Polivinil spirt-kundalik hayotda ham, sanoatda ham keng qoʻllaniladigan polimer material-savol tugʻdiradi: uning sintez jarayoni aynan qanday? U vinil spirti monomerlarining bevosita polimerizatsiyasi natijasida hosil bo'ladimi? Polivinil spirtining asosiy sintez jarayonidagi pardani ko'tarayotganimizda bizga qo'shiling. Polivinil spirtining sintezini ochish
Ko'p odamlar polivinil spirti vinil spirti monomerlarining to'g'ridan-to'g'ri polimerizatsiyasi natijasida hosil bo'ladi, deb noto'g'ri ishonishadi; ammo, bu shunday emas. Buning sababi vinil spirti va atsetaldegid o'rtasida mavjud bo'lgan tautomerizmda yotadi; xususan, bu o'zaro konversiya uchun muvozanat konstantasi juda yuqori bo'lib, normal sharoitda vinil spirtining juda past konsentratsiyasiga olib keladi. Vinil spirtining strukturaviy beqarorligi tufayli polivinil spirti (PVA) vinil spirti monomerlarini polimerlash orqali sintez qilib bo'lmaydi. Buning o'rniga, u aslida ma'lum kislotalarning vinil esterlarini polimerizatsiya qilish orqali olinadi, so'ngra ester guruhlarini olib tashlash uchun gidroliz reaktsiyasi amalga oshiriladi. Endi biz polivinil spirtining sintez jarayonini batafsil ko'rib chiqamiz.
1. Vinil asetatning polimerizatsiyasi
Polivinil spirtini sintez qilishning boshlang'ich nuqtasi vinil asetatning polimerizatsiyasi hisoblanadi. Bu bosqichda-katalizator yordamida{2}}vinil asetat monomerlari bir-biriga bog'lanib, uzun{3}}zanjirli polimerlarni hosil qiladi; bu jarayon keyingi gidroliz reaktsiyasi uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega. Ushbu bosqichda vinil asetat molekulalarini uzun polimerik zanjirlarga bog'lash uchun maxsus katalizatorlar va reaksiya sharoitlari qo'llaniladi va shu bilan keyingi gidroliz bosqichiga asos bo'ladi.
2. Alkogolliz reaksiyasi
Polivinil spirti alkogoliz reaktsiyasi orqali turli xil mahsulot navlariga aylanadi. Polivinil spirtining molekulyar zanjirlari dastlabki polimerizatsiya bosqichida hosil bo'lishiga qaramasdan, maxsus talablarga javob beradigan mahsulotni olish uchun keyingi qayta ishlash talab etiladi. Bu keyingi bosqich alkogoliz reaktsiyasidir. Alkogoliz jarayoni orqali kerak bo'lganda turli xil xususiyatlarga ega polivinil spirti ishlab chiqarilishi mumkin va shu bilan keng ko'lamli dastur stsenariylarining talablarini qondiradi.
Polivinilatsetatning gidroksidi alkogollizi odatda ikkita alohida jarayonga bo'linadi: nam alkogoliz va quruq alkogoliz. Ho'l alkogoliz jarayonida reaksiya muhiti bo'lib xizmat qilish uchun metanol eritmasiga 1-2% suv qo'shiladi, ishqoriy katalizator ham suvli eritma sifatida tayyorlanadi. Ushbu usulning afzalliklari orasida tezkor reaktsiya tezligi, yuqori ishlab chiqarish quvvati va ixcham uskunaning izi mavjud. Shu bilan birga, u -mahsulot tomonidan natriy asetat hosil bo'lishining ko'payishiga olib keladigan-nojo'ya reaktsiyalarning ko'pligi kabi ayrim kamchiliklarni ham taqdim etadi. Nam alkogoliz usulini qoʻllash orqali turli darajadagi efir spirti-aniqrogʻi 98%, 97%, 95%, 92% va 88%-boʻlgan mahsulotlar seriyasini ishlab chiqarish mumkin. Aksincha, quruq alkogoliz usuli reaktsiyani suv qo'shmasdan polivinilatsetatning metanol eritmasi ichida o'tkazishni o'z ichiga oladi; o'rniga ishqor to'g'ridan-to'g'ri metanolda eritiladi. Garchi bu usul ho'l alkogoliz bilan bog'liq kamchiliklarni samarali ravishda chetlab o'tgan bo'lsa-da, reaktsiya tezligi sekinroq va materialning yashash muddati uzoqroq bo'lib, shu bilan ishlab chiqarish jarayonining uzluksizligiga qiyinchiliklar tug'diradi. Ho'l yoki quruq usuldan foydalanishdan qat'i nazar, 99% navli mahsulot ishlab chiqarish uchun yuqori{19}}ishqorli va past{20}}ishqorli reaksiya sharoitlaridan foydalanish mumkin.
3. Sovunlanish reaksiyasi va chiqindi suyuqliklarni tozalash
Sovunlanish reaksiyasi alkogoliz jarayonini osonlashtiradi va efir spirti darajasini oshiradi. Polivinilatsetatning gidroksidi{1}}katalizlangan alkogoliz kontekstida sovunlanish reaksiyasi muhim bosqichni tashkil etadi. Ushbu reaksiya alkogoliz mahsulotlari va gidroksidi o'rtasidagi o'zaro ta'sirni o'z ichiga oladi, asosiy maqsad alkogolizni oldinga siljitish va ester guruhlarining konversiya tezligini oshirishdir. Sovunlanish reaktsiyasi orqali turli darajadagi ester alkogolizini ko'rsatadigan turli xil mahsulotlarni olish mumkin va shu bilan keng ko'lamli dastur talablarini qondirish mumkin.
Polivinilatsetatni alkogolizlash jarayonida katta hajmdagi chiqindi suyuqlik-odatda "qayta tiklanadigan eritma"-holatlanadi. Bu chiqindi suyuqlik metanol, metil asetat, natriy asetat va atsetaldegidni o'z ichiga olgan murakkab aralashmani o'z ichiga oladi. Ushbu chiqindi suyuqlikni qayta tiklash va qayta ishlash resurslardan samarali foydalanish va bir vaqtning o'zida atrof-muhitga ta'sirini kamaytirish imkonini beradi. Binobarin, ushbu komponentlar resurslardan to'liq foydalanishni ta'minlash va atrof-muhitga har qanday salbiy ta'sirlarning oldini olish uchun maxsus qayta tiklash va qayta ishlash protseduralaridan o'tishi kerak.