Способ получения поливинилацетата


 


Владельцы патента RU 2556227:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Настоящее изобретение относится к способу получения поливинилацетата. Описан способ получения поливинилацетата суспензионной полимеризацией с использованием инициатора, отличающийся тем, что процесс суспензионной полимеризации винилацетата проводят в присутствии кристаллического глиоксаля и в качестве инициатора используют динитрил азобисизомасляной кислоты при следующем соотношении, мас.%: винилацетат 24,80; динитрил азобисизомасляная кислота 0,25; глиоксаль кристаллический 0,25-3,50; поливиниловый спирт 0,25; вода 71,20-74,45. Технический результат - увеличение выхода и теплостойкости поливинилацетата. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к способу получения поливинилацетата и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ получения поливинилацетата (ПВА) в массе мономера с использованием в качестве инициатора триэтилборана [SU 712823 А1, МПК 5 C08F 118/08, C08F 2/02, опубл. 30.01.1980].

Недостатком данного способа является низкая молекулярная масса ПВА (≤540000), а также использование триэтилборана в качестве инициатора, что может приводить к нарушению санитарно-эпидемиологических норм в производстве. Известно, что триэтилборан - дымящая жидкость, относится к 2 классу опасности, ПДК рабочей зоны - 1,0 мг/м3 (ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ воздухе рабочей зоны»).

Известен способ получения ПВА суспензионной полимеризацией винилацетата в водной среде в присутствии инициатора пероксида бензоила, растворимого в мономере, и стабилизатора суспензии поливинилового спирта при температуре 60-95°C в течение 7-9 часов. Охлажденную суспензию центрифугируют, промывают гранулы ПВА водой и сушат полимер в сушилке с циркуляцией воздуха [Розенберг М.Э. Полимеры на основе винилацетата. - Л.: Химия, 1983. - С. 62-63].

Недостатками данного способа являются большая продолжительность процесса, высокая температура синтеза, а также дополнительные энергозатраты, которые будут связаны с использованием ректификационного оборудования для регенерации непрореагировавшего мономера - винилацетата (ВА). Степень превращения ВА по данной технологии не превышает 90%.

Известен способ полимеризации ВА в массе при температуре 72-73°C до конверсии 30-70% с последующим диспергированием реакционной массы в водном растворе омыленного поливинилового спирта (ПВС) и дополимеризацией в суспензионной системе при температуре 85°C до конверсии 95-98% [SU 654626 А1, МПК 5 C08F 118/08, C08F 2/02, C08F 2/18, опубл. 30.03.1979].

Основными недостатками данного способа являются многостадийность и пожароопасность процесса на стадии полимеризации ВА в массе, реакция полимеризации сопровождается большим выделением тепла и протекает при температуре кипения ВА (температура кипения ВА - 72,5°C). Проблемы, связанные с конденсацией ВА и возвратом его в реактор, требуют дополнительного оборудования и расхода энергии.

Известен способ получения высокомолекулярного ПВА с использованием в качестве инициаторов комплексов алкилкобальта с тридентатными лигандами [RU 2265617 С2, МПК 7 C08F 118/08, C08F 116/06, C07F 15/06, опубл. 10.12.2005]. Полученный данным способом ПВА обладает достаточной молекулярной массой не менее 850000, процесс полимеризации проводится при температуре 40°C.

Недостатком данного способа является стадия синтеза инициатора на основе комплексов алкилкобальта с тридентатными лигандами, что приводит к дополнительным операционным стадиям, сырьевым и энергетическим затратам.

Наиболее близким к данному изобретению является способ получения ПВА суспензионной полимеризацией с использованием в качестве инициаторов перекисей двухосновных алифатических кислот или перекиси тетрацилов [SU 704946 А1, МПК 5 C08F 118/08, C08F 2/18, опубл. 25.12.1979].

Недостатком этого способа является применение сложных инициирующих систем.

Задачей предложенного изобретения является улучшение характеристик ПВА, а именно:

- увеличение выхода ПВА;

- увеличение теплостойкости ПВА.

Поставленная задача решена за счет проведения суспензионной полимеризации винилацетата в присутствии кристаллического глиоксаля и инициатора динитрил азобисизомасляной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

винилацетат 24,80
динитрил азобисизомасляная кислота 0,25
глиоксаль кристаллический 0,25-3,50
поливиниловый спирт 0,25
вода 71,20-74,45

Используемый в процессе полимеризации глиоксаль позволяет получить поливинилацетат с наибольшим выходом и теплостойкостью, а также исключить использование в процессе сложных и труднодоступных инициирующих систем.

Пример

В круглодонную трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают воду (74,45 г), затем при постоянном перемешивании добавляют поливиниловый спирт (0,25 г) и нагревают до температуры 30-35°C в течение 10-15 минут. Затем при работающей мешалке добавляют кристаллический глиоксаль (0,25 г), далее к водному раствору поливинилового спирта и глиоксаля прикапывают винилацетат (24,80 г) с растворенным в нем инициатором -динитрил азобисизомасляной кислоты (0,25 г) в течение 10-15 минут.

После загрузки всех реагентов температуру синтеза повышают до 50°C и проводят полимеризацию в течение 25-30 минут. Затем температуру реакционной смеси повышают до 55-60°C и ведут полимеризацию в течение 50-60 минут.

В таблице 1 представлены состав и свойства ПВА.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить выход и теплостойкость ПВА, а также исключить использование в процессе сложных и труднодоступных инициирующих систем.

Способ получения поливинилацетата суспензионной полимеризацией с использованием инициатора, отличающийся тем, что процесс суспензионной полимеризации винилацетата проводят в присутствии кристаллического глиоксаля и в качестве инициатора используют динитрил азобисизомасляной кислоты при следующем соотношении, мас.%:

винилацетат 24,80
динитрил азобисизомасляная кислота 0,25
глиоксаль кристаллический 0,25-3,50
поливиниловый спирт 0,25
вода 71,20-74,45



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу получения поливинилацетатной дисперсии и может быть использовано в химической промышленности. Способ получения поливинилацетатной дисперсии (ПВАД) включает эмульсионную полимеризацию винилацетата, полимеризацию проводят в присутствии водорастворимого радикального инициатора персульфата калия, эмульгатора - стеарата калия и кристаллического глиоксаля при соотношении компонентов, мас.%: винилацетат 14,16; персульфат калия 0,11; глиоксаль кристаллический 0,71; стеарат калия 0,07; вода 84,95.

Изобретение относится к способу получения монодисперсных карбоксилированных полимерных микросфер для использования в биохимии и медицине, в частности для создания иммунодиагностических тест-систем.

Изобретение относится к малоразветвленному высокомолекулярному поливинилацетату, способу его получения, а также поливиниловому спирту, полученному на его основе.
Изобретение относится к способу получения пластифицированной поливинилацетатной дисперсии, применяющейся для склеивания бумаги, картона, дерева, кожгалантерейных изделий, а также в качестве связующего в водоэмульсионных красках и в промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к способу получения морозоустойчивой гомополимерной грубодисперсной поливинилацетатной дисперсии, применяющейся для склеивания бумаги, картона, дерева, пенополистирола, различных кожгалантерейных изделий, а также в качестве связующего в водоэмульсионных красках и в промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к составу поливинилацетатной дисперсии и может быть использовано в качестве клея для дерева, бумаги, картона в текстильной, обувной, кожевенной, мебельной и др.

Изобретение относится к способу получения пластифицированной поливинилацетатной дисперсии (ПВАД) и может быть использовано в химической промышленности. .

Изобретение относится к способу получения полимеров на основе по меньшей мере сопряженного диенового и/или моноалкиленового ароматического соединения в присутствии инициатора, органического соединения щелочного металла, в частности к такому способу, включающему стадию связывания вновь образованных полимерных цепей, и к полученным таким образом полимерам.

Изобретение относится к способу получения поливинилацетатной дисперсии (ПВАД) и может быть использовано в химической промышленности. .
Наверх