Поливинилацетат. Поливинилацетат (ПВА). Реферат по Химии высокомолекулярных соединений Поливинилацетат, способы получения, реакции, физические свойства и применения

• Название: Реферат по Химии высокомолекулярных соединений Поливинилацетат, способы получения, реакции, физические свойства и применения
• Анкор: Поливинилацетат
• Дата: 20.02.2023
• Размер: 44.72 Kb.
• Имя файла: Поливинилацетат (ПВА).docx
• Тип: Реферат; #947481

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»

Кафедра «Химические Технологии»
Реферат по Химии высокомолекулярных соединений

«Поливинилацетат, способы получения, реакции, физические свойства и применения»


Выполнили:

студенты гр. ТТУМ-19-2б

Зотов М. К.

Зуева К. А.

Нифонтов М.Ю.

Чувызгалова А.И.
Работу проверил:

Ассистент кафедры ХТ

Лядов В.А.

г. Пермь, 2022

Поливинилацетат

Поливинилацетат - аморфный, бесцветный термопластичный полимер без вкуса и запаха. Является полимером винилацетата, а точнее продуктом полимеризации винилового эфира уксусной кислоты - винилацетата:

Винилацетат представляет собой бесцветную легкоподвижную негорючую жидкость удельного веса 1,191, обладающую эфирным запахом, которая имеет температуру кипения 72,7°С, и напоминает воду, имея вязкость 0,4 мПа с при 20°С. Он немножко набухает в воде и неустойчив к действию кислот и щелочей.

Структурная формула: [-CH₂CH(OCOCH₃)-]_n

Физические свойства:

1. 
   Молекулярная масса от 10 000 до 1 500 000;
   
2. 
   Температура размягчения 30-50 ^°C;
   
3. 
   Плотность 1,19 г/см³;
   
4. 
   Относительное удлинение 10-20%;
   
5. 
   Теплопроводность 0,16 Вт/(м·К);
   
6. 
   Температура стеклования 28 ^°C;
   
7. 
   Влагопроницаемость (2,5-5,8)· 10^-14 кг/(м·с·Па);
   

Поливинилацетат обладает хладотекучестью, устойчив к старению в атмосферных условиях, высокой адгезией к различным поверхностям, хорошими оптическими свойствами, износостоек. Хорошо растворим в кетонах, сложных эфирах, хлорированных и ароматических углеводородах, метаноле, хуже - в этаноле. Не растворим в воде, алифатичных углеводородах, бензине, минеральных маслах, гликолях.

Химические свойства:

Химические свойства ПВА определяются наличием сложноэфирных групп и привитых цепей, соединенных с главной цепью сложноэфирными связями. ПВА омыляется водными растворами кислот или щелочей и подвергается алкоголизу под действием каталитических количеств кислот и алкоголятов щелочных металлов в безводных средах с образованием ПВС.

Омыление ПВА может быть осуществлено различными способами. В зависимости от природы катализатора и среды, в которой производится реакция, различают алкоголиз, гидролиз, аминолиз и аммонолиз ПВА. Эти реакции протекают по следующим схемам:

Алкоголиз:


Кислотный гидролиз и щелочной гидролиз:


Аминолиз:


Аммонолиз:

Получение

В промышленности поливинилацетат получают радикальной полимеризацией винилацетата в растворе, эмульсии или суспензии. Мономер винилацетата диспергирует в воде при сильном перемешивании в присутствии эмульгаторов. В этой дисперсии мономера в воде при введении ингибитора начинается процесс полимеризации. Постепенно формируется поливинилацетат, который растворяется в остаточном мономере, но не растворяется в воде, с которой он образует эмульсию. Наряду с линейным может образовываться и разветвленный поливинилацетат.

В процессе полимеризации в растворе (обычно в метаноле) при 60-65 ^°C в присутствии инициатора получаемый поливинилацетат перерабатывается главным образом в поливиниловый спирт. В случае непрерывного процесса реакцию прекращают при степени превращения винилацетата 50-65%; образующийся поливинилацетат имеет меньше разветвлений, его степень полимеризации достигает 1800-2000.

Эмульсионную полимеризацию винилацетата в воде проводят при 65-90 ^°C в присутствии защитных коллоидов (например, поливинилового спирта, гидроксиэтилцеллюлозы) или ПАВ и окислительно- восстановительных инициирующих систем. Выпускается в виде гранул (бисера), водных дисперсий или растворов (лаков).

Применение в промышленности

Мировое производство поливинилацетата превышает 2,5 млн. т/год и имеет тенденцию к росту. Поливинилацетат впервые был получен в США в 1914.

Этот относительно дешевый термопласт находит широкое применение. Большая часть поливинилацетата выпускается в виде водных дисперсий (концентрация 50-55%, размер частиц 0,05-2 мкм), из которых изготовляют водоэмульсионные краски, клеи, шпатлевки и др. Поливинилацетат применяется в производстве лаков, где он ценен благодаря высоким свойствам прилипания (адгезии), пластичности, светостойкости и бесцветности.

Растворы поливинилацетата в органических растворителях - клеи. Высокие клеящие свойства открывают возможности для его применения при склейке древесины. В виде эмульсий он применяется для мастичных полов, не подвергающихся увлажнению, и для получения полимербетонов.

Клей ПВА - раствор поливинилацетата в воде, с пластификатором и специальными добавками. Применяют для склеивания различных материалов друг с другом.

Виды (наиболее распространенные):

• 
  КлейПВАбытовой (обойный) применяется для склеивания изделий из бумаги, для приклеивания бумажных и моющихся обоев на бумажной основе на оштукатуренные, деревянные и бетонные поверхности. По внешнему виду представляет собой однородную, без комков, массу белого или кремового цвета. Морозостойкость бытового клея ПВА составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −40 °C.
  
• 
  КлейПВАканцелярский(ПВА-К) применяется для склеивания бумаги, фотобумаги, картона. По внешнему виду представляет собой вязкую жидкость белого или слегка желтоватого цвета, без комков и механических включений; допускается поверхностная плёнка. Клей неводостоек, неморозоустойчив.
  
• 
  Клей ПВА универсальный (ПВА-МБ) применяется для склеивания изделий из дерева, бумаги, картона, кожи, для приклеивания бумаги, ткани на деревянные, стеклянные, металлические поверхности, в качестве компонента рецептур шпатлевок, грунтовок, бетонных смесей на водной основе. По внешнему виду представляет собой вязкую массу белого или слегка желтоватого цвета, без комков и посторонних включений. Морозостойкость составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −20 °C.
  
• 
  КлейПВАсупер(ПВА-М) применяется для склеивания изделий из дерева, бумаги, картона, стекла, фарфора, кожи, тканей, а также приклеивания фотографий, линолеума, облицовочных плиток при ремонте. По внешнему виду представляет собой вязкую массу белого или слегка желтоватого цвета, без комков и посторонних включений. Морозостойкость составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −40 °C.
  
• 
  ДисперсияПВА- водный раствор полимера, стабилизированный
  

защитным коллоидом, как правило, другим высокомолекулярным соединением (например поливиниловым спиртом), отличается высокой клеящей способностью. По внешнему виду представляет собой вязкую жидкость белого или слегка желтоватого цвета (желтизну придает в основном пластификатор), без комков и посторонних механических включений; допускается поверхностная пленка. Морозостойкость непластифицированной дисперсии составляет 4 цикла замораживания-оттаивания. Дисперсия ПВА находит широкое применение:

• 
  встроительстве, как добавка в строительные растворы;
  
• 
  в стекольной, текстильной, полиграфической, обувной и кожевенной промышленности;
  
• 
  в производстве вододисперсионных красок, сигарет, упаковок, техно-тканей, бытовой химии;
  
• 
  при склеивании дерева, бумаги и картона.
  

Добавление в строительные растворы ПВА повышает адгезию растворов к основам и пр., придает пластичность, увеличивает прочность конечного изделия.

Используемая литература

1. 
   Линдеман M. Полимеризация виниловых мономеров. - M., 1973. – 5112 с.
   
2. 
   Розенберг М.Э. Полимеры на основе винилацетата, Л., 1983. – 856 с.
   
3. 
   А.М. Шур Высокомолекулярные соединения. Изд. «Высшая Школа» М-1966 г.
   
4. 
   http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/238278.htm
   
5. 
   http://www.krugosvet.ru/articles/43/1004368/1004368a5.htm
   
6. 
   http://slovari.yandex.ru/dict/krugosvet/article/6/60/1004368.htm