У такого полимера, как поливинилацат, представляющий собой сложный эфир уксусной кислоты и винилового спирта, довольно узкая область применения по сравнению, скажем, с ПВХ, полиэтиленом или полиуретаном.
Однако это не снижает значимости данного полимера, поскольку клей, изготавливаемый на его основе, по массовости применения, справедливо можно назвать королём всех клеёв.
В быту клей ПВА практически вытеснил другие клеи, например, силикатный канцелярский, и не применяется он при склеивании лишь тех материалов, которые он не склеивает в принципе.
Кроме производства клея, ПВА используется для получения акриловых и водоэмульсионных красок, лаков, а также для получения поливинилового спирта.
Для получения ПВА используется полимеризация винилацетата. Поскольку виниловый спирт является химически очень нестойким веществом, легко окисляющимся до ацетальдегида, то и получение винилацетата прямой этерификацией невозможно.
Поэтому данный сложный эфир получают либо присоединением к уксусной кислоте ацетилена в присутствии сульфатов ртути, либо окислительным взаимодействием уксусной кислоты с этиленом на палладиевом катализаторе.
Полимеризация винилацетата выполняется тремя способами:
- Эмульсионным;
- Блочным;
- В растворе.
Поскольку ПВА наиболее часто используется в растворённом виде, то последний метод имеет наибольшее распространение. При его получении, применяемого в строительстве, немалую значимость имеет эмульсионный метод.
При промышленной полимеризации винилацетата в качестве растворителя, в основном используются:
- Бензол;
- Этанол;
- Этилацетат.
Для проведения реакции используются реакторы из никеля либо алюминия, оснащённые мешалкой, паровой рубашкой, а также обратным холодильником.
Исходная реакционная смесь содержит винилацетат, перекись бензоила, служащая инициатором процесса полимеризации, и растворитель.
Кроме того, в число компонентов входит уксусный либо пропионовый альдегид, количеством которого регулируется вязкость полимера.
Смесь нагревается до того момента, когда начнётся слабое кипение растворителя. Процесс длится от 12 до 18 часов.
Эмульсионную полимеризацию проводят двумя способами.
Первый метод. Заключается в применении водорастворимых инициаторов, обеспечивающих образование устойчивой суспензии или эмульсии,
Второй — в применении инициаторов, которые растворяются в мономере.
В результате полимеризации получаются гранулы ПВА.
Эмульгирование при использовании первого метода осуществляется сульфокислотами и мылами. Инициатором выступает пероксид водорода.
После двухчасового энергичного перемешивания смеси при температуре 70°С получается устойчивая эмульсия ПВА типа латекса.
В случае применения второго метода инициаторы, к примеру, перекись бензоила, растворяются в мономере.
Для эмульгирования используются:
- Полиакриловая кислота;
- Поливиниловый спирт;
- Другие полимеры, которые растворяются в воде.
Конечным продуктом является твёрдый чистый ПВА с молекулярной массой, достигающей 500000.
Процесс проводится в реакторах с пропеллерными (быстроходными) мешалками на протяжении 2-6 часов.
Температура при этом составляет 80°С.
В результате образуется продукт, называемый бисером, который после оседания, фильтруется, а затем промывается водой.
В заключении хотим подчеркнуть. Для предотвращения причинения вреда здоровью персонала, на таких предприятиях, рабочие должны периодически проходить обучение по охране труда, а руководством периодически производиться оценка профессиональных рисков, утвержденного в рамках трудового законодательства РФ.
