Естери на акрилова и метакрилова киселини
Изходните мономери заполиакрилати иполиметакрилати са естери на акрилова и метакрилова киселини.
В промишленосттаалкил акрилати се получават чрез ко-хидролиза и алкохолиза на етилен цианохидрин, последвано от дехидратация наβ-хидроксипропионова киселина естер :
Разработен е промишлен метод за производство на естери на акрилова киселина от формалдехид и ацеталдехид с окисление на хидракрилов алдехид доβ-хидроксипропионова (хидрокрилова) киселина с кислород на въздуха в присъствието на манганови или кобалтови соли:
Последващата естерификация на киселината с алкохол и дехидратирането на хидроксилния естер в присъствието на сярна киселина дава:
Точка на кипене наметилметакрилат 100,3 °С,етилметакрилат 117 °С,пропилметакрилат 141 °С ибутилметакрилат 163 °С.
Естерите на метакриловата киселина също се получават чрез хидролиза на ацетон цианохидрин, последвано от дехидратация и естерификация с алкохол в присъствието на сярна киселина:
Метиловият естер на метакриловата киселина в промишлеността в повечето случаи се получава по непрекъснат начин чрез амид на метакрилова киселина:
Получениятамид на метакрилова киселина реагира с вода, за да образува метакрилова киселина; когато се естерифицира с метанол, се образува съответният етер:
За получаване на висши естери на метакрилова киселина в някои случаи се извършва трансестерификация на метилметакрилат с алкохол.
Полимеризация на естери на акрилова и метакрилова киселини
Полимеризацията на естери на акрилова и метакрилова киселини се извършвав насипно състояние (блок),суспензии,емулсии ив разтвор. Като инициаториизползват се пероксиди и хидропероксиди на динитрила на азобисизомаслената киселина, персулфати и др., както и редокс системи. Полимеризацията на естери на акрилова и метакрилова киселина под въздействието на топлина протича доста бавно и само при високи температури.
Полимеризацията на естери на акрилова и метакрилова киселина в присъствието на пероксиди протича порадикалния механизъм с образуването на аморфни полимери с линейна структура, съгласно схемата "глава към опашка" (α,β-присъединяване):
От полимерите на естерите на метакриловата киселина най-голямо значение придобиполиметилметакрилатът.
Радикална полимеризация в насипно състояние (блок) се извършва с постепенно повишаване на температурата от 50 до 120 °C.
В резултат на полимеризацията на метилметакрилат се отделя 570 kJ/mol или 545 kJ/kg топлина. При блокова полимеризация, поради високата скорост на реакцията, ниската топлопроводимост на полимера и високия вискозитет на реакционната среда, пълното отстраняване на топлината на реакцията и контролът на молекулното тегло на полимера са трудни. Следователно по време на полимеризацията има рязко повишаване на температурата на реакционната маса, което води до ускоряване на реакцията и образуването на полимер с ниско молекулно тегло. В допълнение, рязкото повишаване на температурата вътре в блока води до локално прегряване, което причинява образуването на мехурчета в продуктите. Ето защо продължителността на процеса на полимеризация и качеството на материала зависят от ефективността на отвеждане на отделената топлина, от дебелината и формата на получените продукти.
Безопасност при производството на полиакрилати и полиметакрилати и опазване на околната среда
Естерите на нисшите алкохоли на акриловата и метакриловата киселина и акрилонитрила са летливи, запалими вещества, които образуват експлозивни вещества с въздуха.смеси.
По-долу са концентрационните граници на запалване на мономери при 25 ° C и атмосферно налягане в% (об.):
| Мономери | Долна граница, обемни % | Горна граница, обемни % |
| метил акрилат | 1.2 | 13 |
| Метилметакрилат | 1.5 | 11.6 |
| Етил акрилат | 1.1 | 5.1 |
| Бутил акрилат | 1.0 | 7.4 |
| Алкилонитрил | 3.0 | 17 |
Помещението, в което се извършва работата с мономери, трябва да бъде снабдено с добра вентилация; необходимо е да се изключи възможността за статично електричество и да се избягва използването на открит пламък.
Естерите на акриловата киселина са токсични вещества. Акрилонитрилът е токсична течност. По отношение на физиологичното действие той е 10 пъти по-малко токсичен от циановодород и около 20 пъти по-токсичен от стирола. Максимално допустимата концентрация на лари от акрилонитрил във въздуха на работните помещения е 0,25-10-6 kg/m3. Действието на пари от метил и етил акрилати на акрилонитрил и метилметакрилат върху очите предизвиква дразнене на лигавиците.
При термичното разграждане на полиакрилонитрил в присъствието на въздух се отделят вредни вещества, така че трябва да се внимава много при работа с него.
Полиакриламидът може да причини вегетативни, съдови и ендокринни нарушения, както и други заболявания, които отчасти се дължат на действието на диметилформамида, използван като разтворител. Производствените помещения трябва да бъдат оборудвани с обща и локална вентилация. Вентилационните емисии и отпадъчните води се дегазират и пречистват в специални съоръжения.
">