醋酸乙烯酯和其他含双键的单体一样,在紫外线、γ射线和X射线等的作用下,易发生游离基型聚合。在热的作用下,少量的醋酸乙烯酯也容易发生聚合。此外,醋酸乙烯酯在引发剂的作用下,能在较为缓和的条件下进行聚合。反应的通式为:
醋酸乙烯酯聚合的工业化实施方法很多,对于供生产聚乙烯醇纤维用的聚醋酸乙烯酯,一般都用溶液聚合法制得,因为溶液聚合反应较易控制,产品质量较好。
在以甲醇为溶剂的醋酸乙烯酯聚合过程中,聚合反应的同时,还发生下列主要的副反应:
(二)聚醋酸乙烯酯的醇解
对于成纤用聚乙烯醇,生产上是将聚醋酸乙烯酯在甲醇和氢氧化钠的作用下进行醇解反应而制得。
在发生上述反应的同时,根据反应体系中水含量的多少,伴随着或多或少下述副反应发生:
PV-OAc+nNaOH→PV-OH+nNaOAc(www.xing528.com)
CH3OAc+NaOH→CH3OH+NaOAc
当反应体系中的含水量比较高时,副反应明显加速,使反应所消耗的碱催化剂量也随之增加。因此在工业化生产中,根据醇解反应体系中所含水分的多少或反应所用碱催化剂量的高低,分为高碱醇解法和低碱醇解法两种生产工艺。
1.高碱醇解法该法反应体系中的允许水含量约为6%。通常情况下,每一摩尔聚醋酸乙烯链节需加碱0.1~0.2mol。氢氧化钠是以其水溶液的形式加入的,所以此法也称湿法醇解。高碱醇解法的特点是醇解反应速度快、设备生产能力较大;但由于副反应多,除耗用碱催化剂量较多外,还使醇解残液的回收工艺较为复杂。
2.低碱醇解法此法耗碱量一般为每一摩尔聚醋酸乙烯链节仅加碱0.01~0.02mol。在醇解过程中,碱以甲醇溶液的形式加入,整个反应体系中的含水量必须控制在0.1%~0.3%以下,所以此法也叫干法醇解。其特点是副反应少,醇解残液的回收比较简单,但反应的速度较慢,所以醇解物料在醇解机中的停留时间应适当增长。
醇解所得的聚乙烯醇为白色小颗粒状固体。纤维级聚乙烯醇的平均聚合度控制在1750±50,残存醋酸根少于0.2%,其主要规格见表6-1。
表6-1 纤维级聚乙烯醇的主要规格
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