醋酸乙烯酯溶液聚合生產(chǎn)工藝

1、七、醋酸乙烯酯溶液聚合生產(chǎn)工藝七、醋酸乙烯酯溶液聚合生產(chǎn)工藝 和聚乙烯醇和聚乙烯醇(PVA)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)維尼綸生產(chǎn)維尼綸(聚乙烯醇縮甲醛聚乙烯醇縮甲醛PVFo)纖維所需的纖維所需的原料是聚乙烯醇原料是聚乙烯醇(PVA)，而聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯，而聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯(PVAc)醇解而得。聚醋酸乙烯酯是用醋酸乙烯酯經(jīng)醇解而得。聚醋酸乙烯酯是用醋酸乙烯酯經(jīng)溶液聚合而得。作為纖維用聚合物，其大分子必須是溶液聚合而得。作為纖維用聚合物，其大分子必須是線型的，而且具有一定相對(duì)分子質(zhì)量，相對(duì)分子質(zhì)量線型的，而且具有一定相對(duì)分子質(zhì)量，相對(duì)分子質(zhì)量分布比較窄。據(jù)此，醋酸乙烯酯的溶液聚合所得到的分

2、布比較窄。據(jù)此，醋酸乙烯酯的溶液聚合所得到的聚醋酸乙烯酯也必須是線型的，而且具有一定相對(duì)分聚醋酸乙烯酯也必須是線型的，而且具有一定相對(duì)分子質(zhì)量，相對(duì)分子質(zhì)量分布比較窄。子質(zhì)量，相對(duì)分子質(zhì)量分布比較窄。平均聚合度為175050聚乙烯醇纖維的最大特點(diǎn)是它的性狀與棉花十聚乙烯醇纖維的最大特點(diǎn)是它的性狀與棉花十分接近，其分接近，其優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)如下：如下：1.吸濕性好吸濕性好，是合成纖維中吸濕性最大的，所以非常適，是合成纖維中吸濕性最大的，所以非常適合于民用衣著，可代替棉花。合于民用衣著，可代替棉花。 2. 強(qiáng)度較高強(qiáng)度較高普通型維尼綸短纖維的強(qiáng)度稍高于棉花。普通型維尼綸短纖維的強(qiáng)度稍高于棉花。而高強(qiáng)力的長(zhǎng)

3、絲纖維，其強(qiáng)度可與聚酯或聚酰胺相當(dāng)，而高強(qiáng)力的長(zhǎng)絲纖維，其強(qiáng)度可與聚酯或聚酰胺相當(dāng)，若用若用50維尼綸與維尼綸與50棉花混紡。其強(qiáng)度比純棉的可棉花混紡。其強(qiáng)度比純棉的可高高60，耐磨性比棉花高，耐磨性比棉花高4倍，耐用性提高倍，耐用性提高50一一100。3.耐腐蝕和耐日光性也很好耐腐蝕和耐日光性也很好耐堿性強(qiáng)也可耐一般有耐堿性強(qiáng)也可耐一般有機(jī)酸、醇、不怕蟲(chóng)蛀。機(jī)酸、醇、不怕蟲(chóng)蛀。4.柔軟性和保暖性好，柔軟性和保暖性好，比棉花輕，傳熱慢。比棉花輕，傳熱慢。 聚乙烯醇纖維的主要聚乙烯醇纖維的主要缺點(diǎn)缺點(diǎn)：1.耐熱水性差耐熱水性差，沸水中煮，沸水中煮34h會(huì)部分溶解，加熱至?xí)糠秩芙?，加熱?15會(huì)

4、收縮變形。會(huì)收縮變形。2.彈性較差、回彈性不夠好，彈性較差、回彈性不夠好，故其織物易折皺，不宜故其織物易折皺，不宜縫制外衣?？p制外衣。 3. 染色性差。染色性差。因這種纖維具有因這種纖維具有“皮層皮層”結(jié)構(gòu)及縮醛化結(jié)構(gòu)及縮醛化的影響，它的染色性能較差，且色澤不鮮艷。的影響，它的染色性能較差，且色澤不鮮艷。維尼綸繩維尼綸繩 醋酸乙烯酯AIBN溶劑甲醇溶液聚合6465轉(zhuǎn)化率5060聚醋酸乙烯酯甲醇溶液回收單體NaOH甲醇溶液醇 解塊狀PVA水洗、分離干燥及分散粉狀PVAPVA生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工藝流程？1.原料和工藝條件原料和工藝條件 1）醋酸乙烯酯溶液聚合的原料和工藝條件）醋酸乙烯酯溶液聚合的原料

5、和工藝條件 w(醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯(單體單體):w(CH3OH(溶劑溶劑)=80:20 AIBN的用量為單體質(zhì)量的的用量為單體質(zhì)量的0.025 聚合溫度為聚合溫度為6465； 轉(zhuǎn)化率為轉(zhuǎn)化率為5060；聚合時(shí)間為；聚合時(shí)間為4h8h。 2)聚醋酸乙烯酯溶液醇解配方和工藝條件聚醋酸乙烯酯溶液醇解配方和工藝條件 聚醋酸乙烯中聚醋酸乙烯中 n(-OCOCH3):n(CH3OH):n(NaOH) =1:1:0.1122.工藝條件分析工藝條件分析 1) 選用甲醇作溶劑選用甲醇作溶劑 CH3OH對(duì)聚醋酸乙烯酯溶解性能極好，鏈自由對(duì)聚醋酸乙烯酯溶解性能極好，鏈自由基處于伸展?fàn)顟B(tài)，體系中自動(dòng)加速現(xiàn)象來(lái)得晚，

6、使聚基處于伸展?fàn)顟B(tài)，體系中自動(dòng)加速現(xiàn)象來(lái)得晚，使聚醋酸乙烯酯大分子為線型結(jié)構(gòu)且相對(duì)分子質(zhì)量分布較醋酸乙烯酯大分子為線型結(jié)構(gòu)且相對(duì)分子質(zhì)量分布較窄。窄。 CH3OH是下一步聚醋酸乙烯酯醇解的醇解劑。是下一步聚醋酸乙烯酯醇解的醇解劑。 CH3OH的的CS小，只要控制單體與溶劑的比例就小，只要控制單體與溶劑的比例就能夠保證對(duì)聚醋酸乙烯酯相對(duì)分子質(zhì)量的要求。能夠保證對(duì)聚醋酸乙烯酯相對(duì)分子質(zhì)量的要求。 2）聚合溫度）聚合溫度6465 醋酸乙烯酯和醋酸乙烯酯和CH3OH有恒沸點(diǎn)有恒沸點(diǎn)64.5，聚合反，聚合反應(yīng)容易控制。應(yīng)容易控制。 聚合物的結(jié)構(gòu)與聚合溫度有關(guān)。聚合物的結(jié)構(gòu)與聚合溫度有關(guān)。 醋酸乙烯溶液聚

7、合有關(guān)的聚合反應(yīng)如下：醋酸乙烯溶液聚合有關(guān)的聚合反應(yīng)如下： 鏈引發(fā)鏈引發(fā)鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng)鏈終止。以歧化終止為主鏈終止。以歧化終止為主N=NCNCN(CH3)2C2(CH3)2CCNC(CH3)2N2+鏈轉(zhuǎn)移鏈轉(zhuǎn)移 I 向單體轉(zhuǎn)移向單體轉(zhuǎn)移向溶劑轉(zhuǎn)移向溶劑轉(zhuǎn)移向大分子轉(zhuǎn)移向大分子轉(zhuǎn)移向大分子轉(zhuǎn)移可能有向大分子轉(zhuǎn)移可能有(a)、(b)和和(c)三個(gè)位置三個(gè)位置研究結(jié)果表明：研究結(jié)果表明：(c)位置的轉(zhuǎn)移在位置的轉(zhuǎn)移在65 就會(huì)發(fā)生，而就會(huì)發(fā)生，而(b)、(a)位置的轉(zhuǎn)移位置的轉(zhuǎn)移70 以上才會(huì)發(fā)生。醋酸乙烯以上才會(huì)發(fā)生。醋酸乙烯的溶液聚合溫度之所以控制在的溶液聚合溫度之所以控制在65就是為了避免就是為

8、了避免(a)，(b)位置的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，防止聚醋酸乙烯大分子支化，位置的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，防止聚醋酸乙烯大分子支化，保證保證PVA大分子為線型大分子。大分子為線型大分子。 3）聚合轉(zhuǎn)化率選擇）聚合轉(zhuǎn)化率選擇50-60；聚合時(shí)間選擇；聚合時(shí)間選擇4-8h CH3OH對(duì)聚醋酸乙烯溶解性能極好，鏈自由基處于對(duì)聚醋酸乙烯溶解性能極好，鏈自由基處于伸展?fàn)顟B(tài)，體系中自動(dòng)加速現(xiàn)象來(lái)得晚，如果控制轉(zhuǎn)化伸展?fàn)顟B(tài)，體系中自動(dòng)加速現(xiàn)象來(lái)得晚，如果控制轉(zhuǎn)化率率50-60結(jié)束反應(yīng)，可消除自動(dòng)加速現(xiàn)象，將使聚合結(jié)束反應(yīng)，可消除自動(dòng)加速現(xiàn)象，將使聚合反應(yīng)接近勻速反應(yīng)，并使聚醋酸乙烯大分子為線型結(jié)構(gòu)反應(yīng)接近勻速反應(yīng)，并使聚醋酸乙烯大分子為線型結(jié)構(gòu)且相對(duì)分子質(zhì)量分布較窄且相對(duì)分子質(zhì)量分布較窄4）溶劑濃度）溶劑濃度3. 聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯(PVAc)的醇解反應(yīng)的醇解反應(yīng) 1）直接水解法）直接水解法 聚醋酸乙烯酯中聚醋酸乙烯酯中n(-OCOCH3):n(NaOH) =1:12）(無(wú)水低堿無(wú)水低堿)醇解法醇解法聚醋酸乙烯中聚醋酸乙烯中 n(-OCOCH3):n(CH3OH):n(NaOH) =1:1:0.11