Производство поливинилацеталей
Поливинилацетали — важнейшие производные ПВС. Их получают реакцией аце-талирования ПВС альдегидами (муравьиным, уксусным, масляным, фурфуролом) в присутствии катализатора (минеральной кислоты).Процесс обычно проводят в водной среде (используется раствор ПВС), в которой образующийся поливинилацеталь не растворяется и поэтому выпадает в осадок. Скорость реакции зависит от температуры и кислотности среды, а степень ацеталирования от соотношения компонентов, природы альдегида и продолжительности реакции. Наибольшей реакционной способностью обладают низшие альдегиды (муравьиный и уксусный).
Промышленное применение получили поливинилформаль (ПВФ), поливинилэтилаль (ПВЭ), поливинилбутпраль (ПВБ), а также смешанный ацеталь, образовавшийся при одновременном действии па ПВС формальдегида и ацетальдегида — поливинилформальэтилаль:
Все поливинилацетали, кроме ацетальных групп, содержат гидроксильные и ацетатные группы. Поливинилацетали в промышленности получают периодическим способом в гетерогенной среде (в воде). Технологический процесс состоит из следующих стадий: растворение и ацеталирование ПВС, промывка, стабилизация и сушка полимера.
|
|
ПВС — порошок, цвет которого может изменяться от белого до кремового, растворимый в воде и стойкий к действию жиров и масел, кетонов, простых и сложных эфиров, алифатических, ароматических и хлорированных углеводородов. ПВС — кристаллический полимер с изотактической или синдиотактической структурой:
Отличия в стереорегулярности ПВС проявляются в свойствах: плотности, степени кристалличности, температуре плавления, степени набухания и растворимости в воде и других показателях.
ПВС, содержащий менее 5 % ацетатных групп, не растворяется в холодной воде, ио легко растворяется в воде при 60-70°С. При содержании свыше 5 % таких групп он хорошо растворяется в холодной воде. При содержании 40 % ацетатных групп ПВС теряет способность растворяться в холодной и горячей воде, но растворяется в водном метаноле. При нагревании до 160-170 °С ПВС начинает темнеть за счет деструкции, что сопровождается потерей растворимости в воде.
Кроме воды растворителями ПВС при нагревании являются алифатические гликоли, глицерин, диметилформамид, этаноламин, фенол, мочевина, диметилсульфоксид.
ПВС вступает в реакции этерификацин с образованием простых и сложных эфиров, а также в реакции конденсации с альдегидами и кетонами.
Физико-механические свойства ПВС удовлетворительные, но недостаточна его стойкость к ударным нагрузкам. Температура стеклования высокая 85 °С.
ПВС применяется для получения поливинилацеталей, волокна, клеев и пленочных упаковочных материалов. Он зарекомендовал себя как защитный коллоид в производстве эмульсий и суспензий полимерных материалов, для обработки текстильных материалов, в медицине и для других назначений.