聚乙烯醇
物理性質(zhì)
性狀:白色或米黃色粉末
密度(g/mL,20℃): 1.26
熔點(diǎn)(oC):200
折射率:1.51
閃點(diǎn)(oC): 200
自燃點(diǎn)或引燃溫度(oC):79
溶解性:易溶于水,不溶于石油溶劑。
作用與用途
1.常溫常壓下穩(wěn)定
避免熱,明火,高溫,有吸濕性。受熱不熔化,約在150℃發(fā)生失水分解,色澤變黃。
2.能耐酸、堿、油脂和潤(rùn)滑劑的侵蝕。
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1. 由醋酸乙烯酯經(jīng)皂化而成主要用于紡織行業(yè)經(jīng)紗漿料、織物整理劑、維尼綸纖維原料;建筑裝潢行業(yè)107膠、內(nèi)外墻涂料、粘合劑;化工行業(yè)用作聚合乳化劑、分散劑及聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮丁醛樹(shù)脂;造紙行業(yè)用作紙品粘合劑;農(nóng)業(yè)方面用于土壤改良劑、農(nóng)藥粘附增效劑和聚乙烯醇薄膜;還可用于日用化妝品及高頻淬火劑等方面。
2. 用途極為廣泛。除用作氯乙烯聚合的分散劑及保護(hù)膠體外,用量(對(duì)單體)>0.008%。也可用于制造聚乙烯醇縮醛和維綸纖維等。還可加工成臨時(shí)保護(hù)用的薄膜,以及用作金屬、橡膠、皮革、等的膠黏劑,裝訂用的膠料,織物的上漿劑等。
3.用作粘合劑、織物和紙張上漿劑、乳化劑,還用于制藥工業(yè)和分析測(cè)試。
4.具有乳化作用、黏合性、成膜性、增稠性和污垢抗再沉淀性,在合成洗滌劑中作抗再沉積劑,紡織工業(yè)用作上漿劑,化學(xué)工業(yè)用作分散劑,在化妝品中用作乳化穩(wěn)定劑配制冷霜、刮臉膏、洗衣膏、面部化妝品等。
合成方法
(1)聚醋酸乙烯酯的制備工業(yè)上采用本體、溶液、懸浮、乳液4種聚合方法制取聚醋酸乙烯酯。由于溶液聚合的反應(yīng)溫度容易控制,聚合物支鏈少,聚合后所得的聚醋酸乙烯酯甲醇溶液可直接進(jìn)行醇解而制備聚乙烯醇。因此,溶液聚合法制備聚醋酸乙烯酯在合成纖維工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。
醋酸乙烯酯連續(xù)式溶液聚合的工藝如下:投料前先用氮?dú)鈱?duì)聚合系統(tǒng)進(jìn)行置換,使氧含量在1%以下。將引發(fā)劑偶氮二異丁腈溶解于甲醇中配成(1.3±0.5)%的甲醇溶液。再將精制的醋酸乙烯酯、甲醇及引發(fā)劑甲醇溶液等混合物料送入預(yù)熱器,使物料預(yù)熱到59℃以上以除去溶解氧。經(jīng)預(yù)熱的物料進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)釜,反應(yīng)溫度60~65℃,物料連續(xù)加入,平均停留時(shí)間2~3h,聚合率20%左右。然后進(jìn)入第二級(jí)反應(yīng)釜繼續(xù)聚合,物料在第二級(jí)反應(yīng)釜平均停留時(shí)間約3h,聚合率達(dá)50%~60%。反應(yīng)結(jié)束后用甲醇蒸汽吹出未反應(yīng)的單體,脫單體后的聚醋酸乙烯酯用甲醇稀釋成濃度為20%~22%的溶液,送往醇解工序。
(2)聚醋酸乙烯酯的醇解上述制得的聚醋酸乙烯酯甲醇溶液連續(xù)進(jìn)入雙螺桿醇解機(jī),同時(shí)加入一定比例(摩爾比,聚醋酸乙烯酯與氫氧化鈉之比為1∶0.12)的堿甲醇溶液,醇解溫度為45~50℃。生成的聚乙烯醇因不溶于甲醇而以海綿狀沉析出來(lái),經(jīng)螺桿擠壓機(jī)擠出皂化廢液,海綿狀的聚乙烯醇經(jīng)多次水洗,然后在80℃下進(jìn)行真空干燥和熱定型處理即得成品。
(3).首先由溶液聚合法制備聚醋酸乙烯酯,然后將制得的聚醋酸乙烯酯在甲醇、乙醇或乙醇和乙酸甲酯混合液中用堿金屬或無(wú)酸作催化劑,水解迅速。進(jìn)行醇解得到聚乙烯醇。
(4)制法 將過(guò)濾好的6%KOH-C2H5OH的溶液溫度控制在20~25℃,在攪拌下緩慢加入26%的聚乙酸乙烯酯溶液,控制滴加速度,以防止結(jié)塊凍膠,加料完畢后,維持20~25℃2h,然后冷卻至室溫,過(guò)濾,所得白色 淺黃色固體,用少量70%的乙醇洗滌數(shù)次,濾干后,于真空下 50~60℃ 烘 干,即 得成品。
5.生產(chǎn)聚乙烯醇的工藝路線按原料分為乙烯法和乙炔法兩類(lèi)。國(guó)際上生產(chǎn)PVA的工藝路線以乙烯法占主導(dǎo)地位,其數(shù)量為總生產(chǎn)能力的72%。其工藝流程包括:乙烯的獲得及醋酸乙烯合成、精餾、聚合、聚醋酸乙烯(PVAc)醇解、醋酸和甲醇回收五個(gè)工序。
乙炔合成法依其原料的來(lái)源不同可分為電石乙炔合成法和天然氣裂解乙炔合成法。電石乙炔合成法,最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。由于此種工藝路線產(chǎn)品能耗高、質(zhì)量低、成本高,生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的雜質(zhì)污染環(huán)境亦較為嚴(yán)重,缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,屬逐漸淘汰工藝。在天然氣、煤和電力豐富的地區(qū),天然氣乙炔直接合成法仍具有生命力。
醋酸乙烯聚合 聚合反應(yīng)式如下:

醋酸乙烯經(jīng)預(yù)熱后,與溶劑甲醇及引發(fā)劑偶氮二異丁腈混合,送入兩臺(tái)串聯(lián)聚合釜,在66~68℃及常壓下進(jìn)行聚合。聚合4~6H后,有約2/3的醋酸乙烯聚合為聚醋酸乙烯。聚合反應(yīng)產(chǎn)生的熱量可借甲醇的蒸發(fā)帶走,甲醇蒸氣經(jīng)冷凝后又返回聚合釜中。聚合液送單體吹出塔,用甲醇蒸氣將其中未聚合的醋酸乙烯吹出。由單體吹出塔吹出的醋酸乙烯及甲醇經(jīng)分離精餾,回收循環(huán)使用。聚合液以甲醇調(diào)節(jié)到聚醋酸乙烯含量為33%的甲醇溶液送醇解工段進(jìn)行醇解。
聚醋酸乙烯醇解

聚醋酸乙烯與氫氧化鈉甲醇溶液按聚醋酸乙烯∶甲醇∶氫氧化鈉∶水為1∶2∶0.01∶0.002的比例同時(shí)加入高速混合器經(jīng)充分混合后,進(jìn)入皮帶式醇解機(jī),在50℃溫度下進(jìn)行醇解,皮帶以1.1~1.2m/min的速度移動(dòng),約4min醇解結(jié)束,得到固化聚乙烯醇。經(jīng)粉碎、壓榨、干燥脫除溶劑后得到成品聚乙烯醇。
醋酸甲酯回收

擠壓脫出的液體中含有大量的醋酸甲酯和甲醇。先在共沸蒸餾塔中,蒸出醋酸甲酯和甲醇的共沸物,塔底為甲醇水溶液。醋酸甲酯與甲醇共沸物進(jìn)入水萃取分離塔與水混合,塔頂分離出醋酸甲酯,塔底為甲醇水溶液。醋酸甲酯在水解器中經(jīng)離子交換樹(shù)脂催化水解,得到醋酸和甲醇的混合物。混合物送至水解液蒸餾塔,將甲醇和未水解的醋酸甲酯蒸出,進(jìn)入水萃取分離塔。水解液蒸餾塔底為稀醋酸,送至稀醋酸濃縮塔中脫去水分后即得醋酸。共沸蒸餾塔及水萃取分離塔底得到的甲醇水溶液,在甲醇蒸餾塔中蒸出甲醇可重復(fù)使用。
貯存方法
1.常溫密閉,避光,通風(fēng)干燥處
2.儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi)。遠(yuǎn)離火種、熱源。應(yīng)與氧化劑分開(kāi)存放,切忌混儲(chǔ)。
3.配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
急性毒性:
小鼠經(jīng)口LC50:14270 mg/kg,
大鼠經(jīng)口LD50:23854 mg/kg
豚鼠經(jīng)口LD50:18750mg/kg
主要的刺激影響:
在皮膚上面:可能引起發(fā)炎
在眼睛上面:可能引起發(fā)炎
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
通常對(duì)水是稍微危害的,不要讓未稀釋或大量的產(chǎn)品接觸地下水,水道和污水系統(tǒng)。若無(wú)政府許可,勿將材料排入周?chē)h(huán)境
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、 疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):0.5
2、 氫鍵供體數(shù)量:1
3、 氫鍵受體數(shù)量:1
4、 可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0
5、 互變異構(gòu)體數(shù)量:2
6、 拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):20.2
7、 重原子數(shù)量:3
8、 表面電荷:0
9、 復(fù)雜度:10.3
10、 同位素原子數(shù)量:0
11、 確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12、 不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13、 確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14、 不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15、 共價(jià)鍵單元數(shù)量:1