37 Производство поливинилацеталей

Поливинилацетали — важнейшие производные ПВС. Их получают реакцией аце-талирования ПВС альдегидами (муравьиным, уксусным, масляным, фурфуролом) в присутствии катализатора (минеральной кислоты).Процесс обычно проводят в водной среде (используется раствор ПВС), в которой образующийся поливинилацеталь не растворяется и поэтому выпадает в осадок. Ско­рость реакции зависит от температуры и кислотности среды, а степень ацеталирования от соотношения компонентов, природы альдегида и продолжительности реакции. Наибольшей реакционной способностью обладают низшие альдегиды (муравьиный и уксусный).

Промышленное применение получили поливинилформаль (ПВФ), поливинилэтилаль (ПВЭ), поливинилбутираль (ПВБ), а также смешанный ацеталь, образовав­шийся при одновременном действии на ПВС формальдегида и ацетальдегида — поливинилформальэтилаль:

Все поливинилацетали, кроме ацетальных групп, содержат гидроксильные и ацетат­ные группы. Поливинилацетали в промышленности получают периодическим способом в гете­рогенной среде (в воде). Технологический процесс состоит из следующих стадий: ра­створение и ацеталирование ПВС, промывка, стабилизация и сушка полимера.

Поливинилацетали

Поливинилацетали, как и ПВА, — аморфные термопластичные полимеры. В зави­симости от строения они имеют разнообразные свойства. Чем выше молекулярная масса альдегида, используемого для ацеталирования ПВС, тем лучше эластичность ацеталя и растворимость в органических растворителях. Плохой растворимостью характеризуется только ПВФ, который растворяется в хлорированных углеводоро­дах, уксусной и муравьиной кислотах. Другие поливинилацетали легко растворяются в этаноле и бутаноле, уксусной кислоте, пиридине и ароматических углеводородах.

ПВФ является наиболее жестким, теплостойким и прочным из поливинилацеталей, тогда как ПВБ отличается высокой эластичностью, стойкостью к действию солнечного света, кислорода и озона, повышенной адгезией к металлам, стеклу и пластмассам.

ПВБ наиболее широко применяют в промышленности по сравнению с другими поливинилацеталями. Его главное назначение — изготовление небьющихся стекол для автомобилей, автобусов, самолетов. Из ПВБ, содержащего 15-40 % пластификатора , получают методом экструзии пленки, которые ис­пользуют в качестве промежуточного слоя для склеивания силикатных и пластмас­совых стекол.

Растворы ПВБ в спирте — хорошие клеи. Совмещение их с резольными феноло-формальдегидными смолами (ФФС) позволяет получить не только термореактив­ные клеи (клеи БФ), переходящие при нагревании в неплавкое и нерастворимое со­стояние, но и связующие для производства стеклопластиков.

ПВБ используется для получения покрытий по днищам морских судов, а также металлическим, изделиям и сооружениям находящимся в воде, для декоративных и защитных покрытий по дереву, алюминиевым и магниевым сплавам, а также в производстве водоотталкивающих тканей.

ПВФ в смеси с различными ФФС применяют в качестве конструкционного клея для соединения изделий из металлов, для получения электроизоляционных покры­тии по проволоке и в производстве пенопластов с высокими ударной вязкостью и мо­дулем упругости при сжатии.

Поливииилформальэтилаль в смеси с ФФС находит применение в качестве лака для эмалирования медных электропроводов. ПВЭ используется для получения лаков, клеев и изделий, изготовляемых методами литья под давлением и экструзии. Мате­риал обладает высокой стойкостью к истиранию и к атмосферным воздействиям.

Техника безопасности производства поливинилацеталей

Производства поливннилацеталей являются огне- и взрывоопасны­ми. Исходные низкомолекулярные продукты (винилацетат, метанол, метилацетат, ук­сусный и масляный альдегиды) легкогорючие жидкости, а их смеси с воздухом взрывоопасны. Кроме того, эти вещества токсичны. ВА и альдегиды вызывают раздражение сли­зистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Метанол  яд, приводящий к тяжелым отравлениям при приеме внутрь (слепота, смерть). Отравление им также может происходить при вдыхании паров и всасывании через кожу.