Исходное сырье для получения поливинилацетата
Винилацетат СН2=СНОСОСН3 представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с эфирным запахом. Т. кип. 73° С при 760 м'м рт. ст., 20° С при 90 мм рт. ст. и 0° С при 30 ,м'м рт. ст.; d4°=0,9568, d420=0,9342, пв20= 1,3958; мол. вес 86,05.
Винилацетат легко растворим в ароматических углеводородах, а также в спирте, этил ацетате и других органических растворителях.
В воде при 20° С растворяется 2,5% винилацетата; растворимость воды в винилацетате при этой же температуре составляет 0,1%. Винилацетат устойчив при нагревании до 400° С.
Ингибитором, обычно применяемым для стабилизации мономера, служит резинат меди[16], придающий винилацетату синевато-зеленоватую окраску. Исчезновение окраски после продолжительного хранения показывает, что медь высадилась из раствора и ее стабилизирующее действие прекратилось. Добавление 0,05—0,2% резината меди вполне достаточно для стабилизации мономера, предназначенного для хранения и перевозок.
В качестве ингибитора иногда применяют и дифениламин. Его преимущество перед солями меди состоит в том, что он замедляет появление нежелательной кислотности даже при продолжительном хранении винилацетата в стальных резервуарах. Введение дифениламина в количествах 0,01—0,1% уже в значительной степени замедляет полимеризацию. При перевозках мономерный винилацетат рекомендуется стабилизировать 0,01—0,02% дифениламина и для большей гарантии добавить еще 0,01% резината или ацетата меди. Стабилизированный таким обра<- зом мономер может храниться более двух лет, не полимеризуясь и заметно не изменяя своих качеств.
В качестве ингибиторов можно применять также серу и гидрохинон. Резинат меди и сера — нелетучие ингибиторы, поэтому они предпочтительнее (особенно если мономер очищается перегонкой) по сравнению с летучим гидрохиноном.
Нестабилизированный мономерный винилацетат нельзя хранить более 24 ч. Дальнейшее хранение, особенно в больших количествах и в плотно закрытых сосудах, может привести к взрыву.
Мономерный винилацетат, применяемый в промышленности пластических масс, должен быть прозрачной бесцветной жидкостью, не содержащей взвешенных частиц. Недопустимо содержание уксусной кислоты более 0,02%. В интервале 71,8—73° С (при 760 мм рт. ст.) должно перегоняться не менее 97% винилацетата. В перегнанном винилацетате не должны присутствовать альдегиды и гидрохинон.
Представляет большой интерес разработанный в СССР метод получения винилацетата из этилена в растворе уксусной кислоты в присутствии хлористого палладия:
СН2=СН2 + СН3СООН + PdCl2 СН3СООСН=СН2 + 2НС1 + Pd
Благодаря присутствию в реакционной среде веществ, способствующих протеканию окислительно-восстановительной реакции (СиС12 и CuCl), металлический палладий снова превращается в хлористый:
2CuC12 + Pd 2CuCl + PdCl2 2CuCI +2HCI + 0,50j—>-2CuCl2 + H20
Реакция протекает при 180° С и 12 атм в колонных аппаратах, заполненных раствором солей палладия и меди в уксусной кислоте, через который пропускают смесь этилена и кислорода. Побочными продуктами в этом процессе являются этилендиацетат и ацетальдегид. Наряду с хлоридом палладия и хлоридами меди в этом процессе можно использовать и другие каталитические системы, содержащие палладий.
Винилацетат в промышленных масштабах получают также винили - рованием уксусной кислоты:
СНз-СООН + СН^СНСН3СООСН=СН2
Реакция протекает как в жидкой фазе, так и в паровой. Парофаз - ный метод имеет ряд преимуществ перед жидкофазным, так как дает более высокую степень превращения и меньший выход побочного продукта — этилидендиацетата.
Жидкофазный метод состоит в пропускании ацетилена через уксусную кислоту при 60—65° С в присутствии катализатора — ртутной соли ацетилсерной кислоты. В качестве побочного продукта получается эти- лидендиацетат:
СН3-СООч
СН3СООН + СН3-СООСН=СН2 )СН-СН,
СНз-СОСК
Винилацетат можно получать из уксусного ангидрида и уксусного альдегида в две стадии:
СН3СОч Feci, СН3СОО.
1) <Э + СН3СНО V------------------------------------ >СН-СН3
СН3СООч ArSO, H
2) >СН-СН3 ———->- СН3СООСН=СН2 + СНзСООН
СН3СОСК 135 с