Was ist Acrylsäure?
Acrylsäure ist eine ungesättigte Carbonsäure mit der niedrigsten Kohlenstoffzahl, die hauptsächlich durch die direkte Oxidationsreaktion von Propylen gewonnen wird, und ist eine farblose, transparente Flüssigkeit mit einem charakteristischen stechenden Geruch. Acrylsäure wird als Rohstoff für Polyacrylsäure, ein wasserabsorbierendes Polymer, verwendet, und ihr verestertes Monomer wird als Rohstoff für Acrylfasern verwendet.
Sie wird auch als Rohstoff für Dispersionsmittel und Verdickungsmittel verwendet. Da es möglich ist, die physikalischen Eigenschaften von Acrylsäureestern durch Änderung der Kohlenstoffzahl des Alkylteils zu verändern, werden je nach Verwendungszweck verschiedene Acrylsäureester mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen als Rohstoffe für Harze und Polymere verwendet.
Da Hitze und Licht zu unkontrollierbaren Polymerisationsreaktionen führen können, müssen die Reaktionen durch die Kontrolle der Polymerisationsinhibitoren und der Sauerstoffkonzentration gesteuert werden. Acrylsäure ist auch eine schädliche Substanz und kann Hautreizungen und andere schädliche Wirkungen hervorrufen, so dass beim Umgang mit ihr eine geeignete Schutzausrüstung getragen werden muss.
Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure und ihre Anwendung
Acrylsäure wird hauptsächlich durch die direkte Oxidation von Propylen hergestellt. Bei der direkten Oxidation wird Propylen zu Acrolein, einem Aldehyd, oxidiert, das dann weiter oxidiert wird, um Acrylsäure herzustellen.
Acrylsäure wird als Rohstoff für Polyacrylsäure verwendet, ein superabsorbierendes Polymer (SAP), das in Wegwerfwindeln eingesetzt wird. Andere Acrylsäureester wie Methylacrylat und Butylacrylat, die veresterte Acrylsäure sind, werden als Rohstoffe für Acrylfasern verwendet. Acrylsäure und Acrylester werden auch als Rohstoffe für Kunstharze, Dispergiermittel, Flockungsmittel und Verdickungsmittel verwendet.
Polymere mit Acrylsäure als Rohstoff
Wie bereits erwähnt, wird Acrylsäure als Ausgangsstoff für verschiedene Polymere verwendet. Im Einzelnen handelt es sich um Polyacrylsäure, die aus reiner Acrylsäure polymerisiert wird, um Natriumpolyacrylat, bei dem das Proton der Carbonsäure durch ein Natriumion ersetzt ist, und um Polymere, die aus Acrylsäure und Natriumacrylatsalz mit einem Vernetzungsmittel polymerisiert werden. Vernetzte Acrylsäure- und Natriumacrylat-Copolymere, das dritte genannte superabsorbierende Polymer, werden hauptsächlich verwendet.
Durch Änderung der Art des mit Acrylsäure copolymerisierten Monomers können verschiedene Polymere erhalten werden. So werden beispielsweise Copolymere, die durch Polymerisation von Acrylsäure und Alkylmethacrylat hergestellt werden, als Verdickungsmittel verwendet. Die Viskosität kann durch Änderung der Anzahl der Kohlenstoffe im Alkylteil verändert werden, und sie werden zur Einstellung der Viskosität von Kosmetika und anderen Produkten verwendet.
Sicherheit bei Handhabung von Acrylsäure
Acrylsäure ist bei Raumtemperatur flüssig, hat einen charakteristischen, stechenden Geruch und ist ein brennbarer Stoff. Acrylsäure enthält außerdem Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen im Molekül, die zu Polymerisationsreaktionen führen können. Im Allgemeinen wird die Polymerisation durch die Kontrolle der Sauerstoffkonzentration und die Zugabe von Polymerisationsinhibitoren kontrolliert. Die Reaktion wird jedoch durch Erhitzung oder Licht ausgelöst und die Reaktion kann durch Reaktionswärme beschleunigt werden oder außer Kontrolle geraten.