Poly vinyl axetat Tiểu luận Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian Nguyễn Hồng Liên ĐHBKHNPoly vinyl axetat Tiểu luận Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian Nguyễn Hồng Liên ĐHBKHNPoly vinyl axetat Tiểu luận Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian Nguyễn Hồng Liên ĐHBKHN
NỘI DUNG CHÍNH Tính chất, ứng dụng tình hình sản xuất, tiêu thụ PVAc Giới thiệu VA Cơ chế phản ứng trùng hợp VA tạo PVAc Công nghệ sản xuất PVAc Kết luận TỔNG QUAN • PVAc polymer tổng hợp với công thức (C4H6O2)n • PVAc thuộc họ este poly vinyl với công thức tổng quát - [ RCOOCHCH2 ]• PVAc loại nhựa nhiệt dẻo Trùng hợp Vinyl Acetat (VA) Thủy phân Polyvinyl Acetat (PVAc) Polyvinyl Alcohol Tính chất PVAc Tính chất nhiệt: PVAc có T= 28oC trọng lượng phân tử trung bình lớn 30.000, trọng lượng phân tử trung bình thấp 15.000 T = 17oC PVAc “chảy lạnh”( mẫu PVAx chịu tác dụng tải trọng nhiệt độ thường không đun nóng, mẫu bị biến dạng chảy) Khi đun nóng 170oC trở lên PVAc bị phân giải tạo CH3COOH Tính chất PVAc Tính chất học Phụ thuộc vào trọng lượng phân tử trung bình phương pháp sản xuất + Khối lượng riêng d= 1,18 – 1,19 g/cm3 + Giới hạn bền kéo (KG/cm3): -10oC→ 600 10oC → 400 20oC → 350 30oC → 150 – 180 + Độ bền nhiệt (Vica, oC): 37 + Độ hút nước (24h, to=20oC): 3% + Độ thẩm điện môi (60 hex): 6,1 + tg δ (60 hex): 0,025 Tính chất vật lý • PVAc nhiệt nhựa dẻo, không mùi, không vị, không độc thường không màu • Có cấu trúc phi tinh thể, không bị nóng chảy mềm khoảng nhiệt độ, không bị ảnh hưởng ánh sáng mặt trời, tia cực tím không khí hấp phụ lượng nhỏ nước • PVAc trung tính không ăn mòn Bị màu khoảng 150°C, phân hủy 200 – 250°C, bị mềm 50C giòn vỡ 10 – 15°C Các tính chất vật lý PVAc Tỷ trọng, 20°C 1,19 g/ml Chỉ số khúc xạ, 20°C 1,466 Độ hấp thụ nước 2% Hệ số dãn nở nhiệt tuyến tính 8,6.10-5/°C Độ dẫn nhiệt 38.10-5 Nhiệt riêng 0,39 cal/g/°C Mômen lưỡng cực 1,85 đơn vị Debey Độ bền điện môi 30°C 1000 v/mil Tính chất PVAc Tính chất hoá học + PVAc bền oxi hoá, lão hoá, ánh sáng + PVAc tan dung môi: xêton, este, dẫn xuất HC, HC thơm + PVAc phân cực trung bình nên không tan xăng, dầu hoả, HC béo mạch thẳng no, chất có độ phân cực lớn: glycol, glyxerin + PVAc bền với muối + PVAc bị thuỷ phân tạo PVA môi trường kiềm axít Tính chất PVAc Tính chất hoá học Trộn lẫn tốt với polymer: nitro xenlulo, dẫn xuất khác xenlulo, cao su clo hoá, số polyeste, nhựa epoxy, phenolformaldehyt không trộn lẫn với nhựa alkyl, ure-formaldehyt melamin-formaldehyt Ứng dụng PVAc Ứng dụng Để sản xuất PVAc + Làm sơn, vecni, keo dán thông thường trộn với polymer khác +Dạng PVAc nhũ tương dùng xây dựng để tăng mác vữa ximăng ximăng bêtông, tăng độ chống thấm + Dạng PVAc nhũ tương dùng làm sơn trang trí nội thất Các trình sản xuất VA khác Sản xuất VA từ axetaldehit va axetic anhydrit nhiệt độ tren 300⁰C Sản xuất VA phản ứng cacbonyl hóa metyl axetat Sản xuất VA phương pháp nhiêt phân etylen glycol diaxetat Cơ chế phản ứng trùng hợp VA tạo PVAc - Chất xúc tác : (C6H5COO)2 tạo gốc tự + Azodi Izobutyl nitril (AIBN) bị phân huỷ thành gốc hoạt động Các gốc vừa sinh gọi gốc hoạt động ký hiệu R Tuy nhiên gốc tham gia khơi mào trình trùng hợp mà số kết hợp với tạo thành phân tử trung hoà (khoảng 20 – 40%) Giai đoạn khơi mào gốc hoạt đông R chất khởi đầu kích thích VA thành gốc đầu tiên: Giai đoạn phát triển mạch : gốc tiếp tục tác dụng với monome khác tiếp tục kéo dài mạch hay Giai đoạn chuyển mạch _ Chuyển mạch lên monome _ Chuyển mạch lên polyme Nếu chất khơi mào dùng POB có chuyển mạch lên chất khơi mào AIBN không xảy trình + Chuyển mạch lên monome Giai đoạn đứt mạch: Tạo thành cao phân tử có chế đứt mạch phân ly kết hợp • Đứt mạch phân ly: • Đứt mạch kết hợp CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POLY VINYL AXETAT TH Khối TH Nhũ tương VA TH Dung dịch TH Huyền phù ĐIỀU KIỆN CÔNG NGHỆ - Chất xúc tác : Benzoil :(C6H5COO)2 Dung môi: Methanol chiếm 125% lượng Vinyl acetate Nhiệt độ phản ứng : 600C Thời gian phản ứng : – 3,5h Độ chuyển hóa : sơ cấp 15 - 30%, thứ cấp 50% Tăng tỷ lệ xúc tác Methanol với Vinvylaxetat để tăng hiệu suất phản ứng 1.Tháp gia nhiệt 2.Đáy tháp gia nhiệt( thùng chứa) 3.Dòng dẫn hôn hợp phản ứng 4.Van điều chỉnh 5.Thiết bị phản ứng sơ cấp 6.Thiết bị ngưng tụ methanol 7.Thiết bị phản ứng thứ cấp 8.Thùng chứa methanol 9.Mixer 10.Tháp chưng 11.Thiết bị hoá methanol 12 Thùng chứa nước 13.Thiết bị ngưng tụ 14.Thiết bị ngưng tụ methanol Kết Luận Hiện PVAc polyme ứng dụng rộng rãi ngành công nghiệp sản xuất chất dẻo nhựa Được sử dụng phổ biến làm nguyên liệu cho keo dán sơn tính chất ưu việt PVAc làm cho giá thành keo dán cao Các keo dán polyvinyl axetat thích hợp với loại máy móc có tốc độ cao sử dụng phủ giấy, đóng gói hàng hóa, dán sách, túi giấy, hộp sữa, đồ uống, phong bì, băng dính, nhãn mác hàng loạt sản phẩm thông dụng khác Chúng có giá thành tương đối thấp nên sẵn có khả tương thích cao Nhiều loại nhựa polyvinyl axetat dung dịch nhũ tương xủ lí hàng hóa nhờ công nghiệp keo dán Tài liệu tham khảo Kỹ thuật sản xuất chất dẻo_gv Phan Thế Anh Bằng sáng chế US3278505 A Mỹ, năm 1966 Đồ án công nghệ sản xuất PVA PGS.TS Nguyễn Quang Khuyến, ĐH Công nghiệp TP.HCM Keo dán hóa học công nghệ, Nguyễn Văn Khôi Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry, John Wiley and Sons, Inc All Rights Reserved CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!