。

这些缺点使得溶液聚合在工业上应用不如悬浮聚合和乳液聚合多。

本实验以偶氮二异丁腈为引发剂甲醇为溶剂的醋酸乙烯酯的溶液聚合属于自由基聚合反应。

自由基聚合微观动力学:链引发速率:链增长速率:链终止速率:总速率方程表明聚合速率与发剂浓度的平方根、单体浓度的一次方根成正比。

本次实验中引发剂用量由0.05g提高到0.2g,溶剂用量由5ml提高到20ml,假设各反应物混合后体积不变,则引发剂浓度由0.05/〔5+20/0.93=0.001887g/ml提高到0.2/〔20+20/0.93=0.004819g/ml所以[I]提高2.55倍,单体浓度20/25.5=0.7843g/ml降低到20/41.5=0.4819g/ml [M]降低1.63倍,所以总速总速率并未提高,反而下降了。

醋酸乙烯聚合反应的影响因素及控制

醋酸乙烯聚合反应的影响因素及控制

醋酸乙烯聚合反应的影响因素及控制作者:唐玉林来源:《中国化工贸易·上旬刊》2016年第08期摘要:聚乙烯醇内在产品质量的提高以及多品种的调节都离不开聚合反应过程控制。

本文论述了影响聚乙烯醇聚合过程的各种因素,对于确定醋酸乙烯聚合条件、确保聚乙烯醇产品内在品质具有重要的指导意义。

关键词:聚乙烯醇;醋酸乙烯;聚醋酸乙烯;偶氮二异丁腈;聚合率;聚合度聚乙烯醇是一种十分独特的高分子聚合物,具有许多优良性质。

被广泛地应用于涂料、粘合剂、表面活性剂、造纸、维纶纤维生产等领域。

聚乙烯醇传统生产工艺为:精醋酸乙烯(VAC)以甲醇(MeOH)作溶剂、偶氮二异丁腈(BIAN)作引发剂,聚合生成聚醋酸乙烯(PVAC),然后除去未反应的醋酸乙烯单体,聚醋酸乙烯甲醇溶液在碱(NaOH)催化作用下反应生成聚乙烯醇(PVA)。

聚乙烯醇内在产品质量的提高、多品种的调节等都离不开聚合反应过程控制。

影响醋酸乙烯聚合的因素包括引发剂用量、甲醇配比、停留时间等,通过探讨影响聚合反应的各种因素及相应的控制方式,来确定醋酸乙烯聚合条件,对于实际生产具有非常重要的指导意义。

1 偶氮二异丁腈引发剂用量在相同反应温度(60℃)、相同VAC单体含量(85%)的情况下,引发剂浓度分别为0.025%、0.1%,得到相关数据如下:由上表可以看出,引发剂对聚合速度影响显著,用量越大,诱导期越短,引发剂分解速度越快,聚合反应速度越快,聚合率升高,聚合度下降。

但大生产表明引发剂用量对聚合度影响不大。

在20℃,搅拌时间为两小时,得到相关数据,绘制出AIBN引发剂配制浓度与其在甲醇中的溶解度配制浓度关系图如下:从上图可以看出,低于2%时偶氮二异丁腈引发剂可以全部溶解。

在温度变化不大的情况下,偶氮二异丁腈在甲醇中的溶解度,相差不大。

一般情况下工业化生产中,为了避免配制的偶氮二异丁腈溶液中甲醇不溶物增加,堵塞精密仪表,根据所生产实际情况,配制浓度控制在0.5--1.5±0.02%之间。

实验04_醋酸乙烯酯溶液聚合及聚醋酸乙烯酯的醇解

实验04_醋酸乙烯酯溶液聚合及聚醋酸乙烯酯的醇解

实验五醋酸乙烯酯的溶液聚合及聚醋酸乙烯酯的醇解聚乙烯醇是制备维纶的原材料。

由于乙烯醇很不稳定,极易异构化成乙醛。

所以聚乙烯醇通常都是通过醋酸乙烯溶液聚合以及聚醋酸乙烯酯的醇解这两个步骤来制得的。

本实验是以偶氮二异丁腈为引发剂;甲醇为溶剂的醋酸乙烯酯的溶液聚合。

这是个自由基聚合反应。

二、实验原理本实验采用溶液聚合的自由基聚合原理。

选用甲醇作溶剂是由于聚醋酸乙烯酯(PV Ac)能溶于甲醇,而且聚合反应中活性链对甲醇的链转移常数较小。

且在醇解制取聚乙烯醇(PV A)时,加入催化剂后在甲醇中即可直接进行醇解。

醋酸乙烯(V Ac)在聚合过程中,容易发生向聚合物链的链转移反应。

聚合物浓度越大,支化越容易发生。

聚合物活性自由基链除了向聚醋酸乙烯酯(PV Ac)主链上的α、β氢处链转移,形成水解不掉的支链,还会向乙酰基上活泼氢原子转移,在乙酰基上形成支链。

这部分支链容易水解脱掉,导致聚合度降低。

在聚合反应的同时,可能存在副反应:(2)在单体浓度为85%时聚合得聚醋酸乙烯酯(PVAc),醇解后聚合度下降38.15%。

单体浓度为67%时醇解后只降低了6.89%。

因此,要降低溶液中单体浓度。

但单体浓度过低,会影响产物的最终聚合度。

表1 60℃甲醇中不同单体浓度溶液聚合得到PVAc和PVA的聚合度单体浓度/% 聚合时间/h 转化率/% PVAc聚合度PVA聚合度聚合度降低/%85 16 96.2 1903 1177 38.1567 17 96.6 668 622 6.89聚醋酸乙烯酯(PVAc)的醇解可以在酸性或碱性的催化下进行,用酸性醇解时,由于痕量级的酸很难从PVA中除去,而残留的酸可加速PVA的脱水作用,使产物变黄或不溶于水,所以一般均采用碱性醇解法。

另外,甲醇中的水对醇解会产生阻碍作用。

因为水的存在使反应体系内产生CH3COONa,消耗了NaOH,而NaOH在此起的是催化作用。

因此,一定要严格控制甲醇中的水的含量。

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醋酸乙烯聚合反应
Polymerization of vinyl acetate
醋酸乙烯聚合反应
导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。

在安全管理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关系更直接,显得更为突出。

醋酸乙烯单体(VA)是一种容易发生聚合反应的化学中间体,也是许多聚合物和乳液应用的组成成分之一。

实验室数据显示,正常情况下保存的规格级醋酸乙烯单体(VA)不会形成聚合物1 ,但是经验证明,聚合引发剂很容易被引入体系中,从而引发醋酸乙烯单体(VA)的聚合反应。

正是由于该物质容易发生聚合,为防止失控的聚合事故的发生,应采取多种安全预防措施。

失控的聚合反应是指醋酸乙烯(VA)发生无法控制的聚合反应。

在可控的状况下,醋酸乙烯单体(VA)会聚合形成醋酸乙烯聚合物,但是当自由基含量过高时,就会发生失控的聚合反应。

失控的醋酸乙烯聚合反应十分剧烈,产生的压力波动可达到40巴(580psig)1 。

而多数储罐无法承受这些压力环境。

因此,为了防止失控的聚合反应事故的发生,采取必要的预防措施是十分重要的。

通常,一旦自由基引发了醋酸乙烯单体(VA)的聚合反应,很
容易形成醋酸乙烯聚合物。

自由基可以通过多种方式形成,而且当其遇到其它自由基以及单体本身时,自由基会变得非常活跃。

其实并非所有醋酸乙烯聚合物的形成都会造成失控的聚合反应,但是仍需注意可能引起迅速的聚合反应发生的因素,以避免发生失控的聚合反应。

引起自由基的形成并从而形成醋酸乙烯聚合物的因素主要包括1

1.醋酸乙烯单体(VA)暴露在氧气(空气)中
2.较高的温度
3.储罐的材质,尤其是含有铁锈或其它金属氧化物
4.阳光或其它辐射源
5.存在已知的自由基引发剂,如过氧化物混和物
醋酸乙烯暴露在氧气或空气中会促使过氧化物的形成1。

醋酸乙烯中的过氧化物在其分解时会造成剧烈的聚合物的形成2。

热作用会引发自由基的形成1。

在室温下,热引发的自由基几率较低。

但是当温度上升时,热引发作用对醋酸乙烯单体(VA)中自由基的产生会有很大的影响。

为了降低自由基的形成,在醋酸乙烯中应添加阻聚剂,作为自由基的净化剂。

对苯二酚的稳定性作用源于对苯二酚与自由基发生反应,生成非常稳定的化合物,从而防止这些自由基与醋酸乙烯单体(VA)发生进一步的反应。

因此,经常需注意的是,储存的醋酸乙烯单体(VA)中的对苯二酚的含量会随着时间的变化而逐渐减少。

实际上,在正常条件下,对苯二酚的消耗量是相当低的,但是当温度升高或当暴露在氧气中而生成过氧化物的含量升高时,或在上述提及的其它可能产生自由基的情况下,对苯二酚的消耗量会增加。

人们原以为,对苯二酚的阻聚作用在氧气中会更有效,因此,过去醋酸乙烯单体(VA)直接暴露在空气中储存。

然而,现在的研究表明,由于醋酸乙烯的易燃性以及暴露在氧气中会形成过氧化物,醋酸乙烯最好是保存在干燥的氮气环境中3。

在碳钢槽罐中储存醋酸乙烯单体(VA)会增加生成醋酸乙烯聚合物的机率。

实验证明,保存在碳钢储罐中对苯二酚的消耗量是保存在彩色玻璃储罐中的两倍3。

此外,碳钢储罐中的铁锈对醋酸乙烯单体(VA)造成了更大的不稳定作用,同时也会造成对苯二酚的消耗。

因此,为了降低引发聚合物形成的机率,醋酸乙烯单体(VA)应储存在纯净的碳钢储罐中。

为了预防铁锈引发形成聚合物,在制造新的储罐时,建议使用不锈钢制造储罐,这样基本上就不会产生铁锈1。

在塞拉尼斯,我们的产品储罐中尚未发生过醋酸乙烯失控的聚合反应,但是我们见过在循环罐和反应釜中发生未曾预料到的,剧烈的聚合反应。

在这两种情况下,我们已经成功地应用过程危险分析方法来确定导致这些意外事故发生的因素。

这些因素包括污染、过量的引发剂(尤其是过氧化物)、过量的单体、稀释剂量太少以及冷却不足。

对这些危险的分析,可以使用诸如故障树以及事件树之类的风
险评估工具来控制风险。

这些工具发展为有效措施来降低这些事件发生的频率,并减轻事故后果。

可靠的数字控制系统,强大的管理控制(诸如标准操作流程和项目清单培训)均可降低危险事件发生的频率。

例如,采用安全仪表系统可以淬灭反应,使得反应釜中只残留废渣而没有其它损害。

如果反应釜没有了强大的危险规避系统,意外发生的醋酸乙烯单体(VA)聚合反应事件会造成反应釜破裂、反应物的泄漏,而且潜在的可燃性会导致火灾的发生。

而火灾会造成其它储罐过热、失灵,从而引起次生事故和再生事故,将会呈现多米诺骨牌效应。

因此,为了降低发生醋酸乙烯失控的聚合反应的风险,应采取以下条件/原则:
储存注意事项:
·应在纯净的、无铁锈的碳钢或不锈钢储罐中储存
·应于干燥的氮气中储存
·应注意管道连接,因为管道连接可能会引入污染物或不相容物质
备注:当醋酸乙烯单体(VA)中对苯二酚含量为百万分之三至百万分之五时,其储存时间不应超过六个月;当醋酸乙烯单体(VA)中对苯二酚含量为百万分之十四至百万分之十七时,其的储存时间不应超过十二个月。

如果遵循以上指导原则,则失控的醋酸乙烯聚合反应发生的风险将会大大的降低。

反应釜注意事项:
·应进行过程危害分析和风险分析,以控制风险
·可靠的数字控制系统并包含许可和最优先控制
·利用采用项目清单的强大管理系统(标准操作规范和操作工培训)
·使用安全仪表系统
·采用强大的管理体系来设计、安装和维护安全仪表系统和减压装置
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