|
|
Поливиниловый спирт обзор. ДОКЛАД ПВС. Технология синтеза поливинилового спирта в суcпензии Выполнила студентка группы хебо0218
Технология синтеза поливинилового спирта в суcпензии Выполнила студентка группы ХЕБО-02-18 Марынычева Е.О. Свойства полимера - Поливиниловый спирт, или сокращенно ПВС (PVOH, PVA, PVAL) – это твердое вещество органической этимологии, принадлежащее к группе термопластов (полимерных материалов, которые могут обратимо становиться при нагревании высокоэластичными или вязкотекучими). Выглядит как белая (иногда – светло-желтая или кремовая) порошкообразная либо гранулированная масса, сформированная, соответственно, белыми, желтоватыми или бесцветными частицами. Ароматических характеристик и вкусовых параметров лишена.
Физические и химические свойства полимера - Наиболее важными свойствами поливинилового спирта являются его растворимость в воде и стойкость к действию органических соединений (жиров, масел, консистентных смазок, углеводородных, кислородсодержащих и хлорированных растворителей). Поливиниловый спирт, являясь кристаллическим полимером, не имеет определенной температуры плавления. При нагревании до 140°С он размягчается, но не плавится. При 160—170°С он начинает темнеть, что сопровождается снижением его растворимости в воде. Снижение растворимости поливинилового спирта в воде наблюдается также и при продолжительном хранении, особенно в присутствии следов кислот и других примесей. Увеличение степени дегидратации полимера приводит к повышению его жесткости и хрупкости. Уменьшить растворимость поливинилового спирта в воде и даже придать ему нерастворимость можно путем различной химической обработки или облучением УФ-светом. Поливиниловый спирт отличается высокой реакционной способностью вследствие наличия вторичных гидроксильных групп. Физико-механические свойства поливинилового спирта зависят от его молекулярного веса и содержания ацетатных групп. С повышением молекулярного веса и уменьшением содержания ацетатных групп увеличиваются прочность и теплостойкость полимера.
Показатели основных свойств поливинилового спирта
Плотность
|
1,19-1,32 г/см3
|
Разрушающее напряжение при растяжении
|
60-140 МПа
|
Разрушающее напряжение при изгибе
|
60—65 МПа
|
Относительное удлинение при разрыве
|
0-5 %
|
Модуль упругости при изгибе
|
5 ,4 -10^3 МПа
|
Теплостойкость по Мартенсу
|
135-145 °С
| Применение ПВС - В химической промышленности используют в качестве стабилизатора при водной полимеризации винилацетата , является важным компонентом (адгезионным агентом и загустителем) при производстве клеев и латексов.
- В агропромышленном комплексе он применяется в качестве синтетического удобрения
- В металлургии – для закаливания стали
- В строительстве ПВС используется как средство для защитного покрытия строительных материалов и как волокно для арматуры в бетонах
- В бумажной, текстильной промышленности и кожгалантерее ПВС применяется для склеивания лоскутов ткани, кожи, бумаги, картона, наклеивания товарных бирок и этикеток
В приборостроительной отрасли – для производства циклографических клише и различных печатных плат
В микробиологии – для иммобилизации энзимов и клеток
На Западе ПВС получил распространение в консервации монументальной живописи с 1950-х годов. У нас ПВС используется в основном для профилактических заклеек и как компонент реставрационных грунтов
В медицине поливиниловый спирт применяется в качестве плазмозаменителя при переливании крови, как агент эмболизации в медицинских мероприятиях , как фиксатор для сбора образцов и др.
Тщательно очищенный от примесей низкомолекулярный поливиниловый спирт используют для изготовления препарата «иодинол»
Как сделать перчатки для защиты от коронавируса Мировые и российские производители Мировые производители - Китай - Liwei Chemical Co
- CША – Sekisui Speciality Chemicals
- Япония – APAN VAM & POVAL Co
Российские производители - ООО ОдиХим
- ООО ВитаХим
- ООО Экономкемикал
- ООО Статус
Промышленные технологии получения ПВС - Если принимать во внимание большинство полимеров, то отличие от них у поливинилового спирта заключается в способе получения. Тогда как те создают путем полимеризации соответствующего мономера, ПВС производят косвенно, преимущественно из ПВА, а не из этенола. То есть поливинилацетат – главное сырье для производства ПВС. Современный пром. синтез этого вещества выглядит как полимераналогичные трансформации (разные варианты омыления ПВА в спиртовой или водной среде при наличии оснований или кислот).
- Основные методы получения таковы:
- - алкоголиз полимеров сложных виниловых эфиров. Среда – прошедшие осушение низшие ациклические спирты. Дополнительные участники – гидроокиси щелочных металлов. Специфическая особенность – гелеобразование;
- - алкоголиз с участием кислот (кислотный алкоголиз). Аналогично дополняется возникновением геля;
- - щелочной алкоголиз + сольволиз водой. Среда – совокупность низших ациклических спиртов и иных растворяющих материалов (воды, диоксана, диметилкетона, бензина либо эстеров). Если задействуется вода, почти всегда ее объем не более 10 %, а омыление так же дополняется появлением геля;
- - гидролиз при наличии кислотных/щелочных агентов с водой в качестве реакционной среды.
- ПВС нерастворим в метаноле, поэтому по мере увеличения содержания в нем гидроксильных групп (60 % превращенных ацетатных групп) он выпадает из реакционной смеси в виде тонкого порошка, мелких гранул или геля в зависимости от модуля ванны. Дальнейшее омыление протекает гетерогенно, причем лучше, если ПВС осаждается в виде порошка. В промышленности получили распространение как периодические, так и непрерывные методы производства ПВС. Выбор того или иного метода определяется назначением ПВС и объемом его производства.
Компоненты и рецептура процесса
Поливинилацетат – 60 масс.ч
Метанол – 220 масс.ч
Едкий натр- 0,15-0,20 масс.ч
Характеристика исходного сырья - Поливинилацетат - Поливинилацетат представляет собой прозрачный полимер аморфной структуры. ПВА светостоек, обладает хорошими адгезионными свойствами к различным поверхностям и эластичностью. Будучи полярным полимером он хорошо растворяется в хлорированных и ароматических углеводородах, кетонах, сложных эфирах, в метаноле. Набухает в воде. Не растворяется в бензине, керосине, масле, скипидаре и др. Поливинилацетат легко гидролизуется в поливиниловый спирт в присутствии растворов кислот и щелочей. Под действием сильных кислот и щелочей он разрушается.
- Метанол - Метанол представляет собой простейший спирт, выглядит как бесцветная, довольно летучая жидкость со слабо сладким резким запахом, похожим на этиловый спирт . Полностью смешивается с водой . Пары немного тяжелее воздуха и могут перемещаться на некоторое расстояние к источнику воспламенения и вспыхивать.
- Гидроксид натрия (едкий натр) — едкое и весьма токсичное вещество, обладающее ярко выраженными щелочными свойствами. По ГОСТ 12.1.005-76 едкий натр относится к вредным веществам 2-го класса опасности. Поэтому при работе с ним нужно соблюдать осторожность. При попадании на кожу, слизистые оболочки и в глаза образуются серьёзные химические ожоги. Попадание больших количеств едкого натра в глаза вызывает необратимые изменения зрительного нерва (атрофию) и, как следствие, потерю зрения.
Химизм технологического процесса Технологическая схема Спасибо за внимание |
|
|
Скачать 0.8 Mb.