винилацетат для чего используется
Винилацетат – сырье для получения поливинилацетата
Винилацетат – это виниловый эфир уксусной кислоты с химической формулой СН3СООСН=СН2 , представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с характерным эфирным запахом, с температурой кипения 72,5 °С.
Получение винилацетата
Винилацетат получают из ацетилена и уксусной кислоты в присутствии катализатора:
В промышленности его получают газофазным и жидкофазным способами.
Газофазный способ имеет наибольшее распространение. Все большее значение приобретает способ получения винилацетата из этилена и уксусной кислоты, впервые разработанный в Советском Союзе. По этому способу смесь этилена и кислорода пропускают через раствор или суспензию хлорида палладия и ацетата натрия в присутствии окислительно-восстановительной системы в уксусной кислоте. При барботировании этилена через раствор хлорида палладия в уксусной кислоте образуется комплекс этилена с хлоридом палладия (PdCl2CH2=CH2). Этилен легко реагирует с растворами хлорида палладия в уксусной кислоте в присутствии ацетата натрия. Реакция протекает по уравнению:
Металлический палладий в присутствии окислительно-восстановительной системы хлорид меди (I) и (II) снова окисляется в ион Pd 2+ 
Процесс протекает непрерывно, выход винилацетата составляет 97% от теоретического в расчете на этилен.
Полимеризация винилацетата
Винилацетат легко полимеризуется как в жидкой, так и в газовой фазе под влиянием света, тепла, инициаторов и катализаторов. Реакция протекает с большим выделением теплоты (89,2 кДж/моль). В зависимости от природы инициаторов и условий проведения полимеризации образуются различные продукты: от жидких и вязких до твердых полимерных веществ.
Полимеризация винилацетата в присутствии инициаторов протекает по радикальному механизму:
Элементарные звенья в цепи соединяются в основном по типу α,β-присоединения, т. е. «голова к хвосту». Однако в состав макромолекул поливинилацетата входит 1—2% звеньев, соединенных по типу «голова к голове» (α,α-присоединение).
При полимеризации винилацетата наряду с линейным может образоваться разветвленный полимер, преимущественно по месту отрыва водорода от метильных групп при протекании побочной реакции передачи цепи на полимер.
Винилацетат легко вступает в реакцию сополимеризации с различными мономерами. В большинстве случаев этот процесс протекает с меньшей скоростью, чем процесс гомополимеризации винилацетата.
В технике полимеризацию винилацетата проводят в растворе, эмульсии, суспензии и в массе. Наибольшее распространение в промышленности получил метод полимеризации винилацетата в растворе («лаковый» метод).
Винилацетат
Общие сведения
Винилацетат (ВА) является наиболее известным и часто применяемым сложным виниловым эфиром. По своей природе он представляет собой эфир уксусной кислоты с винильной группой, формулу которого можно представить в виде СН3-СО-О-СН=СН2.
Свойства
Винилацетату свойственно в хорошей степени растворятся в органических растворителях, но он плохо растворяется в воде. При смешении с водой образуются азеотропные смеси.
Химические характеристики ВА соответствуют в целом всем виниловым эфирам. Склонен к реакции гидролизации в кислой или щелочной средах, при этом образуются уксусная кислота и ацетальдегид.
Винилацетат склонен к полимеризации под действием световых лучей или веществ-инициаторов по радикальному механизму. При этом образуется полимер поливинилацетат. В случае сополимеризации ВА с мономерами, включающими виниловую группу, образуются различные сополимеры винилацетата.
Винилацетат склонен к самопроизвольной неконтролируемой полимеризационной реакции. Для исключения такого процесса в него добавляют ингибиторы, например дифениламин.
ВА также реагирует с галогенами, водородом, уксусной кислотой, хлороводородом или бромоводородом по механизму присоединения по двойной связи. Также винилацетату свойственна склонность к карбонилированию, и он может принимать участие в диеновом синтезе.
Температура воспламенения ВА равна минус 1,1 градусам С, тогда как температура его самовоспламенения порядка 380°С; концентрационный предел воспламенения составляет от 2,6 до 13,4 процентов.
Получение
Распространенным лабораторным методом получения винилацетата является пропускание ацетилена через концентрированную уксусную кислоту при использовании солей ртути в качестве катализатора.
В современной индустрии винилацетаты чаще всего производят путем окислительного присоединения уксусной кислоты к этилену при воздействии в качестве катализатора твердых соединений палладия (в основном солей, содержащих от 0,1 до 2,0 процента палладия на оксиде алюминия или кремния). Процесс проводят при температуре от 170 до 200 градусов С и повышенном давлении от 500 до 1000 кПа.
Также разработан вариант получения винилацетата на гомогенном катализаторе (состоящим из раствора хлоридов палладия и меди в уксусе с добавлением ацетата натрия или хлорида лития), который проводят при температуре от 110 до 130 градусов С и давлении от 1 до 3 МПа.
Одним из старейших методов синтеза винилацетата является реакция ацетилена и уксусной кислоты на поверхности активированного угля при температуре от 170 до 220 градусов С. При этом катализатором является ацетат цинка.
Применение и воздействие на организм
Основным назначением ВА является его использование в качестве мономера для выпуска поливинилацетата (ПВА) и получения сополимеров с винилхлоридом, этиленом и прочими мономерами. На поливинилацетат приходится более 80 процентов получаемых винилацетатов. ПВА широко известен по одноименному клею, который находит комплекс применений в строительстве, в быту и в других сферах.
Рис2. Клей ПВА
ВА в чистом виде довольно агрессивное вещество. При попадании на оголенную кожу он приводит к существенным раздражениям и омертвениям кожного покрова. Пары винилацетатов вызывают ожоги роговой оболочки глаз. ПДК винилацетата в окружающем воздухе составляет 10мг/м3.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
Комплексы в жидкофазном окислении олефинов, М., 1970; Гейтс Б., КетцирДж., ШуйтГ, Химия каталитических процессов, пер. с англ., М., 1981, с. 170-74. Ф.А.Чернышкова.
