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1、七、醋酸乙烯酯溶液聚合生产工艺七、醋酸乙烯酯溶液聚合生产工艺 和聚乙烯醇和聚乙烯醇(PVA)生产工艺生产工艺 生产维尼纶生产维尼纶(聚乙烯醇缩甲醛聚乙烯醇缩甲醛PVFo)纤维所需的纤维所需的原料是聚乙烯醇原料是聚乙烯醇(PVA)，而聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯，而聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯(PVAc)醇解而得。聚醋酸乙烯酯是用醋酸乙烯酯经溶醇解而得。聚醋酸乙烯酯是用醋酸乙烯酯经溶液聚合而得。作为纤维用聚合物，其大分子必须是线液聚合而得。作为纤维用聚合物，其大分子必须是线型的，而且具有一定相对分子质量，相对分子质量分型的，而且具有一定相对分子质量，相对分子质量分布比较窄。据此，醋酸乙烯酯的溶液聚合所得到的
2、聚布比较窄。据此，醋酸乙烯酯的溶液聚合所得到的聚醋酸乙烯酯也必须是线型的，而且具有一定相对分子醋酸乙烯酯也必须是线型的，而且具有一定相对分子质量，相对分子质量分布比较窄。质量，相对分子质量分布比较窄。平均聚合度为175050聚乙烯醇纤维的最大特点是它的性状与棉花十聚乙烯醇纤维的最大特点是它的性状与棉花十分接近，其分接近，其优点优点如下：如下：1.吸湿性好吸湿性好，是合成纤维中吸湿性最大的，所以非常适，是合成纤维中吸湿性最大的，所以非常适合于民用衣着，可代替棉花。合于民用衣着，可代替棉花。2.强度较高强度较高普通型维尼纶短纤维的强度稍高于棉花。普通型维尼纶短纤维的强度稍高于棉花。而高强力的长丝纤
3、维，其强度可与聚酯或聚酰胺相当，而高强力的长丝纤维，其强度可与聚酯或聚酰胺相当，若用若用50维尼纶与维尼纶与50棉花混纺。其强度比纯棉的可棉花混纺。其强度比纯棉的可高高60，耐磨性比棉花高，耐磨性比棉花高4倍，耐用性提高倍，耐用性提高50一一100。3.耐腐蚀和耐日光性也很好耐腐蚀和耐日光性也很好耐碱性强也可耐一般有耐碱性强也可耐一般有机酸、醇、不怕虫蛀。机酸、醇、不怕虫蛀。4.柔软性和保暖性好，柔软性和保暖性好，比棉花轻，传热慢。比棉花轻，传热慢。聚乙烯醇纤维的主要聚乙烯醇纤维的主要缺点缺点：1.耐热水性差耐热水性差，沸水中煮，沸水中煮34h会部分溶解，加热至会部分溶解，加热至115会收缩变
4、形。会收缩变形。2.弹性较差、回弹性不够好，弹性较差、回弹性不够好，故其织物易折皱，不宜故其织物易折皱，不宜缝制外衣。缝制外衣。3.染色性差。染色性差。因这种纤维具有因这种纤维具有“皮层皮层”结构及缩醛化结构及缩醛化的影响，它的染色性能较差，且色泽不鲜艳。的影响，它的染色性能较差，且色泽不鲜艳。维尼纶绳维尼纶绳 醋酸乙烯酯AIBN溶剂甲醇溶液聚合6465转化率5060聚醋酸乙烯酯甲醇溶液回收单体NaOH甲醇溶液醇 解块状PVA水洗、分离干燥及分散粉状PVAPVA生产工艺流程生产工艺流程？1.原料和工艺条件原料和工艺条件 1）醋酸乙烯酯溶液聚合的原料和工艺条件）醋酸乙烯酯溶液聚合的原料和工艺条件
5、 w(醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯(单体单体):w(CH3OH(溶剂溶剂)=80:20 AIBN的用量为单体质量的的用量为单体质量的0.025 聚合温度为聚合温度为6465；转化率为转化率为5060；聚合时间为；聚合时间为4h8h。2)聚醋酸乙烯酯溶液醇解配方和工艺条件聚醋酸乙烯酯溶液醇解配方和工艺条件 聚醋酸乙烯中聚醋酸乙烯中 n(-OCOCH3):n(CH3OH):n(NaOH)=1:1:0.1122.工艺条件分析工艺条件分析 1)选用甲醇作溶剂选用甲醇作溶剂 CH3OH对聚醋酸乙烯酯溶解性能极好，链自由对聚醋酸乙烯酯溶解性能极好，链自由基处于伸展状态，体系中自动加速现象来得晚，使聚基处于伸展状态
6、，体系中自动加速现象来得晚，使聚醋酸乙烯酯大分子为线型结构且相对分子质量分布较醋酸乙烯酯大分子为线型结构且相对分子质量分布较窄。窄。CH3OH是下一步聚醋酸乙烯酯醇解的醇解剂。是下一步聚醋酸乙烯酯醇解的醇解剂。CH3OH的的CS小，只要控制单体与溶剂的比例就小，只要控制单体与溶剂的比例就能够保证对聚醋酸乙烯酯相对分子质量的要求。能够保证对聚醋酸乙烯酯相对分子质量的要求。2）聚合温度）聚合温度6465 醋酸乙烯酯和醋酸乙烯酯和CH3OH有恒沸点有恒沸点64.5，聚合反应，聚合反应容易控制。容易控制。聚合物的结构与聚合温度有关。聚合物的结构与聚合温度有关。醋酸乙烯溶液聚合有关的聚合反应如下：醋酸乙
7、烯溶液聚合有关的聚合反应如下：链引发链引发链增长链增长链终止。以歧化终止为主链终止。以歧化终止为主链转移链转移 I 向单体转移向单体转移向溶剂转移向溶剂转移向大分子转移向大分子转移向大分子转移可能有向大分子转移可能有(a)、(b)和和(c)三个位三个位置置研究结果表明：研究结果表明：(c)位置的转移在位置的转移在65 就会发生，而就会发生，而(b)、(a)位置的转移位置的转移70 以上才会发生。醋酸乙烯以上才会发生。醋酸乙烯的溶液聚合温度之所以控制在的溶液聚合温度之所以控制在65就是为了避免就是为了避免(a)，(b)位置的转移反应，防止聚醋酸乙烯大分子支化，位置的转移反应，防止聚醋酸乙烯大分子
8、支化，保证保证PVA大分子为线型大分子。大分子为线型大分子。3）聚合转化率选择）聚合转化率选择50-60；聚合时间选择；聚合时间选择4-8h CH3OH对聚醋酸乙烯溶解性能极好，链自由基处于对聚醋酸乙烯溶解性能极好，链自由基处于伸展状态，体系中自动加速现象来得晚，如果控制转化伸展状态，体系中自动加速现象来得晚，如果控制转化率率50-60结束反应，可消除自动加速现象，将使聚结束反应，可消除自动加速现象，将使聚合反应接近匀速反应，并使聚醋酸乙烯大分子为线型结合反应接近匀速反应，并使聚醋酸乙烯大分子为线型结构且相对分子质量分布较窄构且相对分子质量分布较窄4）溶剂浓度）溶剂浓度3.聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯(PVAc)的醇解反应的醇解反应 1）直接水解法）直接水解法 聚醋酸乙烯酯中聚醋酸乙烯酯中n(-OCOCH3):n(NaOH)=1:12）(无水低碱无水低碱)醇解法醇解法聚醋酸乙烯中聚醋酸乙烯中 n(-OCOCH3):n(CH3OH):n(NaOH)=1:1:0.112 工厂中多采用无水低碱醇解法。其优点在于反应工厂中多采用无水低碱醇解法。其优点在于反应速率快、生产效率高、副产物醋酸钠较少，减少速率快、生产效率高、副产物醋酸钠较少，减少了回收工序的负荷，提高了设备利用率，从而降了回收工序的负荷，提高了设备利用率，从而降低成本。低成本。