Полимеры простых виниловых эфиров

Полимеры простых виниловых эфиров получают полимеризацией простых эфиров общей формулы СН2=СН—OR, где R — алкильный или арильный радикалы.


Производство полимеров простых виниловых эфиров

Простые виниловые эфиры полимеризуются с образованием жидких (вязких) или твердых полимерных продуктов. В отличие от сложных виниловых эфиров простые виниловые эфиры полимеризуются по ионному механизму. Реакция полимеризации протекает по уравнениюПолимеризация простых виниловых эфиров

где R— алкильный или арильный радикал.

В качестве катализаторов применяют хлориды и фториды металлов: SnCl2, SnCl4, FeCl3, BF3, AlCl3, смесь SnCl2 и BF3 и минеральные кислоты. Эти соединения легко образуют комплексы, которые катализируют полимеризацию.

По способности вступать в реакцию полимеризации и по свойствам полученных из них полимеров простые виниловые эфиры можно разделить на две группы.

К первой группе относятся виниловые эфиры одноатомных спиртов. Наиболее распространенными из них являются: винилизопропиловый, винилизобутиловый, винилметиловый, винилэтиловый и винил-н-бутиловый.

Во вторую группу входят: виниловые эфиры двух-, трех- и многоатомных спиртов. Наибольшее распространение получили дивинилгликолевый и тривинилгликолевый эфиры. Мономеры первой группы полимеризуются при комнатной, повышенной или пониженной температурах. При комнатной и повышенной температуре образуются жидкие легкоподвижные и вязкие вещества. При понижении температуры повышается молекулярная масса полимера. При температуре —10 °С и ниже получаются твердые каучукоподобные полимеры. Винилэтиловый, винилизопропиловый и винилизобутиловый эфиры при 0— 25 °С в присутствии катализаторов средней активности образуют твердые полимеры. Винилизобутиловый эфир, разбавленный жидким пропаном, при обработке трифторидом бора образует высокомолекулярные каучукоподобные полимеры. Мономеры второй группы полимеризуются при комнатной и повышенной температурах с образованием твердых и хрупких, труднорастворимых и нерастворимых полимеров.

Молекулярная масса полимеров простых виниловых эфиров определяется природой катализатора, его концентрацией и температурой реакции.

В промышленности полимеры простых виниловых эфиров получают периодическим способом путем полимеризации в растворе. Процесс проводят в аппарате, снабженном мешалкой, рубашкой для обогрева и охлаждения и обратным холодильником.

Температура полимеризации 20°С. При полимеризации винил-н-бутилового эфира катализатором чаще всего служит хлорид железа, растворенный в этиловом или н-бутиловом спирте (0,03—0,15% от массы мономера). При завершении реакции от полимера отмывают катализатор и затем сушат. Полимер выпускают в виде порошка или гранул.

Иногда полимеризацию простых виниловых эфиров проводят в массе при 0°С и выше. При полимеризации в массе при низких температурах (до —80 °С) получают стереорегулярные  полимеры.

Полимеры простых виниловых эфиров выпускаются как в виде концентрированных растворов в органических растворителях (толуоле или смеси ароматических, парафиновых и нафтеновых углеводородов), так ив виде стабилизированных твердых продуктов.


Свойства и применение полимеров простых виниловых эфиров

Поливиниловые эфиры представляют собой полимерные вещества от жидких до твердых продуктов.

Поливинилалкиловые эфиры хорошо растворяются во всех обычных органических растворителях, за исключением этанола, а поливинилметиловый эфир растворяется даже в холодной воде. Они стойки к действию водных растворов кислот и щелочей.

Полимеры виниловых эфиров одноатомных спиртов обладают высокой адгезией к стеклу, металлу, дереву, ткани и к другим материалам. Они используются в лакокрасочной промышленности, для обработки и пропитки тканей, в производстве искусственной кожи, для приготовления различных клеящих материалов, пластифицирующих добавок, для понижения температуры стеклования полимеров, в качестве загустителей и для других целей. Поливинилбутиловый эфир под названием «бальзам Шостаковского» применяется в медицине для лечения ожогов.

Виниловые эфиры, особенно с длинными алкильными радикалами, применяют для внутренней пластификации других полимеров. Наибольшее распространение получили сополимеры простых виниловых эфиров с акрилонитрилом, винилхлоридом, винилиденхлоридом, винилацетатом, малеиновым ангидридом и его производными, а также с другими мономерами.

Сополимеры виниловых эфиров с малеиновой и фумаровой кислотами и некоторыми их производными широко используют в качестве присадок к лакам, импрегнирующих агентов и электроизоляционных материалов.

Сополимеры виниловых эфиров с метилметакрилатом можно применять в качестве прослоек при изготовлении безосколочного стекла.


 

Список литературы:
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П., Файзулина Д. А. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. 2-е изд. М., Химия, 1976. 108 с.
Лосев И. Я., Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. 3-е изд. М., Химия, 1971. 615 с.
Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. 2-е изд. М. — Л., Химия, 1966. 768 с. Технология пластических масс. Л., Химия, 1977. 366 с.
Розенберг М. Э. Полимеры на основе винилацетата. Л., Химия, 1983. 252 с.

Автор:
Источник: Коршак В.В., Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter