مونومر وینیل استات یکی از بزرگترین مونومرهای-وینیل در جهان است. مولکول آن دارای هر دو گروه استری و کربن-پیوند دوگانه کربنی است، بنابراین از نظر شیمیایی واکنش پذیر است: با پلیمریزاسیون رادیکال آزاد-همپلیمریزه می شود و با بسیاری از مونومرهای دیگر کوپلیمریزه می شود. درک پایه{5}}مواد خام و فرآیند تولید VAM به درک طرح کلی زنجیره صنعتی وینیل استات کمک می‌کند.
خواص اساسی مونومر وینیل استات
در دما و فشار معمولی VAM یک مایع بی رنگ و شفاف با نقطه جوش حدود 73 درجه سانتیگراد و بوی تحریک کننده معمول استرها است. کمی در آب حل می شود و با حلال های آلی مانند اتانول، دی اتیل اتر و بنزن قابل اختلاط است. بخار VAM می‌تواند مخلوط‌های انفجاری با هوا ایجاد کند، بنابراین ذخیره‌سازی به بازدارنده پلیمریزاسیون و کنترل دما برای جلوگیری از خود-پلیمریزاسیون نیاز دارد.
پیوند دوگانه در مولکول VAM پلیمریزاسیون را آسان می کند. این واکنش پذیری منبع ارزش کاربردی آن است، اما همچنین نقطه خطری است که مدیریت ذخیره سازی باید با دقت خاصی به آن بپردازد.
مواد اولیه اصلی برای تولید VAM
تولید صنعتی مدرن VAM از مسیر مبتنی بر اتیلن استفاده می‌کند و مواد خام اصلی اتیلن، اسید استیک و اکسیژن است. اتیلن اساسی ترین ماده خام پتروشیمی است. این ماده عمدتاً از طریق شکستن نفتا یا میعانات گازی طبیعی به دست می‌آید و باید نیاز به خلوص بالا را برآورده کند. اسید استیک عمدتاً از طریق کربونیلاسیون متانول تولید می شود، یک مسیر بالغ که در حال حاضر تکنولوژی اصلی برای تولید اسید استیک در سراسر جهان است.
اکسیژن به عنوان اکسیدان در واکنش عمل می کند و معمولاً به عنوان اکسیژن با خلوص بالا از یک واحد جداسازی هوا تأمین می شود. این سه ماده خام روی یک کاتالیزور در یک-راکتور بستر ثابت در یک کوپلینگ اکسیداتیو فاز{4} گازی واکنش نشان می‌دهند که در یک مرحله وینیل استات و آب را تشکیل می‌دهد، که فرآیند را ساده می‌کند و استفاده اتمی بالایی را به همراه دارد.
فرآیند تولید مبتنی بر اتیلن{0}
شرایط واکنش مسیر اتیلن به طور معمول 150-200 درجه سانتیگراد و 0.5-1 مگاپاسکال است. کاتالیزور شامل پالادیوم و طلا است که بر روی سیلیس یا آلومینا قرار گرفته اند و استات پتاسیم به عنوان یک پروموتر عمل می کند. پساب رآکتور با تراکم و تقطیر جدا و خالص می شود و مواد خام واکنش نداده به فرآیند بازیافت می شوند.
کلید این فرآیند در گزینش پذیری و پایداری کاتالیزور نهفته است. بهینه سازی نسبت فلزات نجیب-و ساختار پشتیبانی به طور قابل توجهی گزینش پذیری به وینیل استات را افزایش می دهد و با تشکیل محصول کاهش می یابد که اقتصاد و چرخه عملیاتی کارخانه را بهبود می بخشد.
محصولات رزین پایین دست VAM
مهم ترین محصول پایین دستی VAM رزین پلی وینیل استات است که از هموپلیمریزاسیون تشکیل شده و به طور گسترده در چسب های چوب، چسباننده رنگ لاتکس-و پوشش های کاغذی استفاده می شود. پلی وینیل الکل از الکلیز پلی وینیل استات تولید می شود و یک ماده مهم برای اندازه گیری پارچه و اندازه کاغذ است.
کوپلیمریزاسیون وینیل استات با اتیلن رزین EVA می دهد که نرمی، الاستیسیته و استحکام پیوند را ترکیب می کند و در چسب های ذوب داغ، مواد کفش فوم دار، فیلم کپسوله فتوولتائیک و ترکیبات کابل استفاده می شود. کوپلیمریزاسیون وینیل استات با مونومرهایی مانند وینیل کلرید و آکریلات ها کوپلیمرهای تخصصی بیشتری را تولید می کند که نیازهای متفاوت صنایع مختلف را برآورده می کند.
زمینه های کاربردی اصلی VAM
در چسب ها، امولسیون پلی وینیل استات جزء اصلی چسب سفید است که به طور گسترده در اتصالات نجاری، آب بندی بسته بندی و دکوراسیون ساختمان استفاده می شود. در پوشش‌ها، امولسیون‌های کوپلیمر وینیل{1} استات برای فرمول‌بندی رنگ‌های لاتکس داخلی و خارجی استفاده می‌شود که دمای تشکیل لایه پایین و حفظ رنگ خوب را ارائه می‌دهند. در منسوجات، اندازه پلی وینیل الکل و مواد تکمیل کننده عملکرد بافت نخ و احساس دست پارچه را بهبود می بخشد.
VAM همچنین برای ایمنی{0}}فیلم بین‌لایه شیشه، مواد بسته‌بندی زیست تخریب‌پذیر و فیلم مالچ کشاورزی استفاده می‌شود و دامنه کاربرد آن همچنان در حال گسترش است. در بسته بندی، چسب ذوب داغ EVA برای مهر و موم کردن کارتن و صحافی استفاده می شود، جایی که به سرعت می چسبد، بوی کمی دارد و راندمان تولید بالا می دهد. در فتوولتائیک، فیلم EVA برای محصور کردن ماژول های خورشیدی، محافظت از سلول ها در برابر رطوبت و آسیب مکانیکی استفاده می شود. این ماده کمکی مهم سیستم های فتوولتائیک است. با توسعه سریع صنایع جدید-انرژی و زیست محیطی{6}}مواد، ساختار تقاضای محصولات پایین دستی VAM همچنان بهبود می‌یابد و چشم‌انداز این بخش گسترده است.
سوالات متداول
فرمول مولکولی و عدد CAS مونومر وینیل استات چیست؟مونومر وینیل استات دارای فرمول مولکولی C4H6O2 و شماره CAS 108-05-4 است و به اختصار VAM نامیده می شود.
مواد اولیه اصلی برای تولید VAM چیست؟فرآیند مدرن مبتنی بر{0} اتیلن از اتیلن، اسید استیک و اکسیژن به عنوان مواد خام استفاده می‌کند که در یک جفت‌کننده اکسیداتیو فاز گازی روی یک کاتالیزور فلزی نجیب-واکنش می‌کنند تا VAM را تشکیل دهند.
مونومر وینیل استات در دمای معمولی در چه حالتی است؟VAM یک مایع بی رنگ در دمای معمولی با بوی تحریک کننده است. به راحتی تبخیر می شود، بنابراین با یک بازدارنده پلیمریزاسیون در دمای کنترل شده ذخیره می شود تا از پلیمریزاسیون جلوگیری شود.
مهمترین کاربرد VAM چیست؟VAM عمدتا برای تولید رزین پلی وینیل استات، پلی وینیل الکل و کوپلیمرهای EVA استفاده می شود که به طور گسترده در چسب ها، پوشش ها، منسوجات و بسته بندی استفاده می شود.
چرا در تولید VAM به یک کاتالیزور نیاز است؟اتیلن و اسید استیک مستقیماً به هیچ درجه عملی واکنش نشان نمی دهند. کاتالیزور پالادیوم{1}}طلا انرژی فعال سازی را کاهش می دهد و سرعت واکنش و گزینش پذیری محصول مورد نظر را افزایش می دهد.
رابطه بین EVA و VAM چیست؟EVA رزینی است که از کوپلیمریزاسیون وینیل استات با اتیلن به دست می آید. هر چه محتوای VAM بیشتر باشد، EVA نرمتر و الاستیک تر است و شفافیت آن بیشتر می شود.