პოლივინილის სპირტი. პოლივინილის სპირტი: თვისებები და გამოყენება გელის მეთოდი პოლივინილის წარმოებისთვის

პოლივინილის სპირტის ქიმიური ფორმულა არის (C2H4O)x, სადაც x პასუხისმგებელია პოლიმერიზაციის ხარისხზე. ეს ნივთიერება წარმოდგენილია თეთრი ან ღია კრემის ფხვნილის სახით.

პოლივინილის სპირტს არ აქვს სპეციფიკური სუნი და გემო. იგი ითვლება თერმოპლასტიკური პოლიმერად, ამიტომ კარგად იხსნება სხვადასხვა სითხეებში: გლიცერინი, წყალი, შარდოვანა, დიმეთილფორმალდეჰიდი. PVA ადუღებს 228°C ტემპერატურაზე, მაგრამ იწყებს დნობას უკვე 200°C-ზე.

პოლივინილის სპირტი არ მოქმედებს აგრესიული ნივთიერებებით:

. ზეთები,
. ბენზინი,
. ტუტე ხსნარები,
. ნავთი და ა.შ.

გარდა ამისა, ეს ნივთიერება არ გამოყოფს ტოქსინებს. თავის შემადგენლობაში ეს ფხვნილი ყოველთვის შეიცავს დაახლოებით 5% წყალს. ასეთი კომპონენტი ალკოჰოლს უფრო პლასტიკურს ხდის. ასევე, პლასტიფიკაციის თვისებების გასაზრდელად, პოლივინილის სპირტის შემადგენლობას ემატება შემდეგი:

. გლიცერინი,
. ბუტილენ გლიკოლი,
. ფოსფორმჟავა.

სამრეწველო მასშტაბით ეს ფხვნილი მიიღება პოლიმერული ანალოგიური რეაქციების შედეგად. მათში მონაწილეობენ პოლივინილის ეთერების როგორც მარტივი, ასევე რთული ნაერთები. პრაქტიკაში, ეს პროცესი ხდება პოლივინილის აცეტატის საპონიფიკაციის გამო ალკოჰოლურ გარემოში. ასევე, PVA შეუძლია რეაგირება ბაზებთან და მჟავებთან, რომლებიც წყალშია.

პოლივინილის სპირტის რამდენიმე ხარისხი არსებობს, ისინი იყოფა: სრულად ჰიდროლიზებულ და ნაწილობრივ ჰიდროლიზებულად. ტექსტილის ინდუსტრიაში ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული ბრენდი მე-16 ბრენდია. პოლივინილის სპირტს 16 აქვს თეთრი ფერი და იწარმოება გრანულების სახით. გამოიყენება ქსოვილებისა და ტყავის დამუშავებისას.

PVA თვისებები

პოლივინილ ქლორიდის თვისებები საკმაოდ მრავალფეროვანია, რადგან მასზე შეიძლება ძლიერი გავლენა იქონიოს ჰაერის ტენიანობაზე. გაზრდილი ტენიანობით, ის იწყებს სიმკვრივის დაკარგვას. ნორმალურ კლიმატურ პირობებში ამ ნივთიერებას აქვს მაღალი ელასტიურობა და სიმტკიცე. ამ ალკოჰოლს შეუძლია ნედლეულს გადასცეს წებოვანი თვისებები.

PVA-ს ასევე აქვს ფირის წარმოქმნის თვისებები, მაგრამ ამავე დროს, მას არ შეუძლია დათხოვნა მჟავებში, ტუტეებში და გამხსნელებში. თუ წყალი მოხვდება მშრალ PVA ფხვნილზე, მაშინ ეს მასალა მასში მთლიანად დაიშლება.

პოლივინილის სპირტზე დაფუძნებული წებო ხასიათდება მაღალი სიმკვრივით და სიბლანტით. გამოიყენება კონტეინერების წარმოებაში, სამკერვალოში. მდგრადია ბენზინის, ზეთებისა და მჟავების მიმართ.

PVA-ს გამოყენება

ეს ფხვნილი მონაწილეობს სხვა პოლიმერული ნაერთების წარმოების პროცესში. მასთან ერთად თქვენ მიიღებთ:

. პოლივინილის ნიტრატი,
. პოლივინილ აცეტალი,
. პოლივინილაცეტატის დისპერსიები.

აზიაში PVA მონაწილეობს ტექსტილის ბოჭკოების და ქსოვილების წარმოებაში. თუ ამ მასალას განვიხილავთ უნივერსალურობის თვალსაზრისით, მაშინ იგი გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის თითქმის ყველა სფეროში.

სოფლის მეურნეობის სფეროში მას ემატება სინთეზური სასუქების კომპოზიციები, ისინი ხარისხობრივად აუმჯობესებენ ნიადაგის შემადგენლობას.

მეტალურგიულ სფეროში PVA გამოიყენება ფოლადის ლითონის გასამაგრებლად.

პოლივინილის სპირტი შეუცვლელი კომპონენტია სამშენებლო მასალების წარმოებაში. ეს ხელს უწყობს მრავალი მასალის საფარის დაცვას.

ეს მასალა გვხვდება სუნამოების და კოსმეტიკური საშუალებების ფორმულირებებში.

წებოს შემადგენლობაში პოლივინილის სპირტის ხსნარი ხელს უწყობს სხვადასხვა ქსოვილების, ტყავის, ქაღალდის და სხვა მასალების წებოს. იგი გამოიყენება ტეგებისა და ეტიკეტების დასამაგრებლად.

დასავლეთის ქვეყნებში ამ ნივთიერებამ იპოვა თავისი გამოყენება ფერწერის სფეროშიც კი. მისი დახმარებით ტარდება საკულტო უძველესი ექსპონატების კონსერვაცია.
პოლივინილის სპირტის წარმოება ექიმებს ეხმარება სისხლის გადასხმაში, ნიმუშების შეგროვებისას ფიქსაციაში.

დაბალი მოლეკულური წონის PVA გამოიყენება საკვების წარმოების პროცესში. იგი შეყვანილია პროდუქტის ფორმულირებებში, როგორც მინის აგენტი. ამუშავებენ თევზს, ზღვის პროდუქტებს, სოსისებს.

აღსანიშნავია ისიც, რომ ეს ფხვნილი შედის კომპოზიციებში:

. თვალის წვეთები,
. სარეცხი კონტაქტური ლინზებისთვის,
. სამშენებლო ფიტინგები,
. წყალში ხსნადი მასალების შეფუთვა,
. შამპუნები, გელები და ბალზამები.

ზოგიერთი ინტერნეტ რესურსი ამტკიცებს, რომ ადრე პოლივინილის სპირტი ნებისმიერ აფთიაქში იყო შესაძლებელი. ამ დროისთვის, ამ პოლიმერის გამოყენება აკრძალულია რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიაზე კვების მრეწველობაში. მსოფლიოში ისინი შეიძლება იყოს ეტიკეტირებული, როგორც საკვები დანამატი E1203.

მწარმოებლები და ღირებულება

პოლივინილის სპირტის მსოფლიო მწარმოებლები არიან ქვეყნები:

. ჩინეთი,
. Კორეა,
. ᲐᲨᲨ.
. Იაპონია,
. ესპანეთი.

რუსეთის ფედერაციაში ამ მასალას აწარმოებენ კომპანიები:

. OOO OdiKhim,
. შპს ვიტაქიმი,
. შპს „ეკონომიკური ქემიალი“,
. OOO სტატუსი.

პოლივინილის სპირტის საშუალო ფასი 2,5-3,5 დოლარია. PVA-ს შეფუთვა ხორციელდება ჩანთებში, წონა 20 კგ-დან. აუცილებელია ამ მასალის შენახვა მშრალ და კარგად ვენტილირებადი ოთახებში. ჰაერის ტემპერატურა უნდა იყოს ოთახის ტემპერატურაზე.

PVA-ს მქონე საწყობებში მკაცრად აკრძალულია მაღალი ტენიანობა. პოლივინილის სპირტი შეიძლება ინახებოდეს დასტაში. თუ ამ მასალის შესანახად ყველა მოთხოვნა დაკმაყოფილებულია, მაშინ მას შეუძლია შეინარჩუნოს თავისი თვისებები განუსაზღვრელი ვადით.

ცეცხლგამძლე საღებავი იქმნება შემკვრელის, პიგმენტის და შემავსებლის შერევით. შედეგად, ჩნდება ფილმი, რომელიც არა მხოლოდ ხანძრისგან კარგ დაცვას ემსახურება, არამედ ასრულებს დეკორატიულ ფუნქციებს. ცეცხლგამძლე საღებავის მნიშვნელოვანი კომპონენტია პოლივინილის სპირტი.

როგორ გამოვიყენოთ ცეცხლგამძლე საღებავი

პროცესი შედგება მშრალი ნარევის შერევაში ტემპერატურისადმი მდგრადი შემკვრელით (მაგალითად, თხევადი კონსისტენციის მინა, რომლის სიმკვრივეა 1,3-1,4 გ/სმ3 და VN-30 ტიპის ორგანოსილიციუმის საღებავი). ეს მოქმედება ხდება უშუალოდ ფერწერის სამუშაოების ადგილზე. უნდა აღინიშნოს, რომ ნებისმიერ შემთხვევაში საღებავი სიცოცხლისუნარიანი რჩება 6-12 საათის განმავლობაში შერევის შემდეგ.

ამ ტიპის მასალა შესაფერისია სხვადასხვა ტიპის ძრავების (მაგალითად, რეაქტიული ძრავების), სითბოს გადამცვლელი სტრუქტურების, მანქანის მაყუჩების, მანიფოლტების, სხვადასხვა ტიპის მილსადენების, სივრცის გათბობის მოწყობილობების, აგრეთვე სხვადასხვა დანიშნულების ღუმელებისთვის.

რა უპირატესობები აქვს მოცემულ საღებავს?

მსოფლიოში არსებობს საღებავების დიდი რაოდენობა ხანძარსაწინააღმდეგო ფუნქციით. მაგრამ ცეცხლგამძლე საღებავი დანარჩენისგან გამოირჩევა უპირატესობების დიდი რაოდენობით:

პოლივინილის სპირტი ცეცხლგამძლე საღებავებში

პოლივინილის სპირტი არის უმარტივესი შემადგენლობის პოლივინილის სპირტი, რომელიც იქმნება პოლივინილაცეტატის საპონიფიკაციის პროცესში გარკვეული ტიპის გარემოში (ტუტე ან მჟავე). ამ შემთხვევაში, დეგრადაციის პროცესები მიმდინარეობს ოდნავ დათრგუნული ხარისხით, ამიტომ IIBC მოლეკულების წონა პრაქტიკულად არ განსხვავდება პოლივინილაცეტატის მოლეკულების წონისგან (20-100 ათასი).

პოლივინილის ალკოჰოლის ფორმულა:

აღსანიშნავია, რომ IIBC-ის ძირითადი სამრეწველო პროდუქტები გამოიყენება ვინოლის, სინთეზური წარმოშობის ბოჭკოს შესაქმნელად. საღებავებისა და ლაქების წარმოების პროცესში პოლივინილის სპირტი მოქმედებს როგორც დამცავი კოლოიდი, ასევე ფირის ფორმირების ელემენტი წყლის დაფუძნებული საღებავებისთვის. გამოყენების ეს უკანასკნელი მეთოდი დაკავშირებულია მოცემულ ალკოჰოლში არავინილის სპირტის ფილმების გარკვეული ფიზიკური და მექანიკური მახასიათებლების არსებობასთან, გარდა ამისა, არსებობს დამოკიდებულება ამ ფილმების სამგანზომილებიანი გზით გარდაქმნის უნარზე. პოლივინილის სპირტის ჰიდროქსილის ჯგუფების აქტიური პროცესების ყველაზე მაღალი აყვავება ისეთ რეაქციებში, როგორიცაა ჩანაცვლება, ესტერიფიკაცია, დაჟანგვა - აღდგენა, აგრეთვე კომპლექსების წარმოქმნა.

პოლივინილის სპირტის გარდაქმნის პროცესები:

PVA-სთან მოქმედების შედეგად მიიღება პოლივინილის სპირტის ბლანტი ხსნარები, რომელთა მოლეკულების წონა მცირეა, ხოლო pH 6-7 ერთეული. ამ შემთხვევაში, ასეთი ხსნარების კონცენტრაცია განისაზღვრება 10-13% დიაპაზონში (15% -ს მიღმა, სიბლანტის დონე მკვეთრად იზრდება). თუ არსებობს დანალექი ხასიათის აცეტატური ჯგუფების შემცველობა< 5 мол. %, то реакция в воде (растворение) проходит при определенной температуре, которая нередко достигает 60-70 градусов. Сольвары, вещества, имеющие способность неполного омыления поливинилацетата и содержащие группы ацетата 13-20%, воздействуют с водой в ходе растворения при комнатном режиме температуры.

თუ პოლივინილის სპირტი იჟანგება კალიუმის ბრომატით, პერმანგანატით ან ბიქრომატით (სხვა ჟანგვის აგენტებიც ხდება), ხდება დეგრადაციის პროცესი, რის შედეგადაც იქმნება ახალი ჯგუფები ჟანგბადის შემცველობით. მათ შორისაა ალდეჰიდი და კარბოქსილი, რომლებიც მდებარეობს ჯაჭვის ბოლოებზე. თავად სტრუქტურა შეიცავს კეტონურ ჯგუფებს.
შესაძლებელია სამგანზომილებიანი სახით ნაკერი სტრუქტურის ჩამოყალიბება. ეს ხდება პოლივინილის სპირტის დეგრადაციის პროდუქტის გაუწყლოების შედეგად (ჟანგვითი რეაქცია). ეფექტს აძლიერებს გოგირდმჟავას მოქმედება, რომელიც ემსახურება როგორც წყლის მოცილების ნაწილაკს. ამ ტიპის სტრუქტურა მიიღწევა განივი აცეტალის ან ესტერული ტიპის ბმების შექმნით.
წარმოებულების დახმარებით წყლის ხსნარში პოლივინილის სპირტის დაჟანგვის პროცესში ხდება ტრანსფორმაციის ორი მეთოდი (ეს დამოკიდებულია გარემოში თანდაყოლილ რეაქციაზე). ერთ-ერთი მათგანია ის, რომ იონები აწყობენ დამატებითი დონის ჯვარედინი კავშირს, რის შედეგადაც, დაჟანგული პოლივინილის სპირტის ჰიდროქსილისა და კეტონის ჯგუფებთან ერთად, ისინი ქმნიან რთული ხასიათის ნაერთებს. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს ვარიანტი უფრო სასურველია.

ამგვარად, განხილული ტრანსფორმაციის პროცესების შედეგად ჩამოყალიბდა და წარმოებაში შევიდა, წყალგამყოფი მშრალი კონსისტენციის საღებავები, ასევე სხვადასხვა ობიექტების კონსტრუქციული კონსტრუქციები. მნიშვნელოვანია იცოდეთ, რომ პოლივინილის სპირტი შეიძლება შეიცვალოს სოლვარით, ხოლო დიქრომატი შეიძლება შეიცვალოს ქრომის ანჰიდრიდით.

მშრალი კონსისტენციის საღებავების შექმნის პროცესი შედგება კომპონენტების ბურთის წისქვილში ან მორბენალზე გადატანაში. ფერწერის მასალები განზავებულია წყლით ან მჟავით (განზავებული ფორმით). ეს ქმედება არსად სრულდება, გარდა სამშენებლო მოედანზე. ისინი გამოიყენება სტანდარტული მეთოდების გამოყენებით სუბსტრატების გამოყენების გარეშე ოდნავ ტუტე ან ნეიტრალური თვისებების მქონე სუბსტრატებზე. მათ შორისაა აგურის, ბეტონის ან მოძველებული ბათქაში. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძლიერ ტუტე სუბსტრატებზე, იმ პირობით, რომ ისინი დამუშავებულია. ამ ტიპის საღებავი გამოიყენება საღებავებისთვის, რომლებიც ასრულებენ თავიანთ ფუნქციებს პირდაპირ შენობაში.

მაგიდა. პოლივინილის სპირტის ხარისხების განაწილება გამოყენების სფეროს მიხედვით

ბრენდი	გამოყენებადობა
	როგორც სინათლისადმი მგრძნობიარე კოპირების გადაწყვეტილებების თანაკომპონენტი ცინკოგრაფიული კლიშეების წარმოებისთვის საცნობარო ბეჭდვის ფირფიტებისა და ბეჭდური მიკროსქემის დაფებისთვის
	როგორც სინათლისადმი მგრძნობიარე ხსნარების თანაკომპონენტი მრავალშრიანი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფების დასამზადებლად წყვილი დაჭერით და ხვრელების მეშვეობით, ორმხრივი ბეჭდური მიკროსქემის დაფებისთვის კომბინირებული დადებითი მეთოდით
	გაჟღენთილი მასალა ზეთისადმი მდგრადი გამჭვირვალე ქაღალდის წარმოებაში
6/1, 8/1, 16/1, 20/1	შემკვრელი კერამიკული ფხვნილების დასამზადებლად და ქვიშა ჩამოსხმისთვის
16/1, 18/11, 20/1	ბუნებრივი, ხელოვნური, სინთეზური ბოჭკოებისგან დამზადებული ბოჭკოებისა და ძაფების ზომის გასაზომად როგორც ემულგატორი ემულსიების მოსამზადებლად ბამბის სამკერვალო ძაფების პეროქსიდის გაუფერულებაში
6/1, 8/1, 11/2, 16/1, 20/1, 40/2	პოლივინილის აცეტალების სინთეზისთვის, როგორც ემულგატორი და სტაბილიზატორი ვინილის აცეტატის და სხვა მონომერების ემულსიურ პოლიმერიზაციაში
	როგორც სტაბილიზატორი სტიროლის სუსპენზიურ პოლიმერიზაციაში და ვინილის აცეტატზე დაფუძნებული კოპოლიმერული დისპერსიის წარმოებაში.
6/1, 8/1, 11/2, 16/1, 5/9	წებოების წარმოებაში, სუფთა სახით და შერეული შემავსებლით ტყავის, ქსოვილის, ქაღალდის დასაწებებლად, ეტიკეტების დასაწებებლად
40/2 უმაღლესი კლასი	პოლაროიდების წარმოებაში
	როგორც დანამატი ცარცის სუსპენზიაში

მაგიდა. პოლივინილის სპირტი - ეფექტი სითეთრის მნიშვნელობებზე

გზა	ხარისხი პოლიმერიზაცია	ხარისხი ჰიდროლიზი	გაცხელების დრო (წთ) და სითეთრე (%)
გზა	-	-	0	30	45	60	90	105	120	135	150
C1	2400	98,5	91,8	89,6	28,4	0	-	-	-	-	-
C2	500	98,5	92,6	89,6	43,1	0	-	-	-	-	-
C3	2400	88	91,9	89,0	77,7	61,2	22,2	0	-	-	-
E1	500	88	92,5	92,0	89,5	87,2	84,8	83,1	75,5	27,8	0,0
E2	500	75	92,3	92,9	89,5	87,1	82,8	61,4	0,0	-	-
E3	300	88	92,0	90,2	89,3	88,6	83,7	83,1	74,1	56,2	00
E4	300	80	92,7	90,4	89,9	88,8	84,0	83,4	71,5	0,0	-
E5	300	75	91,9	91,0	89,3	88,7	84,4	84,1	69,9	0,0	-

პოლივინილ ქლორიდი - გამოყენება ცეცხლგამძლე საღებავებში

PVC მასალა ფართოდ გამოიყენება ცეცხლგამძლე საღებავების წარმოებაში და ამაში დასარწმუნებლად მიზანშეწონილია გავითვალისწინოთ პოლივინილ ქლორიდის ძირითადი მახასიათებლები.

თეთრი ფხვნილი - ეს არის PVC- ის გარეგნობა. არსებობს განსახილველი მასალის კლასიფიკაცია.

PVC-ის ტიპები:

პლასტიზირებული (მიზანშეწონილია პლასტიზატორის გამოყენება);
არ არის პლასტიზირებული.

პოლივინილ ქლორიდის ქიმიური შემადგენლობა მოიცავს სამ ძირითად ნივთიერებას: წყალბადს, ნახშირბადს და ქლორს. PVC ძალიან მდგრადია მრავალი ქიმიური ნივთიერების მიმართ.

ეს ელემენტი პირდაპირ კავშირშია პოლიმერების ჯგუფთან, რომელიც იყენებს არა მხოლოდ ზეთს, როგორც წარმოების ძირითად პროდუქტს. ამ შემთხვევაში ნედლეული შეიძლება იყოს ისეთი ნივთიერებები, როგორიცაა ეთილენი (43%), ნავთობიდან მოპოვებული და ქლორი (57%), რომელიც მიიღება სუფრის მარილის დამუშავებისას.

პოლივინილ ქლორიდის გამოყენების სფეროებს შორის უნდა აღინიშნოს მრავალი წერტილი:

დასასრულს, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ PVC-ს აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი სხვადასხვა ინდუსტრიებში: სამშენებლო, საავტომობილო, სამედიცინო მასალები და სამომხმარებლო საქონელი. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ PVC ძალიან პოპულარულია საზოგადოებაში და დროთა განმავლობაში ხდება თითქმის შეუცვლელი მასალა.

დაკავშირებული მასალები

სულ უფრო და უფრო მეტი ადამიანი წუხს საკუთარი სახლების, სამუშაო და წარმოების ობიექტების დაცვის აუცილებლობაზე და ა.შ. ანთებისგან. მასალებისა და სტრუქტურების ხანძარსაწინააღმდეგო თემა გახდა აქტუალური. მზარდი სერიოზულ მიდგომას იყენებენ მომხმარებლები, როდესაც ამოწმებენ ხანძარსაწინააღმდეგო საშუალებების გამოყენებას სხვადასხვა მასალისა და ლითონისგან დამზადებულ შენობებში. საღებავები, რომლებიც გამოიყენება მშენებლობაში და, სავარაუდოდ, "არააალებადი" არის შემოწმებული ყველაზე საფუძვლიანად. მაგრამ, სამწუხაროდ, სამშენებლო მასალების უმეტესობა ცეცხლგამძლეა მხოლოდ ქაღალდზე. სინამდვილეში, ყველაფერი სრულიად განსხვავებულია.

HybridRED-ის მწარმოებლების თქმით, მას შეუძლია დაიცვას მატარებლები და მეტროს ვაგონები ცეცხლისა და კვამლისგან.

ფინური კომპანია Finnester Coatings აცხადებს, რომ მის ახალ საფარს შეუძლია მატარებლებისა და მეტროების დაცვა ხანძრისა და კვამლის დაზიანებისგან, რითაც აკმაყოფილებს ხანძარსაწინააღმდეგო უსაფრთხოების ახალ ევროპულ სტანდარტებს.

5-დან 5

პოლივინილის სპირტი (PVA) არის ხელოვნური მყარი თეთრი (ნაკლებად ხშირად ღია ყვითელი ან კრემისფერი) პოლიმერი, რომელსაც აქვს ფხვნილის, ფანტელის ან მარცვლების ფორმა. ნივთიერების კრისტალური კომპონენტი შეიძლება მიაღწიოს 68%-მდე. პოლივინილის სპირტის ქიმიური ფორმულა ასეთია: [- CH 2 - CH (OH) -] n, სადაც n არის პოლიმერიზაციის ხარისხი. n-ის მნიშვნელობამ შეიძლება მიაღწიოს 5000-ს, ანუ პოლივინილის სპირტის მოლეკულა შეიძლება შეიცავდეს 5000-მდე იდენტურ ერთეულს.

პირველად, ეს სითბოს მდგრადი ხელოვნური პოლიმერი მიიღეს გერმანელმა ქიმიკოსებმა W. Hermann-მა და W. Gonel-მა პოლივინილეთერის კალიუმის ჰიდროქსიდით (KOH) საპონიფიკაციის რეაქციის შედეგად.

თუ ცნობილი პოლიმერული ნივთიერებების უმეტესობა მიიღება მონომერების პოლიმერიზაციით, მაშინ პოლივინილის სპირტის მიღების პროცესს ფუნდამენტური განსხვავება აქვს: ამ ნივთიერების მისაღებად საჭიროა პოლივინილაცეტატის სრული ან ნაწილობრივი ჰიდროლიზის რეაქცია, რის შედეგადაც იხსნება ეთილის აცეტატის ჯგუფი.

PVA-ს თანამედროვე სამრეწველო სინთეზი ხდება პოლივინილის აცეტატის საპონიფიკაციის სხვადასხვა ვარიანტებით წყალში ან ალკოჰოლურ გარემოში, მჟავების ან ტუტეების თანდასწრებით, რომლებიც ასრულებენ კატალიზატორების როლს.

2002 წელს მოხდა მნიშვნელოვანი მოვლენა, რამაც შესაძლებელი გახადა პოლივინილის სპირტის სინთეზის დაჩქარება და შემცირება. მეცნიერთა ჯგუფმა ა.ა. კუზნეცოვის ხელმძღვანელობით აღმოაჩინა და შეიმუშავა გელის გარეშე მეთოდი PVA-ს მისაღებად.

პოლივინილის სპირტის თვისებები

სუფთა პოლივინილის სპირტი უსუნო, უგემოვნო და არატოქსიკურია. წყალი მისი ერთადერთი გამხსნელია. პოლივინილის სპირტი არ იხსნება არცერთ ორგანულ გამხსნელში. განსაკუთრებით მდგრადია ყველა ზეთის, ბენზინის, ნავთის და სხვა ნახშირწყალბადების, აგრეთვე განზავებული ტუტეებისა და მჟავების მიმართ.

PVA არის ჰიგიროსკოპიული და ყოველთვის შეიცავს დაახლოებით 5% წყალს, რაც გარკვეულწილად პლასტიზებს ნივთიერებას. მაგრამ წყალი ადვილად და სწრაფად აორთქლდება. ამიტომ ამ პოლიმერისთვის პლასტიზატორების სახით გამოიყენება ეთილენგლიკოლი, ბუტილენგლიკოლი, ფოსფორის მჟავა და გლიცერინი. PVA-სთვის საუკეთესო პლასტიზატორი არის გლიცერინი.

მისი თვისებებიდან გამომდინარე, პოლივინილის სპირტი ფართოდ გამოიყენება კვების და ფარმაცევტულ მრეწველობაში, მედიცინაში, სახალხო მეურნეობის სხვადასხვა დარგში.

პოლივინილის სპირტის გამოყენება

ვინაიდან აღწერილი ნივთიერება ფიზიოლოგიურად ნეიტრალურია, პოლივინილის სპირტის ფართო გამოყენება კვების და სამედიცინო მრეწველობაში საკმაოდ გასაგებია. PVA გამოიყენება როგორც ფირის ფორმირება, წყლის შემაკავებელი და მინის საკვები დანამატი, რომელსაც მინიჭებული აქვს საერთაშორისო აღნიშვნა E1203. PVA-ს გამოყენების წყალობით, სხვადასხვა დამუშავების მეთოდებში დაქვემდებარებულ პროდუქტებში შესაძლებელია ტენიანობის საჭირო რაოდენობის შენარჩუნება. ასევე, პოლივინილის სპირტი არის მინანქრის ნაწილი, რომელიც დაფარულია ახლად გაყინული თევზითა და ზღვის პროდუქტებით. E1203 შედის ჭურვების უმეტესობაში, რომელიც ფარავს მზა საკვებსა და ნახევარფაბრიკატებს. მაგალითად, ძეხვეული და ძეხვეული.

E1203 ოფიციალურად დამტკიცებულია უკრაინასა და EEC ქვეყნებში გამოსაყენებლად. რუსეთში, ეს საკვები დანამატი ოფიციალურად არ არის აკრძალული, მაგრამ არ არსებობს ოფიციალური ნებართვა პოლივინილის სპირტის გამოყენების შესახებ საკვები პროდუქტების წარმოებაში.

პოლივინილის სპირტის თვისებები საშუალებას აძლევს მას ფართოდ გამოიყენოს, როგორც მასალა სამედიცინო აღჭურვილობის, ინსტრუმენტებისა და აპარატების წარმოებისთვის. ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში PVA გამოიყენება სხვადასხვა ტაბლეტების ჭურვებისა და შემავსებლების წარმოებაში. გარდა ამისა, პოლივინილის სპირტი ზოგჯერ გამოიყენება სისხლის გადასხმისას, როგორც პლაზმის შემცვლელი. არც ისე იშვიათია PVA-ს გამოყენება, როგორც ემბოლიზაციური საშუალება ონკოლოგიური დაავადებების სამკურნალოდ (იმ შემთხვევებში, როდესაც ოპერაცია უკუნაჩვენებია ან არ არის საჭირო). ეს სითბოს მდგრადი პოლიმერი ასევე გამოიყენება სპეციალური ბოჭკოების წარმოებისთვის, რომლებიც გამოიყენება შიდა ქირურგიული ნაკერებისთვის, რომლებიც შეიწოვება გარკვეული დროის განმავლობაში. PVA ასევე შედის როგორც ლუბრიკანტი საკონტაქტო ლინზების სითხეებში და თვალის წვეთებში. ხშირად ეს ნივთიერება გამოიყენება ბავშვთა და ქალთა ჰიგიენის საშუალებების, კრემების წარმოებაში.

ფართოდ არის გავრცელებული PVA-ს გამოყენება პოლიმერული ფილმებისა და ბოჭკოების წარმოებისთვის. პლასტიზირებული პოლივინილის სპირტი გამოიყენება აგრესიული სითხეების მიმართ მდგრადი შლანგების დასამზადებლად.

ქსოვილის შეღებვის ზოგიერთი ტექნოლოგია ასევე მოითხოვს PVA-ს გამოყენებას.

პოპულარული სტატიები

წონის დაკლება შეიძლება არ იყოს სწრაფი პროცესი. წონის დაკლების უმრავლესობის მთავარი შეცდომა არის ის, რომ მათ სურთ მიიღონ საოცარი შედეგები რამდენიმე დღის განმავლობაში შიმშილის დიეტაზე. მაგრამ ბოლოს და ბოლოს, წონა არ მოიმატა რამდენიმე დღეში! ზედმეტი კილოგრამები...

პოლივინილის სპირტი

პოლივინილის სპირტის სტრუქტურული ფორმულა

პოლივინილის სპირტი(PVA, საერთაშორისო PVOH, PVA ან PVAL) არის ხელოვნური, წყალში ხსნადი, თერმოპლასტიკური პოლიმერი. PVA-ს სინთეზი ხორციელდება ტუტე/მჟავა ჰიდროლიზის ან პოლივინილის ეთერების ალკოჰოლიზის რეაქციით. PVA-ს წარმოების ძირითადი ნედლეული არის პოლივინილაცეტატი (PVA). ვინილის მონომერებზე დაფუძნებული პოლიმერების უმეტესობისგან განსხვავებით, PVA ვერ მიიღება უშუალოდ შესაბამისი მონომერისგან, ვინილის სპირტიდან (VA). ზოგიერთი რეაქცია, რომელიც მოსალოდნელია წარმოქმნას მონომერული BC, როგორიცაა წყლის დამატება აცეტილენში, მონოქლორეთილენის ჰიდროლიზი, ეთილენ მონოქლოროჰიდრინის რეაქცია NaOH-თან, არ იწვევს ვინილის სპირტის, არამედ აცეტალდეჰიდის წარმოქმნას. აცეტალდეჰიდი და VS არის ერთი და იგივე ნაერთის კეტო და ენოლის ტავტომერული ფორმები, რომელთაგან კეტო ფორმა (აცეტალდეჰიდი) გაცილებით სტაბილურია, ამიტომ PVA-ს სინთეზი მონომერიდან შეუძლებელია:

ვინილის სპირტის კეტო-ენოლ ტავტომერიზმი

ამბავი

პოლივინილის სპირტი პირველად 1924 წელს მიიღეს ქიმიკოსებმა ჰერმანმა (უილი ჰერმანმა) და გონელმა (ვოლფრამ ჰაჰნელმა) საპონიფიკაციო რეაქციით, როდესაც პოლივინილეთერის ხსნარი საპონიფიცირებული იყო კალიუმის ჰიდროქსიდის KOH სტექიომეტრიული რაოდენობით. გასული საუკუნის დასაწყისში PVA-ს მიღების სფეროში კვლევა ჩაატარეს მეცნიერებმა გონელმა, ჰერმანმა (ჰერმანმა) და ჰერბერტ ბერგმა (ბერგი). საპონიფიკაციის კლასიკური მეთოდი ჩატარდა გარემოში აბსოლუტურ (გამშრალ) ეთილის სპირტში 0,8 მოლი საპონიფიკაციო აგენტის თანაფარდობით 1,0 მოლ PVA-ზე, მაშინ როცა ხდებოდა PVA-ს თითქმის სრული საპონიფიკაცია. აღმოჩნდა, რომ პოლივინილის სპირტი შეიძლება მიღებულ იქნას პოლივინილაცეტატის (PVA) ტრანსესტერიფიკაციის რეაქციით, ტუტეების კატალიზური რაოდენობით თანდასწრებით. ეს რეაქცია პოლიმერული ანალოგიური ტრანსფორმაციის კლასიკური მაგალითია. კვლევის 80 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, საკმაოდ დიდი რაოდენობით ექსპერიმენტული მასალა დაგროვდა PVA-ს მოპოვების პრობლემაზე. PVA-ს შესახებ ლიტერატურის დეტალური მიმოხილვა წარმოდგენილია S.N. Ushakov (1960), A. Finch (1973, 1992), M.E. Rosenberg (1983) და T. Sakurada (1985) მონოგრაფიაში.

სინთეზი და წარმოება

ამჟამად, PVA-ს სამრეწველო სინთეზი ხორციელდება პოლიმერული ანალოგიური გარდაქმნებით, კერძოდ, პოლივინილის ეთერებისა და პოლივინილის ეთერების გამოყენებით, როგორიცაა PVA, როგორც საწყისი პოლიმერები. PVA-ს მიღების ძირითადი მეთოდები მოიცავს PVA-ს საპონიფიკაციის სხვადასხვა ვარიანტებს ალკოჰოლურ გარემოში ან წყალში ფუძეებისა და მჟავების თანდასწრებით. გამოყენებული საშუალებისა და კატალიზატორის ტიპის მიხედვით, PVA საპონიფიკაციო პროცესები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი ზოგადი სქემით:

პოლივინილის სპირტის წარმოების ზოგადი მეთოდები

ზემოაღნიშნული რეაქციის სქემები შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად: ალკოჰოლიზი (1), ტუტე ან მჟავა ჰიდროლიზი (2.3) და ამინოლიზი (4.5). PVA-ს სინთეზმა აცეტალდეჰიდიდან პოლიალდოლის კონდენსაციის რეაქციის შედეგად მიღებულია დაბალი მოლეკულური წონის პოლიმერის წარმოება. ლიტერატურის მთელი მასივიდან, რომელიც ეძღვნება PVA-ს სინთეზის მეთოდების შემუშავებას, შეიძლება გამოიყოს ხუთი ძირითადი სფერო:

პოლივინილის ეთერების ალკოჰოლიზი გამხმარი ქვედა ალიფატური სპირტების (C 1-C 3) გარემოში, კერძოდ მეთანოლში, ტუტე ლითონის ჰიდროქსიდების თანდასწრებით. ტუტე ალკოჰოლიზის პროცესს თან ახლავს გელაცია.
ალკოჰოლი მჟავების თანდასწრებით. ამ მეთოდისთვის პრეტენზიული სამუშაოების რაოდენობა გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ტუტე საპონიფიკაციისთვის. მჟავა ალკოჰოლიზის პროცესს, ისევე როგორც PVA-ს საპონიფიკაციის შემთხვევაში ტუტე ალკოჰოლიზის რეაქციის მექანიზმით, თან ახლავს გელაცია.
ტუტე ალკოჰოლიზი და ჰიდროლიზი ქვედა ალიფატური სპირტების ნარევში სხვა გამხსნელებთან (დიოქსანი, წყალი, აცეტონი, ბენზინი ან ეთერები). ნარევების გამოყენებისას, რომელთა შემადგენელი ნაწილია წყალი, თითქმის ყველა შემთხვევაში მისი კონცენტრაცია არ აღემატება 10%-ს და საპონიფიკაციას ახლავს გელის წარმოქმნა.
PVA-ს მიღება ჰიდროლიზის რეაქციის მექანიზმით მჟავე ან ტუტე აგენტების თანდასწრებით, სადაც წყალი მოქმედებს როგორც რეაქციის საშუალება.
სპეციალური ტექნიკის დიზაინის შემუშავება, რომელიც საშუალებას იძლევა გადაჭრას ტექნოლოგიური პრობლემები, რომლებიც დაკავშირებულია გელაციასთან PVA საპონიფიკაციის პროცესში.

გამოყენებული ტექნოლოგიების მთავარი და მთავარი მინუსი არის მყარი გელის ფორმირება რეაქციის აპარატის სრულ მოცულობაში, როდესაც მიღწეულია დაახლოებით 50% კონვერტაცია და PVA ჰიდროლიზის არასრული ხარისხი. ამ პრობლემის ტექნოლოგიური გადაწყვეტა მდგომარეობს რეაქციის სისტემის განზავებაში ან ნაკადის სქემის გამოყენებაში PVA-ს წარმოებისთვის, სინთეზის დროის გაზრდაში და გათბობაში. თუმცა, ეს იწვევს გამხსნელის მოხმარების გაზრდას და, შესაბამისად, სინთეზის შემდეგ მისი რეგენერაციის აუცილებლობას, ხოლო საპონიფიკაციო აგენტის თანდასწრებით გათბობა იწვევს პოლიმერის განადგურებას. კიდევ ერთი გზაა გელის დასაფქვავად სპეციალურად შექმნილი აგიტატორების (პირებით აღჭურვილი) გამოყენება, თუმცა სპეციალური რეაქტორების ან აგიტატორების ეს გამოყენება ზრდის PVA-ს ღირებულებას. გარდა ამისა, ზემოაღნიშნული მეთოდები გამოიყენება პოლივინილაცეტატი-პოლივინილ სპირტის კოპოლიმერების ფართო სპექტრის მისაღებად.

ტუტე სპირტი ვინილის ეთერებიდან

ყველაზე გავრცელებულია ვინილის ეთერების ალკოჰოლიზი გამხმარი ქვედა ალიფატური სპირტების (C1-C3) გარემოში, კერძოდ მეთანოლში, ტუტე ლითონის ჰიდროქსიდების თანდასწრებით. როგორც ტუტე აგენტები, ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ნატრიუმის და კალიუმის ჰიდროქსიდი, მეთილატი, ეთილატი და პროპილატი. ითვლება, რომ ალკოჰოლიზის ჩატარების წინაპირობაა ალკოჰოლის საფუძვლიანი გაშრობა.

პოლივინილაცეტატის ტუტე ალკოჰოლიზის მექანიზმი

ალკოჰოლიზის პროცესები შეიძლება დაიყოს საწყისი სისტემის ჰომოგენურობის (ტუტის დამატება ერთგვაროვან PVA ხსნარში) ან ჰეტეროგენურობის (ტუტის დამატება PVA დისპერსიაში) საფუძველზე. ტუტე ალკოჰოლიზის პროცესს თან ახლავს გელაცია. PVA წყლის დისპერსიების საპონიფიკაციის ცნობილი მეთოდი ტუტეების წყალხსნარებით, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს ერთ ეტაპად. PVA დისპერსიის ტუტე ჰიდროლიზი 1·10 6 - 2·10 6 მოლეკულური მასით ამ შემთხვევაში ტარდება 0 - 20°C ტემპერატურაზე 2 - 5 საათის განმავლობაში.

ტუტე ალკოჰოლიზი უალკოჰოლო გარემოში

გამომდინარე იქიდან, რომ გელაცია ართულებს PVA საპონიფიკაციის პროცესს, მცდელობა იყო ამ პრობლემის გადაჭრა პროცესის პირობების შეცვლით. ასე რომ, გელის მსგავსი მასის სიმკვრივის შესამცირებლად რეაქციის გარემოში შედის შემდეგი: "... ორგანული ნაერთი, რომელსაც აქვს უფრო დაბალი თერმოდინამიკური კავშირი PVA-ს მიმართ მეთანოლთან შედარებით" . პოლიჰიდრული სპირტებისა და ცხიმოვანი მჟავების ეთერები, მეთილის აცეტატი (MeAc), ალიფატური ნახშირწყალბადები შემოთავაზებულია BC და VA კოპოლიმერების დასალექად. რეაქციის გარემოში 40%-მდე მეთილის აცეტატის შეყვანა შესაძლებელს ხდის PVA-ს საპონიფიკაციის ხარისხის შემცირებას ფაზის გადასვლის დროს 60%-დან 35%-მდე. რეაქციული მასის სიბლანტის შემცირება გელაციის დროს ასევე შეიძლება მიღწეული იყოს ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების შეყვანით, მაგალითად: OP-7, OP-10 ან პროქსანოლებით. ლიტერატურაში არის ინფორმაცია, რომ არა მხოლოდ სპირტები, არამედ დიოქსანთან და ტეტრაჰიდროფურანთან (THF) ნარევები, რომლებიც კარგი გამხსნელებია პოლივინილის ეთერებისთვის, შეიძლება გამოყენებულ იქნას რეაქციის საშუალებად. ნაშრომი აღწერს საპონიფიკაციის პროცესს, რაც შესაძლებელს ხდის მაღალი მოლეკულური წონის PVA-ს მიღებას ნარჩენი აცეტატური ჯგუფების დაბალი შემცველობით THF-ის საშუალებით. ეს გამოგონება გამოყენებული იქნა პოლივინილ პივალატის საპონიფიკაციისთვის სინდიოტაქტიკური PVA-ს მისაღებად. ამ შემთხვევაში, მაგალითები არ იძლევა მითითებებს PVA-ს შესაძლო საპონიფიკაციის შესახებ. არსებობს ჩვენებები დიოქსანის, როგორც რეაქციის საშუალებად გამოყენების შესახებ.

საპონიფიკაცია ამინოლიზის მექანიზმით

აუცილებელია აღინიშნოს რუსი მკვლევარების მუშაობა, კერძოდ, S. N. Ushakov და მისი კოლეგები, რომლებიც ეძღვნებიან PVA-ს მოპოვების ახალი მეთოდების შემუშავებას. შემოთავაზებულია PVA-ის საპონიფიკაციის მეთოდი მონოეთანოლამინის, ეთანოლის ან ეთანოლ-მონოეთანოლამინის ნარევში მონოეთანოლამინის მოქმედების ქვეშ, რომელიც გამოიყენება როგორც საპონიფიკაციო აგენტი. ამ მეთოდით მიღებული PVA შეიცავს ნარჩენი აცეტატის ჯგუფების 1%-ზე ნაკლებს და მიიღება წვრილი ფხვნილის სახით. ანალოგიურად, განაცხადი გვთავაზობს ჩატარდეს მძივებიანი PVA-ს ჰეტეროგენული საპონიფიკაცია მეთანოლში მონო-, დი-, ტრიეთანოლამინების ან ამიაკის ნარევის გავლენის ქვეშ PVA დისპერსიის შესაქმნელად.

მჟავე სპირტი ვინილის ეთერებიდან

PVA და სხვა პოლივინილის ეთერები შეიძლება საპონიფიცირდეს ალკოჰოლიზის მექანიზმით მჟავების თანდასწრებით.

პოლივინილაცეტატის მჟავა ალკოჰოლიზის მექანიზმი

ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მჟავებია გოგირდის, ჰიდროქლორინის და პერქლორინის. თუმცა, როდესაც გოგირდის მჟავა გამოიყენება კატალიზატორად, PVA-ს ჰიდროქსილის ჯგუფების ნაწილი ესტერიფიცირებულია გოგირდმჟავასთან ერთად სულფატის ეთერის წარმოქმნით, რაც არის PVA-ს თერმული არასტაბილურობის მიზეზი. მარილმჟავას გამოყენება ჩვეულებრივ იწვევს ფერად PVA-ს. პერქლორინის მჟავა არ წარმოქმნის ეთერებს PVA-სთან საპონიფიკაციო პირობებში, მაგრამ მისი გამოყენება რთულია არასტაბილურობისა და ფეთქებადი დაშლის ტენდენციის გამო. PVA-ს მჟავა საპონიფიკაცია ხორციელდება სპირტის ხსნარში (მეთილის ან ეთილის სპირტი). გამოიყენება როგორც 96%-იანი ეთილის სპირტი, ასევე უწყლო ეთილის ან მეთილის სპირტი, უნდა აღინიშნოს, რომ უპირატესობა ენიჭება მეთანოლს. PVA-ს "მჟავა" საპონიფიკაცია ასევე შეიძლება განხორციელდეს წყალხსნარში ორგანული გამხსნელის დამატების გარეშე.

საპონიფიკაციო პროცესების სპეციალური ხელსაწყოების შემუშავება

როგორც ზემოთ აღინიშნა, გელაცია PVA-ს სინთეზის დროს ქმნის სერიოზულ ტექნოლოგიურ პრობლემებს, რომლებიც დაკავშირებულია პოლიმერის შერევასთან და იზოლაციასთან. ამ პრობლემის გადასაჭრელად შემოთავაზებულია საპონიფიკაციო პროცესის ჩატარება სპეციალური დიზაინის მიქსერებით აღჭურვილ რეაქტორებში ან ექსტრუდერებში 20-250C ტემპერატურაზე. ასეთ რეაქტორებში საპონიფიკაცია ხორციელდება ერთი სქემის მიხედვით: მძივი PVA-ს ალკოჰოლიზი საპონიფიკაციო აგენტის ალკოჰოლურ ხსნარში. მომლოდინე პატენტები განსხვავდება აპარატის მოდიფიკაციით და იმით, რომ საპონიფიკაციის დროს იცვლება აგიტატორის/ხრახნის ბრუნვის რაოდენობა, რეაქტორისა და აგიტატორის/ხრახნის გეომეტრია. ყველა შემთხვევაში, ავტორები აცხადებენ, რომ ამ ტექნოლოგიით მიღებული PVA არის თეთრი ფხვნილი ნარჩენი აცეტატის ჯგუფების დაბალი შემცველობით. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ საპონიფიკაციის დროს გელაცია არ არის გამორიცხული ნებისმიერი შემრევი მოწყობილობის მიერ. PVA-ს მიღების მეთოდების უმეტესობა პერიოდულია, თუმცა, არსებობს საკმარისი რაოდენობის პატენტები, რომლებიც ეძღვნება PVA საპონიფიკაციის უწყვეტ ტექნოლოგიას. ერთ-ერთი ასეთი ტექნოლოგია შეიქმნა NPO Plastpolimer-ში (სანქტ-პეტერბურგი).

მეთანოლ-ბენზინის სისტემაში PVA-ს წარმოების ტექნოლოგია

PVA საპონიფიკაციის შუალედურ ეტაპებზე გელატაციასთან დაკავშირებული ტექნოლოგიური სირთულეების გადასაჭრელად, შემოთავაზებული იყო მიდგომა, რომელიც მოიცავდა ბენზინის, როგორც პრეციპიტანტის რეაქციის სისტემაში შეყვანას. PVA-ს მეთანოლის ხსნარში ბენზინის დამატებისას, რომელიც ჩვეულებრივ შეიცავს 1%-მდე წონით. წყალი, იქმნება ჰეტეროგენული სისტემა. საპონიფიკაციო აბანოში დამატებული ბენზინის ოდენობიდან გამომდინარე, PVA ტუტე ალკოჰოლიზის რეაქცია შეიძლება დაიწყოს ერთგვაროვან ან ჰეტეროგენულ სისტემაში. მთელი თხევადი ფაზის წონის 30%-ზე მეტი ბენზინის შეყვანით PVA-ს მეთანოლის ხსნარში წარმოიქმნება არასტაბილური ემულსია. საპონიფიკაციო აბაზანაში ბენზინის შემცველობის მატებასთან ერთად მცირდება რეაქციის ხანგრძლივობა გელაციის დაწყებამდე და მცირდება გამოთავისუფლებული პოლიმერის საპონიფიკაციის ხარისხი. ბენზინის შემცველობის ზრდა 45%-მდე წონით. იწვევს უხეში ფხვნილის წარმოქმნას. როდესაც ბენზინი შეჰყავთ საპონიფიკაციო აბაზანაში, PVA ტუტე ალკოჰოლიზის რეაქციის სიჩქარე იზრდება, განსაკუთრებით ხსნარის ორ შეურევ ფაზაში დაყოფის შემდეგ. ავტორების აზრით, რეაქციის აჩქარება შეიძლება გამოწვეული იყოს მეთანოლით PVA აცეტატური ჯგუფების ხსნარის ხარისხის დაქვეითებით ბენზინის თანდასწრებით. ავტორების მიერ შემოთავაზებული PVA საპონიფიკაციო მეთოდი უპირატესობას ანიჭებს პოლიმერის (განსაკუთრებით გაშრობის ეტაპზე) მიღების ტექნოლოგიას, რომელიც შეიცავს 25% (მოლ.) აცეტატზე მეტ ჯგუფებს, ასევე დაბალმოლეკულურ კოპოლიმერებს BC და BA. ეს იმაში მდგომარეობს იმაში, რომ გაშრობის ეტაპზე თხევადი ფაზა გამდიდრებულია ბენზინით, ხოლო კოპოლიმერის ნაწილაკები მოთავსებულია ნალექის გარემოში, რაც ხელს უშლის ნაწილაკების ერთმანეთთან შეკვრას და იწვევს თავისუფლად მომდინარე ფხვნილების წარმოქმნას.

PVA-ს მიღების ალტერნატიული გზები

PVA-ს მოპოვების პერსპექტიული და პერსპექტიული გზა შეიძლება იყოს VS-დან PVA-ს მიღების განვითარება. თუმცა, მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარების ამჟამინდელი დონე არ იძლევა საშუალებას წონასწორობის გადატანა VS-ის ფორმირებისკენ VS-აცეტალდეჰიდის წყვილში. ამიტომ სიტყვა „ალტერნატივა“ გამოიყენება ისეთი მეთოდის შემუშავების კონტექსტში, რომელიც ამცირებს ან აღმოფხვრის წინა სინთეზური მეთოდების ნაკლოვანებებს. 1924 წლიდან 2002 წლამდე გამოიგონეს და განხორციელდა PVA-ს მიღების მრავალი განსხვავებული მეთოდი, მაგრამ პროცესის მთავარი უხსნადი და მთავარი ნაკლი იყო გელაცია საპონიფიკაციის ეტაპზე. სწორედ ეს ნაკლოვანება იწვევს ახალი ტექნიკის დიზაინის შემუშავების ან სხვადასხვა ტექნოლოგიური ინოვაციების გამოყენების აუცილებლობას. გელაციის პრობლემის გადაწყვეტა ზემოთ იყო განხილული.

პოლივინილის სპირტის წარმოების გელის გარეშე მეთოდი

2002 წელს სინთეტიკური პოლიმერული მასალების ინსტიტუტის სამეცნიერო ჯგუფში. ენიკოლოპოვმა (ISPM RAS, მოსკოვი) ვიქტორ ვიქტოროვიჩ ბოიკოს ხელმძღვანელობით შეიმუშავა და დააპატენტა PVA საპონიფიკაციის ახალი, მაღალეფექტური მეთოდი. ამ მეთოდის მახასიათებლებია:

Მაღალი დონის შესრულება
ენერგიის დაბალი ხარჯები
სინთეზის მოკლე დრო
არ გელის
პროცესის განხორციელების შესაძლებლობა მაღალ კონცენტრირებულ სისტემებში
პირველად იქნა მიღებული PVA-ს ამორფული ნიმუშები კრისტალურობის ხარისხით არაუმეტეს 5%
მეთოდი შესაფერისია მაღალი მოლეკულური წონის PVA-ს საპონიფიკაციისთვის პოლიმერის მოლეკულური წონის მკვეთრი შემცირების გარეშე.

V.V. Boyko-ს მიერ აღმოჩენილი მეთოდი ეფუძნება "ალკოჰოლ-წყლის" სისტემაში საწყისი, შუალედური და საბოლოო პროდუქტის ფაზური დიაგრამების ანალიზს. ფაზური დიაგრამების საფუძველზე (ბენზინ-მეთანოლის სისტემაში საპონიფიკაციის მსგავსი), სინთეზის პირობები შეირჩა არა მხოლოდ გელისგან თავისუფალი რეჟიმში (კომერციული პოლიმერის ფხვნილის სახით მიღება), არამედ მთლიანად. ერთგვაროვანი რეჟიმი (მზა დაწნული ხსნარის მიღება). ამ პროცესის მთავარი განსხვავებაა სინთეზი სპინოდალური დაშლის რეგიონში (კლასიკური მეთოდები ეფუძნება სინთეზს ბინოდალური დაშლის რეგიონში). ამ რეჟიმში, ახალი პოლიმერული ფაზის წარმოქმნილი ნაწილაკების ზრდის ტემპი აღემატება ახალი ნაწილაკების წარმოქმნის სიჩქარეს, რაც, თავის მხრივ, იწვევს რეაქციის მოცულობაში არა სივრცითი ქსელის წარმოქმნას ნაწილაკებში კვანძებით (კრისტალიზაცია ცენტრები), მაგრამ ცალკეული ნაწილაკები. სინთეზში გამოყენებული გამხსნელი ასევე ემსახურება როგორც პლასტიზატორი მიღებული PVA-სთვის. ასეთი PVA-ს კრისტალურობის ხარისხი ხელოვნურად შეიძლება განსხვავდებოდეს 5-დან 75%-მდე. ეს მეთოდი, რა თქმა უნდა, ახალი და რევოლუციურია.

სტრუქტურა და თვისებები

ქიმიური სტრუქტურა

გამომდინარე იქიდან, რომ პოლივინილის სპირტის წარმოებისთვის საწყისი პოლიმერი (პოლივინილის აცეტატი) მიიღება თავ-კუდის პოლიმერიზაციის რეაქციით, მიღებულ PVA-ს აქვს მსგავსი სტრუქტურა. თავდაპირველი მონომერული ერთეულების საერთო რაოდენობა არის 1-2% დონეზე და მთლიანად დამოკიდებულია მათ შემცველობაზე საბოლოო პოლივინილაცეტატში. თავდაპირველი ბმულები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს პოლიმერის ფიზიკურ თვისებებში, ასევე წყალში ხსნადობაში. როგორც წესი, PVA არის ოდნავ განშტოებული პოლიმერი. განშტოება განპირობებულია ჯაჭვის გადაცემის რეაქციით პოლივინილაცეტატის მიღების ეტაპზე. განშტოების ცენტრები პოლიმერული ჯაჭვის ყველაზე სუსტი წერტილებია და სწორედ მათი მეშვეობით წყდება ჯაჭვი საპონიფიკაციო რეაქციის დროს და შედეგად მცირდება პოლიმერის მოლეკულური წონა. PVA-ს პოლიმერიზაციის ხარისხი არის 500-2500 და არ ემთხვევა ორიგინალური PVA-ს პოლიმერიზაციის ხარისხს.

PVA-ს ჰიდროლიზის ხარისხი დამოკიდებულია მის მომავალ გამოყენებაზე და 70 - 100 მოლ-ის ფარგლებშია. ნაწილობრივი საპონიფიკაციის პირობებისა და ტიპებიდან გამომდინარე, ნარჩენი აცეტატის ჯგუფები შეიძლება შემთხვევით გადანაწილდეს პოლიმერული ჯაჭვის გასწვრივ ან ბლოკებად. ნარჩენი აცეტატის ჯგუფების განაწილება გავლენას ახდენს პოლიმერის მნიშვნელოვან თვისებებზე, როგორიცაა დნობის წერტილი, წყალხსნარის ან დამცავი კოლოიდების ზედაპირული დაძაბულობა და მინის გადასვლის ტემპერატურა.

პოლივინილის სპირტი მიღებული პოლივინილის აცეტატიდან არის ტაქტიკური პოლიმერი. PVA-ს კრისტალურობა განპირობებულია პოლიმერში დიდი რაოდენობით ჰიდროქსილის ჯგუფების არსებობით. პოლიმერის კრისტალურობაზე ასევე გავლენას ახდენს პოლიმერის პრეისტორია, განშტოება, ჰიდროლიზის ხარისხი და ნარჩენი აცეტატური ჯგუფების განაწილების ტიპი. რაც უფრო მაღალია ჰიდროლიზის ხარისხი, მით უფრო მაღალია PVA ნიმუშის კრისტალურობა. როდესაც სრულად საპონიფიცირებული პროდუქტი თერმულად დამუშავებულია, მისი კრისტალურობა იზრდება და იწვევს წყალში ხსნადობის დაქვეითებას. რაც უფრო მეტია ნარჩენი აცეტატის ჯგუფების რაოდენობა PVA-ში, მით უფრო დაბალია კრისტალური ზონების წარმოქმნა. ხსნადობის გამონაკლისი არის PVA, რომელიც მიღებულია Boyko V.V. მეთოდით. დაბალი საწყისი კრისტალურობის გამო, პოლიმერი (მიუხედავად მოლეკულური წონისა) მშვენივრად იხსნება წყალში.

ფიზიკური თვისებები

პოლივინილის სპირტი არის შესანიშნავი ემულსიფიკატორი, წებოვანი და ფირის ფორმირების პოლიმერი. მას აქვს მაღალი ელასტიურობა და ელასტიურობა. ეს თვისებები დამოკიდებულია ჰაერის ტენიანობაზე, რადგან პოლიმერი შთანთქავს ტენიანობას. წყალი მოქმედებს როგორც პლასტიზატორი პოლიმერზე. მაღალი ტენიანობით, PVA ამცირებს დაჭიმვის ძალას, მაგრამ ზრდის ელასტიურობას. დნობის წერტილი არის 230 °C რეგიონში (აზოტის ქვეშ) და მინის გადასვლის ტემპერატურა არის 85 °C სრულად ჰიდროლიზებული ფორმისთვის. ჰაერში 220 °C ტემპერატურაზე, PVA შეუქცევადად იშლება CO, CO 2, ძმარმჟავას გამოყოფით და პოლიმერის ფერის ცვლილება თეთრიდან მუქ ყავისფერამდე. მინის გადასვლის ტემპერატურა და დნობის წერტილი დამოკიდებულია პოლიმერის მოლეკულურ წონაზე და მის ტაქტიკაზე. ამგვარად, სინდიოტაქსიური PVA-სთვის, დნობის ტემპერატურა 280 °C-ის ზონაშია, ხოლო PVA-PVA კოპოლიმერისთვის, რომელსაც აქვს PVA ერთეულის შემცველობა 50 მოლ% არის 20 °C-ზე დაბალი. V.V. Boyko-ს მეთოდით მიღებულ ამორფულ PVA-ს არ გააჩნია დამახასიათებელი ენდოთერმული რეგიონი, რომელიც პასუხისმგებელია კრისტალური ფაზის დნობაზე, თუმცა მისი თერმული დაშლა კლასიკური მეთოდით მიღებული PVA-ს იდენტურია.

ქიმიური თვისებები

პოლივინილის სპირტი მდგრადია ზეთების, ცხიმებისა და ორგანული გამხსნელების მიმართ.

განაცხადი

გასქელება და წებოვანი მასალა შამპუნებში, ადჰეზივებში, ლატექსებში
ბარიერული ფენა CO 2-ისთვის PET (პოლიეთილენ ტერეფტალატი) ბოთლებში
ქალთა და ბავშვთა მოვლის ჰიგიენური საშუალებების კომპონენტი
პროდუქტი ხელოვნური ბოჭკოების წარმოებაში დამცავი ფენის შესაქმნელად
კვების მრეწველობაში, როგორც ემულგატორი
წყალში ხსნადი ფილმები შესაფუთი მასალის წარმოების პროცესში
მიკრობიოლოგიაში უჯრედების და ფერმენტების იმობილიზაცია
პოლივინილის ბუტირალების წარმოება
თვალის წვეთებისა და კონტაქტური ლინზების ხსნარებში, როგორც საპოხი
ონკოლოგიური დაავადებების არაქირურგიულ მკურნალობაში - როგორც ემბოლიზაციური საშუალება
როგორც სურფაქტანტი ინკაფსულირებული ნანონაწილაკების მისაღებად

პოლივინილის სპირტის ბრენდები Alcotex ® , Elvanol ® , Gelvatol ® , Gohsenol ® , Lemol ® , Mowiol ® , Rhodoviol ® და Polyviol ® .

წყაროები

უშაკოვი S.N. "პოლივინილის სპირტი და მისი წარმოებულები" M.-L.; სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის გამომცემლობა, 1960 წ., ტ.1,2.
"პოლივინილის სპირტი, თვისებები და გამოყენება" // J. Wiley: London - NY - Sydney - Toronto, 1973 წ.
Rozenberg M. E. "პოლივინილ აცეტატზე დაფუძნებული პოლიმერები" - L.; ქიმიის ლენინგრადის ფილიალი, 1983 წ.
ფინჩ C.A. "პოლივინილის ალკოჰოლი - განვითარება", უილი, ჯონ და შვილები, ინკორპორირებული, 1992 წ.
ავტორიზაცია სერტიფიკატი სსრკ 267901
ავტორიზაცია სერტიფიკატი სსრკ 211091
ავტორიზაცია სერტიფიკატი სსრკ 711045
პატ. აშშ 6162864, 2000 პოლივინილის სპირტი
ავთენტიფიკაცია სსრკ 141302
ავთენტიფიკაცია სსრკ 143552
პატ. აშშ 2513488, 1950 პოლივინილის ეთერების მეთანოლიზი
პატ. საფრანგეთი 951160, 1949 წ
პატ. აშშ 2668810, 1951 პროცესი პოლივინილის ეთერების საპონიფიკაციისთვის
პატ. გერმანია 3000750, 1986 წ.
პატ. გერმანია 19602901, 1997 წ.
პატ. აშშ 3072624, 1959 საპონიფიკაციო პროცესი პოლივინილის სპირტის მომზადებისთვის
ლი ს., საკურადა ი., „Die reagimskinetik der Fadenmoleküle in Lösung. I. Alkalische Verseifung des Polyvinylacetates”, Z.physic.Chem., 1939 ტ. 184A, გვ. 268
„პოლიმერების ენციკლოპედია“ - მ. საბჭოთა ენციკლოპედია, 1972. ტ.1-3.
Linderman M. "ვინილის მონომერების პოლიმერიზაცია" - მ. ქიმია, 1973 წ.
რუსეთის საავტორო სერთიფიკატი RU12265617
რუსეთის საავტორო მოწმობა RU22234518
რუსეთის საავტორო მოწმობა RU32205191
ბოიკო ვიქტორ ვიქტოროვიჩი პოლივინილის სპირტის სინთეზი წყალ-ალკოჰოლურ გარემოში: დის. ... კანდი. ქიმ. მეცნიერებები: 02.00.06: მოსკოვი, 2004 112 გვ. RSL OD, 61:04-2/321

პოლივინილის სპირტი არის სინთეზური ხელოვნური თერმოპლასტიკური პოლიმერი, რომელიც წყალში ხსნადია. ნაერთის სინთეზი არის ალკოჰოლიზის ან ტუტე ჰიდროლიზის გაცვლის რეაქცია.

პირველად პოლიმერი მიიღეს ქიმიკოსებმა გონელმა და ჰერმანმა 1924 წელს პოლივინილეთერის ხსნარის კალიუმის ჰიდროქსიდით საპონიფიკაციის რეაქციით. დღეისათვის პოლივინილის სპირტის სინთეზი ხორციელდება პოლიმერული ანალოგიური გარდაქმნების გზით პოლივინილის ეთერებისა და პოლივინილის ეთერების გამოყენებით, როგორც საწყისი მასალა. წარმოების ძირითადი მეთოდებია საპონიფიკაციის სხვადასხვა ვარიაციები წყალში ან ალკოჰოლურ გარემოში მჟავებისა და ფუძეების არსებობით.

2002 წელს მოსკოვში, კუზნეცოვის ხელმძღვანელობით, აღმოაჩინეს ალკოჰოლის მიღების გელის გარეშე მეთოდი, რომელსაც აქვს რამდენიმე უპირატესობა სხვა მეთოდებთან შედარებით, როგორიცაა მაღალი პროდუქტიულობა, დაბალი ღირებულება და მოკლევადიანი სინთეზი.

პოლივინილის სპირტის ერთ-ერთი თვისებაა სტაბილურობა ცხიმების, ზეთების, ორგანული გამხსნელების მიმართ. ასევე, პოლიმერი განიხილება შესანიშნავი წებოვანი, ემულგატორი და ფილმის წარმომქმნელი აგენტი. შემდეგი თვისება არის დაძაბულობისა და მოქნილობის მაღალი ხარისხი, რაც დამოკიდებულია ჰაერის ტენიანობის დონეზე. წყალი ნაერთზე პლასტიზატორის როლს ასრულებს. მაღალი ტენიანობის პირობებში ალკოჰოლი კარგავს ჭიმვის ძალას, მაგრამ მატულობს მისი ელასტიურობა.

გამოყენების სფეროები

პოლივინილის სპირტი მოქმედებს როგორც ნედლეული სხვა პოლიმერების წარმოებისთვის:

პოლივინილაცეტალი - მიიღება ალდეჰიდების და ალკოჰოლის ურთიერთქმედების შედეგად;
პოლივინილის ნიტრატი არის ალკოჰოლისა და აზოტის მჟავის ეთერი.

აგენტმა იპოვა მისი გამოყენება, როგორც მოდიფიკატორი და გასქელება პოლივინილაცეტატის ადჰეზივებში. ჩინეთში ნაერთი გამოიყენება როგორც დამცავი კოლოიდი პოლივინილაცეტატის დისპერსიების წარმოებისთვის, ასევე სტაბილიზატორი ემულსიის პოლიმერიზაციისთვის. ტექსტილის წარმოების სფეროში პოლიმერი გამოიყენება ბოჭკოების დამზადებისას.

სხვა აპლიკაციები:

წებოვანი აგენტი და გასქელება ადჰეზივებში, შამპუნებში, ლატექსებში;
ბავშვებისა და ქალების მოვლის პროდუქტების კომპონენტი;
მოქმედებს როგორც ბარიერის ფენა ნახშირორჟანგისთვის PET ბოთლებში;
როგორც ემულგატორი კვების მრეწველობაში;
ხელოვნური ბოჭკოების წარმოებისას დამცავი ფენის შექმნის კომპონენტი;
წყალში ხსნად ფილმებში შესაფუთი მასალების დამზადებისას;
პოლივინილის ბუტირალების წარმოებაში;
მიკრობიოლოგიაში ფერმენტების და უჯრედების იმობილიზაციაში;
როგორც სურფაქტანტი ინკაფსულირებული ნანონაწილაკების ფორმირებისთვის;
კონტაქტური ლინზებისა და თვალის წვეთების ხსნარებში, როგორც ლუბრიკანტი;
ლაინერების ქაღალდის საფარით;
როგორც ბოჭკო ბეტონში გამაგრებისთვის;
როგორც ემბოლიზაციური საშუალება სამედიცინო მოვლენებში;
როგორც ფიქსატორი ნიმუშების შეგროვებისთვის;
როგორც წყალში ხსნადი ფილმი სამრეცხაო სარეცხი საშუალების შესაფუთად ხსნად ტაბლეტებში.

კვების მრეწველობაში პოლიმერი გამოიყენება როგორც მინის აგენტი და წყლის დამაკავშირებელი კომპონენტი. ალკოჰოლი გვხვდება ზღვის პროდუქტებისა და თევზის მომინანქრების ნაერთებში, ყველის და ძეხვეულის ზედაპირული დამუშავების ფილმებში და საფარებში.

გავლენა ადამიანზე

როგორც დადგინდა, საკვებ დანამატს ნომრით E1203 არ შეუძლია უარყოფითი გავლენა მოახდინოს ადამიანის სხეულზე. ნივთიერება ნებადართულია უკრაინისა და ევროკავშირის ქვეყნებში, მაგრამ რუსეთში აკრძალულია.

პოპულარული სტატიებიწაიკითხეთ მეტი სტატია

02.12.2013