醋酸乙烯酯
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聚醋酸乙烯酯
班级:09质检331
姓名:吴娟娟
学号:0913633128
时间:2011-05-02
一.绪论
1.1醋酸乙烯酯的特点
醋酸乙烯(Viny l acetate简称V A C),又名醋酸乙烯酯,乙酸乙烯
酯,醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料,是世界上产量最大有机化
工原料之一,可用于制造合成纤维维尼纶。结构式为
CH3COOCH=CH2,分子量86.09。无色透明液体,有醋酸气味。相对密度(25℃/4℃)0.9317,凝固点-93.2℃,沸点72.2℃,闪点-7.8℃,
燃点426.7℃,折射率(n20D)1.3959,溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯
仿、四氨化碳等有机溶剂,不溶于水。易聚合,遇盐酸、硝酸、硫酸
等反应猛烈。易燃,能与空气形成爆炸性混合物。低毒,
LD5029200mg/k g,有麻醉性,对眼睛有刺激性,皮肤长期接触会引起皮炎。
贮存于阴凉、通风的库房内,最高温度不超过30℃。远离火种、
热源,防晒。贮存期1~2个月,长期贮存容易聚合,聚合放热会引起
爆炸。
通过自身聚合或与其他单体共聚,可以生成聚乙烯醇(PVA)、
醋酸乙烯一乙烯共聚乳液(VAE)或共聚树脂(EVA)、聚醋酸乙烯(PVAC)、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物(EVC)等衍生物。这些衍生物的用途十分广泛,一般可用于粘接剂、纸张或织物的上胶剂、油漆、墨水、皮革加工、乳化剂、水溶性膜、纤维加工、土壤改良剂、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等化工产品方面,随着科学技术的进步,新的应用领域还在不断拓展。
1.2:醋酸乙烯酯的商业价值(醋酸乙烯生成物的应用领域分析)
用于制造聚醋酸乙烯乳液(白乳胶);与乙烯共聚制造E VA树脂和VAE乳液;与氯乙烯共聚制造氯醋乳液和氯醋树脂;进行溶剂聚合
制造4115高级建筑胶;与丙烯酸丁酯共聚制造醋丙乳液;与丙烯酸丁醋在溶剂中进行共聚,配制建筑密封胶;用作制造丙烯酸酯乳液的硬单体;与丁苯橡胶接枝制造PVC木纹膜胶粘剂。
(1)乙烯-醋酸乙烯共聚物
醋酸乙烯最有发展潜力的消费方向就是生产共聚物。而乙烯-醋酸乙烯共聚物是我国目前阶段里生产与应用较多的品种。我国乙烯-醋酸乙烯共聚树脂的市场空间大。前些年乙烯-醋酸乙烯橡胶的生产也是尚属空白的,该类橡胶用于制电缆护套、多种软管及医用器材和P VC改性剂、农膜产品,能获得高质量性能。
(2)乙烯-乙烯醇共聚物
乙烯-乙烯醇共聚物简称E VO H,它可广泛用于各类包装,包括所有的食品包装,如无菌包装、热灌装和蒸煮袋,包装的食品包括调味汁、番茄酱、水果汁、肉类、乳酪和水果。或工业溶剂、化学制药品和医药品的包装。它还可以制造汽车汽油箱或油箱内衬,空调设备构件等。EV OH还适用于各种纺织织物的热熔粘合,能提高纺织品耐水、耐干洗性能。EV OH树脂还可制成中空纤维膜,用于血液投析、血浆分级,以及制造人造肾脏等。
(3)聚乙烯醇
聚乙烯醇(简称PV A)是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物,其生产方法是原料为聚醋酸乙烯,在皂化反应下制得聚乙烯醇,即生成高分子化合物,通常系白色粉末。该产品在纤维用途方面是作为维纶纤维原料,在非纤维用途方面是作为生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品原料。正是P VA具有的粘接、柔韧、平滑、耐油和耐磨等特性,P VA应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁等行业。
(4) .聚醋酸乙烯
聚醋酸乙烯通常为乳液状,称P VAC或PV AC胶乳。在涂料工业中,P VAC作为纸张整理剂(粘接、涂层),性能优异。此外,在纺织品(纤维、布类)及合成树脂加工中P VAC也有广泛的用途。制备聚乙烯醇其综醛类是聚醋酸乙烯的最重要用途,在我国此项应用更广泛。
1.3国内外研究状况
1928年德国建成第一套乙炔气相法合成V AC的生产装置。1960年苏联人声称,乙烯可在氯化钯、乙酸钠无水系统中合成V AC。随后B ay er、H oee hst及美国USI公司都在从事乙烯直接氧化合成V AC的
工业研究。1968年第一套乙烯气相法装置在日本投作者:王立芹杨静王振
华谭允祯产,1970年乙烯气相USI法也开车成功。目前VAC生产工艺
路线有乙烯气相法和乙炔气相法两种。美国在20世纪70年代完成了乙炔法向乙烯法的转换。在天然气和电资源丰富的地区,乙炔法仍被采用。
我国VA C生产始于上世纪60年代,1972年和1973年上海石化
总厂和四川维尼纶厂先后引进乙烯法和乙炔法VAM装置,现有V AC
生产企业13家。2004年,生产能力原设计为20-45k t/a,现在已分别扩能到45-110k t/a不等,但由于受电石制约,新增生产能力并没有投产运行。
1.4研究的意义
醋酸乙烯VA C下游产品的需求促进了VAC生产技术的进步。未来我国VAC需求仍会有较大的增长。目前油价的高位运行,给乙炔法工艺提供了发展空间。另外,由于流化床乙烯法的优异经济性,传统固定床乙烯法有可能转向流化床乙烯法。专家认为,开发先进的流化床乙烯技术势在必行,这样才能使我国VAC工业技术水平进入世界先进行列,参与国际市场的竞争。
二.实验部分(聚醋酸乙烯酯的合成)
1.合成原料
分析纯:乙酸乙烯酯(VAC) 聚乙烯醇(PVA) 过硫酸钾邻苯二甲酸二丁酯(DBP)改性剂1
丙烯酸甲酯(MAA)
化学纯:十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 乳化剂OP-10
2.合成步骤
在装有温度计、回流冷凝管、滴液漏斗及搅拌装置的四口烧瓶中加入聚乙烯醇
及相应的蒸馏水,升温至80℃,开始搅拌直至完全溶解,降温至65℃,加入复配乳化剂(非离子乳化剂OP-10和阴离子十二烷基苯磺酸钠复配),1/2的引发剂以及1/3的单体,在该温度下反应2 h,加入其余引发剂,开始滴加其余2/3的单体乙酸乙烯酯及改性单体改性剂1和改性剂2,控制滴加速度,继续反应3 h,加入适量增塑剂(邻苯二甲酸二丁酯),继续搅拌反应20min,结束反应。