ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поливинилформаль из "Синтетические полимеры и пластические массы на их основе 1964" Получение и свойства. Поливинилформаль получают как ацетал -рованием формальдегидом поливинилового спирта, растворенного в воде (гетерофазный метод), так и обработкой формальдегидом поливинилацетата, растворенного в уксусной кислоте (одностадийный гомогенный процесс). Ацеталирование происходит под действием серной, соляной кислот или нефтяных сульфокислот. [c.184] При гетерофазном методе сперва готовят водный раствор поливинилового спирта (4—10%), добавляют катализатор (соляную кислоту Б количестве 0,05—0,25%, нефтяные сульфокислоты 1,5—2,5% и вводят формальдегид 35—70% от содержания поливинилового спирта). Затем реакционную смесь нагревают до 65—70° (при применении в качестве катализатора соляной кислоты) и 90—95°С (при использовании контакта Петрова) и поддерживают такую температуру в течение 7—20 ч (в зависимости от количества катализатора и степени ацеталирования). После окончания процесса содержимое реактора охлаждают до 20— 25° С и отсасывают маточный раствор от поливинилформаля. Полимер многократно промывают водой, сперва холодной, а затем теплой, до нейтральной реакции промывных вод. [c.184] С целью предотвращение преждевременного старения и пожелтения все поливинилацетали обычно подвергаются стабилизации путем введения некоторых аминов. К ним относятся мочевина и ее производные, этаноламины и другие вещества, добавляемые в количестве 0,5— 10%. Стабилизация может заключаться в обработке в течение нескольких часов при 50—60°С водной суспензии порошкообразного полимера водным раствором стабилизатора. После стабилизации водный раствор должен сохранять щелочную реакцию. [c.184] Стабилизированный поливинилформаль отжимают на центрифуге и сушат до содержания летучих не более 3%. [c.184] При гомогенном процессе сначала поливинилацетат растворяют в уксусной кислоте до получения 15—20%-ного раствора, добавляют 2— 3% серной кислоты и немного воды и вводят формальдегид в виде формалина из расчета 1 моль формальдегида на 1 моль поливинилового спирта [165]. Реакцию проводят при 60—75° С до тех пор, пока анализ на свободный формальдегид в реакционной среде не покажет прекращения присоединения формальдегида (окончание формализации). Вместо формалина может быть взят параформ и процесс приготовления полиформаля легко объединен с получением на первой стадии суспензионного поливинилацетата [169]. Так, например, полимер винилацетата получают по методике, согласно которой на 100 вес. ч. мономера берется 0,8 вес. ч. перекиси бензоила, 300 вес. ч. воды, 0,04% водного раствора поливииилового спирта, содержащего 12 мол. % ацетатных групп. В течение 5 ч при постепенном повыщении температуры от 60 до 100° С и размешивании (300 об/мин) образуются гранулы полимера в виде шариков диаметром 0,5—1,0 мм. Для приготовления поливинилформаля к однородному раствору поливинилацетата в 176,5 вес. ч. ледяной уксусной кислоты добавляют 1,9 вес. ч. концентрированной серной кислоты и 19,3 вес. ч. параформа. При 75° С реакция заканчивается через 24 ч. Стабилизация поливинилформаля производится добавлением 7 вес. ч. аммиачной воды (плотностью 0,88 ej M ). Через 30 мин перемешивания при 45° С поливинилформаль в виде гранул осаждают добавлением 500 вес. ч. воды. После промывки водой и сушки полимер содержит (в мол. %) 9 гидроксильных, 9 ацетатных и 82 формальных групп. [c.185] К преимуществам процесса ацеталирования в уксусной кислоте относятся одинаковый размер частиц поливинилформаля, полученных при осаждении раствора, и отсутствие склонности к комкованию [168]. Недостатком этого процесса является необходимость выделения уксусной кислоты из разбавленных водных растворов. Концентрирование ее может быть проведено экстрагированием смесью растворителей, состоящей из этилацетата и бензола (85 15). [c.185] После ацеталирования в реакционную смесь постепенно добавляют воду, доводя концентрацию уксусной кислоты до 50%. Полимер осаждается при этом в виде мелкого порошка. Затем весь раствор при перемешивании постепенно выливают в воду (взятую с большим избытком). Поливинилформаль (ГОСТ 10758—64) полностью выделяется в виде порошка, и его дальнейшая обработка производится аналогично принятой в производстве по гетерогенному процессу. [c.185] Степень ацеталирования технического поливинилформаля (75— 85 мол. %) определяется по ацетальному числу (количеству КОН, эквивалентному альдегиду, выделенному 1 г полимера [170]). [c.185] Поливинилформаль растворяется в ограниченном числе растворителей. В зависимости от степени ацеталирования он растворяется в муравьиной и уксусной кислотах, фенолах, фурфуроле, пиридине, диоксане, в хлорированных углеводородах (метиленхлориде, хлороформе, дихлорэтане, тетрахлорэтане и др.), в смесях спирт — бензол (30 70) и спирт — толуол (40 60), в 60% водном спирте. [c.186] Применение. Двумя наиболее важными областями применения поливинилформаля являются изготовление электроизоляционных лаков [171] и клеев [172]. [c.186] Лаки пригодны для эмалировки и покрытия магнитных проводов в динамомашинах. По сравнению с обычными составами, применяемыми для этой цели, поливиннл-формаль обладает большей стойкостью к горячим растворителям, более высокой гибкостью и прочностью к истиранию. Это обеспечивает лучшую сохранность изоляции при намотке, хранении и применении проводов. Изоляция имеет высокие диэлектрические свойства, которые сравнительно мало изменяются в широком температурном интервале. [c.186] приготовленный растворением поливинилформаля в фурфуроле, имеет то достоинство, что, будучи нанесен на проволоку, при сушке дает покрытие трехмерной структуры за счет реакции фурфурола со смолой и осмоления самого фурфурола. [c.186] Кроме чистого поливинилформаля, идущего для изготовления лаков, применяют смеси его с феноло- и крезоло-формальдегидными смолами. Введение резольных смол (до 20%) позволяет получать нерастворимые и неплавкие покрытия, обладающие повышенной теплостойкостью, водостойкостью и большой прочностью к истиранию. [c.186] Лак на основе поливинилформаля и резольной смолы носит название металь-вина (ГОСТ 10760—64). Он представляет собой раствор смеси смол в ж-крезоле. В качестве разбавителя лака используется сольвент каменноугольный, представляющий собой бесцветную или бледно-желтую жидкость и состоящий в основном из смеси ксилола и триметилбензола. [c.186] В ряде стран известен клей ридакс Е, представляющий собой смесь феноло-формальдегидной смс лы )езольного типа и поливинилформаля 172]. [c.186] Клей ридакс пригоден для склеивания с алюминиевыми сплавами различных материалов стали, латуни, меди, алюминиевых сплавов, слоистых пластиков, стеклотекстолитов, приготовленных на полиэфирных смолах, дерева, резины. [c.186] Из поливинилформаля изготовляют пенопласты с хорошими механическими свойствами, особенно с высоким сопротивлением удару и высоким модулем упругости при сжатии [173]. Один из методов включает смешение раствора поливинилового спирта с формалином, взбивание пены при смешении, вызревание пены, лромывку пеноматериала и сушку его. [c.186] Пенополивинилформаль применяется в качестве промежуточного слоя при изготовлении сложных изделий, которые легко прессуются и принимают изогнутую форму. [c.187] Вернуться к основной статье