Синтез поливинилового спирта в водно-спиртовых средах

• Автор: Бойко, Виктор Викторович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

1.1.1 Особенности радикальной полимеризации винилацетата и их влияние на структуру цепи.

1.1.2 Полимеризация в массе

1.1.3 Полимеризация в растворе.

1.1.4 Суспензионная полимеризация

1.1.5 Эмульсионная полимеризация.

1.1.6 Фотополимеризация и полимеризация под действием ионизирующего излучения

1.1.7 Полимеризация в присутствии металлорганических соединений

1.2 Получение ПВС

1.2.1 Введение.

1.2.2 Получение ПВС щелочным алкоголизом сложных поливиниловых эфиров в среде алифатических спиртов.

1.2.3 Получение ПВС щелочным алкоголизом в других средах.

1.2.4 Омыление ПВА по механизму аминолиза
1.2.5 Омыление ПВА по механизму алкоголиза в присутствии кислот
1.2.6 Разработка специального аппаратурного оформления процессов омыления.
1.2.7 Получение стереорегулярного ПВС
1.2.8 Технология получения ПВС в системе метанолбензин
1.2.9 Побочные реакции при омылении ПВА
1.3 Кинетика и механизм омыления ПВА.
1.4 Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследования Глава 2. Экспериментальная часть.
2.1 Исходные вещества
2.2 Основные методы, использованные при проведении работы
2.3 Методика омыления суспензионного ПВА в среде осушенного спирта.
2.3.1 Омыление ПВА гидроксидом натрия в среде осушенного метанола.
2.3.2 Омыление ПВА метилатом натрия в среде осушенного метанола.
2.3.3 Омыление ПВА гидроксидом натрия и метилатом натрия в среде осушенного этанола
2.3.4 Омыление ПВА гидроксидом натрия и метилатом натрия в среде осушенного изопропанола.
2.3.5 Омыление ПВА гидроксидом натрия и метилатом натрия в среде
осушенного пропанола
2.4 Омыление суспензионного ПВА в системе спиртвода
2.4.1 Омыление ПВА гидроксидом калия в системе метанолвода
2.4.2 Омыление ПВА гидроксидом калия в системе этанолвода
2.4.3 Омыление ПВА гидроксидом калия в системе изопропанолвода .
2.4.4 Омыление ПВА гидроксидом калия в системе пропанолвода
2.5 Омыление латекса ПВА в системе этанолвода
2.5.1 Омыление латекса ПВА гидроксидом калия в системе этанолвода
2.5.2 Омыление латекса ПВА гидроксидом калия в системе изопропанолвода
2.6 Определение молекулярной массы
2.7 Определение остаточных ацетатных групп в ПВС
2.8 Определение расхода КОН на омыление ПВА методом потенциометрического титрования.
2.9 Определение качества растворителя по отношению к ПВА и ПВС
2. Построение фазовых диаграмм
2. Проведение кинетических расчетов.
Глава 3. Обсуждение результатов.
3.1 Щелочное омыление ПВА в среде осушенных спиртов.
3.2 Оценка изменения качества растворителя в процессе омыления ПВА в среде безводных спиртов.
3.3 Омыление ПВА в водноспиртовых системах
3.4 Кинетика и механизм омыления ПВА в водноспиртовых системах
3.5 Влияние способа получения исходного ПВА на СП ПВС
3.6 Изучение фазовой эволюции системы при омылени ПВА в спиртах и водноспиртовых смесях.
3.7 Синтез ПВС в однофазной системе
3.8 Синтез ПВС омылением ПВА в виде латекса
3.9 Получение ПВС с пониженной степенью кристалличности
Список использованных источников
Принятые сокращения
АИБН динитрил азобисизомасляной кислоты
ВА винилацетат
ММ молекулярная масса
ПАП полимераналогичное превращение
ПБ перекись бензоила
ПВА поли винилацетат
ПВС поливиниловый спирт
ПМ полимеризация
ТГФ тетрагидрофуран
ОЭЦ оксиэтилцеллюлоза
СП степень полимеризации
МеАс метилацетат
Введение


Омыление ПВА гидроксидом калия в системе изопропанолвода . Определение расхода КОН на омыление ПВА методом потенциометрического титрования. Проведение кинетических расчетов. Глава 3. Обсуждение результатов. Щелочное омыление ПВА в среде осушенных спиртов. Оценка изменения качества растворителя в процессе омыления ПВА в среде безводных спиртов. Изучение фазовой эволюции системы при омылени ПВА в спиртах и водноспиртовых смесях. В последние годы наблюдается бурный рост потребления синтетических водорастворимых полимеров ВРП в медицине, биотехнологии, текстильной и лакокрасочной промышленности. В ряду ВРП поливиниловый спирт ПВС является одним из самых перспективных полимеров, что объясняется его доступной сырьевой базой и широкими возможностями модификации структуры и свойств. Относительно новая область применения ПВС получение высокопрочных волокон, способных заменить волокна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена СВМПЭ в композиционных материалах и средствах антибаллистической защиты. Это применение требует создания ПВС со сверхвысокой молекулярной массой, то есть со степенью полимеризации порядка ООО. К настоящему времени получение ПВС такой ММ и волокон на его основе, освоено только одной фирмой . Япония. Актуальной задачей является разработка метода получения СВМ ПВС для создания на его основе волокон подобной марки в России. Следует отметить, что в настоящее время в России выпускается только низкомолекулярная марка ПВС для применения в качестве стабилизатора водных дисперсий. Со времени первой публикации по синтезу ПВС, вышедшей в г. ГГВС практически не изменились. Несмотря на то, что этой тематике посвящено множество научных работ и патентов, большинство из них относится только к одной разновидности процесса синтеза ПВС каталитической переэтерификации ПВА в среде осушенного метилового спирта метанолизу, в присутствии катализаторов кислот и щелочей. Характерным недостатком процесса метанолиза ПВА является резкое изменение фазового состояния системы, что приводит к образованию геля во всем объеме реактора при конверсии порядка . Возникающие проблемы еще больше усугубляются при получении высокомолекулярных марок ПВС. Для их решения предложено использовать быстроходные мешалки с регулируемым числом оборотов или проводить реакцию омыления на ленте конвейера, что усложняет технологическую схему и требует значительных капитальных затрат. Кардинальным решением данной проблемы может стать разработка процесса омыления ГТВА, в котором гелеобразование полностью отсутствует. Настоящая работа посвящена разработке и исследованию кинетики механизма высокоэффективного способа получения ПВС в водноспиртовых средах, который позволяет получать ПВС в широком диапазоне молекулярных масс. В качестве основного подхода для решения проблемы гелеобразования, нами была выбрана идея проведения омыления ПВА в системе вода алифатические спирты СС3. Ожидалось, что данный подход предоставит возможность направленного влияния на фазовое состояние системы и кинетику реакции омыления ПВА. Таким образом, поставленная цель работы имеет фундаментальный и инженерный аспект. Глава 1. ВА в массе, растворе, эмульсии или суспензии. ОВС . Использование при инициировании реакции полимеризации ВА окислительновосстановительных систем позволяет проводить полимеризацию при пониженных температурах С С, что способствует получению полимера с минимальной разветвленностью и высокой ММ. Для инициирования реакции полимеризации ВА так же используется фотоинициирование 5,6 и инициирование под действием ионизирующего излучения . В работе предложен способ получения ПВА высокой молекулярной массы ММ, в котором для инициирования применяются ацильные олигоперекиси, содержащие различные по термической стабильности перекисные группы. Термостабильные перекисные группы начинают распадаться при высоких температурах и образующиеся макрорадикалы инициируют новые кинетические цепи, что приводит к росту ММ полимеров. Передача цепи на полимер, мономер и примеси оказывает весьма существенное влияние на значения ММ и ММР как ПВА, так и ГГОС.