醋酸乙烯,英文名称 Vinyl acetate,分子式CH3COOCH=CH2,也叫乙酸乙烯酯,属于不饱和酯类化合物,是石化领域重要的乙烯基单体。
分子结构
醋酸乙烯分子内部同时含有酯基和碳碳双键两种官能团。酯基保持着羧酸酯的典型化学特性,而碳碳双键拥有较高的反应活性,可以发生加成、聚合等反应。两种活性结构共存,让醋酸乙烯既能进行酯类的相关转化,又可以作为单体构建高分子聚合物,是制备多种高分子材料的基础原料。
物理性质
常温常压下,纯醋酸乙烯是无色透明液体,带有酯类特有的清甜气味。熔点约 - 93℃,沸点约 72.7℃,密度略小于水。醋酸乙烯微溶于水,能够与乙醇、乙醚、丙酮、苯等多种有机溶剂互溶。单体醋酸乙烯在储存环境中,容易自发发生聚合反应,所以工业产品一般会添加少量阻聚剂,抑制聚合,维持单体的稳定性。
化学性质
聚合反应碳碳双键可以在引发剂作用下发生均聚,生成聚醋酸乙烯;也能和乙烯、氯乙烯、丙烯酸酯等多种单体发生共聚,得到不同性能的共聚物。聚合反应是醋酸乙烯最核心的工业反应,以此制备各类高分子产品。
加成反应分子中的碳碳双键可以和氢气、卤素等物质发生加成反应,生成对应的饱和酯类衍生物,用于精细化学品合成。
水解反应在酸或者碱的催化条件下,醋酸乙烯能够发生酯的水解反应,生成乙酸和乙烯醇,乙烯醇会快速重排转变为乙醛。
酯交换反应在合适催化条件下,醋酸乙烯可以和其他醇类发生酯交换,生成新的酯类物质,用于制备各类有机酯中间体。
主要应用领域
胶黏剂行业
聚醋酸乙烯乳液,也就是白乳胶,是醋酸乙烯最常见的下游产品。这种乳液胶黏剂使用便捷,固化后粘接性能良好,广泛用于木材加工、纸张粘接、家具生产、建筑装饰等领域。
高分子材料工业
醋酸乙烯可以和乙烯共聚,生成 EVA 树脂。EVA 树脂柔韧性好,透光性佳,拥有良好的缓冲性能,可用于生产发泡材料、薄膜、热熔胶、光伏封装膜等产品。醋酸乙烯还可以和氯乙烯共聚,得到 VAC 共聚物,用来改良 PVC 材料的加工性能与韧性,用于生产特种薄膜、涂层材料。
涂料行业
醋酸乙烯类乳液可以制备水性涂料,成膜稳定,施工方便,多用于内墙涂料、纸张涂层、织物涂层,起到保护基材和装饰的作用。
有机合成原料
醋酸乙烯是重要的有机合成中间体,可以用来制备聚乙烯醇。聚乙烯醇水溶性良好,可用于纺织浆料、纸张表面施胶剂、薄膜、化妆品助剂等。同时醋酸乙烯还可合成其他精细化学品,用于香料等领域。
工业制备方法
工业生产醋酸乙烯主流工艺分为两种。一种是乙烯气相法,以乙烯、乙酸和氧气作为原料,在贵金属催化剂作用下反应生成醋酸乙烯,再经过精馏提纯得到成品。另一种是乙炔法,以乙炔和乙酸为原料在催化剂条件下反应制得。产物经过脱除杂质、精馏分离,获得高纯度单体,成品添加阻聚剂,防止储存过程发生聚合。
储存特点
醋酸乙烯需要密封存放于阴凉通风库房,避光存放,远离热源。储存区域和氧化剂、酸类分开存放。控制储存温度,容器保持密闭,减少挥发,保障物料品质稳定。