Винилацетат стабилизированный

Нет в наличии

1, 2; в паспорте текущей партии массовая доля основного вещества 99,97 % при нормируемом минимуме 99,9 %. Ингибитором служит гидрохинон в количестве 0,0003–0,0017 % масс., то есть 3–17 ppm: он перехватывает свободные радикалы и не даёт мономеру самопроизвольно полимеризоваться в таре, где реакция идёт с сильным выделением тепла. Это прозрачная бесцветная летучая жидкость с характерным сладковатым запахом эфира, плотность 0,934 г/см³, температура кипения 72,7 °C, температура вспышки −8 °C в закрытом тигле — отсюда перевозка как UN 1301, класс 3, группа упаковки II. Стандарт ограничивает и примеси, которые прямо мешают переработке: уксусная кислота ≤0,006 %, ацетальдегид ≤0,015 %, вода ≤0,050 %, полимеризационная активность по Дюпону не более 17 мин. Основной расход мономера — эмульсионная полимеризация поливинилацетатных дисперсий, сополимеры EVA и VAE, водно-дисперсионные краски, клеи для дерева и бумаги и получение поливинилового спирта. Хранят продукт в прохладном затемнённом месте не выше +30 °C с периодическим анализом остаточного гидрохинона: ресурс хранения ингибированного мономера задаёт расход ингибитора, а не календарная дата.

Основные применения

  • Мономер для поливинилацетатных дисперсий и сополимеров EVA и VAE
  • Сырьё для водно-дисперсионных красок, грунтовок и клеёв
  • Исходный продукт для получения поливинилового спирта
  • Донор винильной группы в органическом синтезе

Стандарты и документы

СТО 50236110-003-2011 с изм. 1, 2; паспорт качества на партию с показателями чистоты, содержания ингибитора и полимеризационной активности.

Характеристики

CAS
108-05-4
Формула
C4H6O2
Молярная масса
86,09 г/моль
Класс вещества
стабилизированный виниловый мономер
Внешний вид
прозрачная бесцветная летучая жидкость с характерным сладковатым запахом эфира
Растворимость
ограниченно растворим в воде (~2 % масс.); смешивается с большинством органических растворителей
Плотность
0,934 г/см³ при 20 °C
Температура хранения
прохладное затемнённое место, не выше +30 °C
Класс опасности
класс 3 — легковоспламеняющаяся жидкость
ГОСТ / ТУ
СТО 50236110-003-2011 с изм. 1, 2

Применение по отраслям

Эмульсионная полимеризация поливинилацетатных дисперсий

Стабилизированный винилацетат 99,97 % загружают в реакторы эмульсионной, суспензионной или растворной полимеризации. Запас по чистоте относительно нормы СТО снижает влияние примесей: ацетальдегид работает передатчиком цепи и сбивает молекулярную массу, а свободная кислота и вода дестабилизируют латекс. Полимеризация сильно экзотермична, процесс ведут около 70 °C с отводом тепла и дозированной подачей инициатора. Гидрохинон при 3–17 ppm обычно не отгоняют — его расход компенсируют дозой персульфата или пероксида. На непрерывных линиях сополимеризации с этиленом на мономер приходится 60–80 % массы готовой дисперсии, остальное — этилен, эмульгаторы и инициатор.

Водно-дисперсионные краски и связующие

На поливинилацетатных и VAE-дисперсиях делают водно-дисперсионные краски для внутренних работ, грунтовки, шпатлёвки и клеевые составы. Сополимеризация с бутилакрилатом даёт винилакриловые латексы: плёнка получается водостойче и эластичнее, чем у гомополимера поливинилацетата. Для архитектурных систем отбирают партии с низкой кислотностью (не более 0,006 % по СТО) и содержанием воды не более 0,050 % — иначе латекс теряет устойчивость при хранении и колеровке. Типичный цикл эмульсионной полимеризации связующего занимает около четырёх часов.

Дисперсии и термоплавкие клеи для дерева, бумаги и упаковки

Поливинилацетатные дисперсии — основа белых клеёв для дерева, бумаги, картона и мебельного производства, а дисперсии VAE идут в клеи для напольных покрытий и в сухие строительные смеси. Сополимеры EVA с содержанием винилацетата до 40 % применяют в термоплавких клеях и упаковочных плёнках: с ростом доли винилацетата растут эластичность и адгезия, а кристалличность падает.

Поливиниловый спирт, плёнки и специальные сополимеры

Щелочным алкоголизом поливинилацетата получают поливиниловый спирт — сырьё для водорастворимых плёнок, защитных коллоидов и текстильной шлихты. Сополимеры EVA с высоким содержанием винилацетата применяют как плёнки и инкапсулянты в многослойных материалах. В органическом синтезе винилацетат служит донором винильной группы в реакциях переэтерификации и виниловым сомономером при получении сополимеров с винилхлоридом для покрытий и компаундов.

Практические нюансы

Показатели по СТО 50236110-003-2011

Массовая доля винилацетата — не менее 99,9 % (в паспорте текущей партии 99,97 %); уксусная кислота ≤0,006 %; ацетальдегид ≤0,015 %; метилацетат ≤0,025 %; этилацетат ≤0,030 %; вода ≤0,050 %; гидрохинон 0,0003–0,0017 % масс.; поливинилацетат — отсутствие; полимеризационная активность по Дюпону не более 17 мин. Цветность товарного мономера — не более 5 единиц по платино-кобальтовой шкале.

Расхождения в данных по ингибитору, чистоте, хранению и вспышке

Паспортные и каталожные данные разных поставщиков расходятся, и при подборе партии это стоит учитывать. Ингибитор: СТО задаёт 3–17 ppm гидрохинона, отдельные предложения указывают 3–5 ppm, 8–12 ppm или общий диапазон 3–20 ppm. Чистота: СТО нормирует минимум 99,9 %, тогда как часть поставщиков заявляет 99,5 % или 99,8 % — это разные марки, а не разночтение по одной и той же. Температура хранения: здесь принята граница «не выше +30 °C», хотя встречаются и более узкая рекомендация 10–25 °C, и более мягкая — не выше +35 °C; для длительного хранения безопаснее ориентироваться на нижнюю границу. Температура вспышки: справочные источники дают −8 °C в закрытом тигле и −1,1 °C по другой методике, и для расчёта взрывобезопасности берут −8 °C как более консервативное значение. Итоговые цифры сверяют по паспорту отгружаемой партии.

Ингибитор: контроль при хранении и подготовка к реактору

Гидрохинон расходуется, связывая радикалы и кислород, поэтому его остаточную концентрацию контролируют: стандартная методика ASTM D2193 покрывает диапазон 1–20 ppm в товарном винилацетате. Перед полимеризацией применимы два режима — компенсация ингибитора избытком радикального инициатора, обычный путь для эмульсионных линий, либо отгонка гидрохинона вакуумной дистилляцией, когда критичен индукционный период. Загрузка стабилизированного мономера без учёта ингибитора приводит к затянутому старту или срыву варки. Хранение под сухим азотом замедляет расход гидрохинона и снижает риск накопления пероксидов.

Материалы тары, насосов и трубопроводов

Для хранения и перекачки подходят нержавеющая сталь, алюминий и полиэтилен высокой плотности; в стальных бочках применяют инертный вкладыш. Медь и цинк нежелательны — они каталитически влияют на полимеризацию, поэтому оцинкованная тара и оцинкованные трубопроводы для стабилизированного винилацетата не годятся, хотя такое оборудование иногда предлагают под этот продукт. Силикагель и активный оксид алюминия в контуре тоже нежелательны. Всё оборудование заземляют: у мономера низкая электропроводность и высокая летучесть, и статический разряд при наливе — реальный сценарий воспламенения.

Ацетальдегид и кислотность как факторы качества полимера

Ацетальдегид в мономере работает передатчиком цепи при радикальной полимеризации: он повышает ветвление и снижает молекулярную массу и вязкость полимера. Для клеевых дисперсий с прочной плёнкой берут партии с минимальным содержанием альдегида — спецификации полимеризационного сорта обычно ограничивают его 150 ppm, что совпадает с нормой СТО не более 0,015 % масс. Свободная уксусная кислота и вода смещают кислотность эмульсии и дестабилизируют латекс, поэтому для архитектурных красок отбирают партии с кислотой не более 0,006 % и водой не более 0,050 %.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Прохладный затемнённый склад, не выше +30 °C, вдали от окислителей, кислот, щелочей и источников зажигания; по возможности под сухим азотом. Срок годности определяется расходом гидрохинона, а не календарной датой.
Меры безопасности
Перчатки, защитные очки, респиратор или противогаз при разливе; заземление тары и насосов при перекачке; искробезопасный инструмент и запрет открытого огня. ПДК в воздухе рабочей зоны — 10 мг/м³; для сравнения, NIOSH рекомендует потолочный предел 15 мг/м³ за 15 минут.
Перевозка
Бочки, еврокубы и автоцистерны с маркировкой UN 1301, класс 3, группа упаковки II; налив с терминала — по правилам перевозки легковоспламеняющихся жидкостей.
Вентиляция
Приточно-вытяжная вентиляция в зоне хранения и налива; контроль концентрации паров горючих веществ.
Температурный режим
Хранение не выше +30 °C; нагрев тары недопустим — при повышенной температуре ингибитор расходуется быстрее.
Тара
Герметичная тара из нержавеющей стали, алюминия или полиэтилена высокой плотности; стальные бочки — с инертным вкладышем. Защита от света и влаги, оцинкованная тара не применяется.

Частые вопросы

Чем стабилизированная марка по СТО отличается от винилацетата-ректификата?
Это один и тот же мономер с CAS 108-05-4, но нормируют его разные документы. СТО 50236110-003-2011 описывает ингибированный продукт: гидрохинон 0,0003–0,0017 % масс., полимеризационная активность по Дюпону не более 17 мин, чистота от 99,9 %. Ректификат по ТУ 6-11-0209955-1-88 — родственная марка с другими пределами по отгону и активности, до 22 мин для высшего сорта. Это ТУ относится к другой марке и в паспорте на стабилизированный винилацетат не приводится.
Какая чистота у стабилизированного винилацетата и что ещё нормирует стандарт?
В паспорте текущей партии массовая доля винилацетата составляет 99,97 % при минимуме 99,9 % по СТО 50236110-003-2011. Помимо основного вещества стандарт ограничивает уксусную кислоту (≤0,006 %), ацетальдегид (≤0,015 %), метилацетат (≤0,025 %), этилацетат (≤0,030 %) и воду (≤0,050 %), а также требует отсутствия поливинилацетата в мономере. На практике эти строки важнее круглой цифры чистоты: именно кислота, вода и альдегид сбивают режим эмульсионной полимеризации.
Какой ингибитор добавляют и в какой концентрации?
Гидрохинон. По СТО 50236110-003-2011 его массовая доля составляет 0,0003–0,0017 %, то есть 3–17 ppm. Ингибитор перехватывает свободные радикалы и не даёт мономеру полимеризоваться в таре — реакция экзотермична и в закрытой ёмкости опасна. Отдельные зарубежные поставщики заявляют собственные диапазоны, от 3–5 до 8–20 ppm, поэтому фактическое значение сверяют по паспорту конкретной партии, а не по каталожному описанию.
Нужно ли удалять ингибитор перед полимеризацией?
Есть два рабочих пути. В промышленной эмульсионной полимеризации гидрохинон при 3–17 ppm обычно не удаляют — его расход компенсируют дозой радикального инициатора, и реакция стартует нормально. Если рецептура чувствительна к индукционному периоду или нужна лабораторная воспроизводимость, ингибитор отгоняют вакуумной дистилляцией непосредственно перед загрузкой. Универсального правила нет: режим подтверждают пробной варкой и паспортом партии, а загрузка мономера в реактор без учёта ингибитора даёт затянутый старт или срыв варки.
Как и сколько хранить стабилизированный винилацетат?
В прохладном затемнённом складе не выше +30 °C, в герметичной таре, вдали от кислот, щелочей, окислителей и источников зажигания. Срок годности задаёт не календарь, а расход ингибитора: по отраслевому разбору аварий с винилацетатом марка с 3–7 ppm гидрохинона рассчитана примерно на 2 месяца, а с 12–17 ppm — примерно на 4 месяца, причём в присутствии кислорода гидрохинон срабатывает быстрее. При длительном хранении остаточный ингибитор анализируют и при снижении ниже 3 ppm либо дозируют гидрохинон, либо срочно перерабатывают партию.
Какой класс опасности и как перевозят винилацетат?
UN 1301, надлежащее отгрузочное наименование VINYL ACETATE стабилизированный, класс 3 (легковоспламеняющаяся жидкость), группа упаковки II. Температура вспышки −8 °C в закрытом тигле, пределы воспламенения паров 2,6–13,4 % об., поэтому нужны взрывозащищённое оборудование, заземление тары при перекачке и запрет открытого огня. ПДК в воздухе рабочей зоны — 10 мг/м³.
Какие полимеры и сополимеры получают из винилацетата?
Гомополимеризацией — поливинилацетат для дисперсионных клеёв и водно-дисперсионных красок; его щелочным алкоголизом получают поливиниловый спирт. Сополимеризацией с этиленом — дисперсии VAE для строительных смесей и клеёв и термопластичные сополимеры EVA для плёнок и термоплавких клеёв. С акрилатами получают винилакриловые латексы повышенной водостойкости, с винилхлоридом — сополимеры для покрытий и компаундов.
Что проверять при входном контроле партии?
По паспорту качества сверяют массовую долю винилацетата, содержание гидрохинона, кислотность, воду, ацетальдегид и полимеризационную активность по Дюпону. Остаточный гидрохинон определяют по методике ASTM D2193, рассчитанной на диапазон 1–20 ppm в товарном винилацетате. Отклонение ингибитора от номинала более чем на 5 ppm требует пересчёта дозы инициатора на линии, а видимая муть или плёнка в отобранной пробе означает начавшуюся полимеризацию — такую бочку в реактор не подают.