Резюме: Прилагането на вътрешнихидроксипропил метилцелулозавместо вносна, беше въведено производството на PVC с висока степен на полимеризация. Изследвани са ефектите на два вида хидроксипропилметилцелулоза върху свойствата на PVC с висока степен на полимеризация. Резултатите показват, че е възможно да се замени вносната хидроксипропилметилцелулоза с местна.
PVC смолите с висока степен на полимеризация се отнасят до PVC смоли със средна степен на полимеризация над 1700 или с леко омрежена структура между молекулите, сред които най-разпространени са PVC смолите със средна степен на полимеризация 2500 [1]. В сравнение с обикновената PVC смола, PVC смолата с висока степен на полимеризация има висока еластичност, малка компресионна деформация, добра топлоустойчивост, устойчивост на стареене, устойчивост на умора и износоустойчивост. Тя е идеален заместител на каучука и може да се използва в автомобилни уплътнителни ленти, проводници и кабели, медицински катетри и др. [2].
Методът за производство на PVC с висока степен на полимеризация е предимно суспензионна полимеризация [3-4]. При производството по суспензионния метод, дисперсантът е важен спомагателен агент и неговият вид и количество ще повлияят пряко върху формата на частиците, разпределението на размера на частиците и абсорбцията на пластификатора от готовата PVC смола. Най-често използваните дисперсионни системи са поливинилови алкохолни системи и хидроксипропилметилцелулоза и композитни поливинилови алкохолни дисперсионни системи, като местните производители използват предимно последните [5].
1 Основни суровини и спецификации
Основните суровини и спецификации, използвани в теста, са показани в Таблица 1. От Таблица 1 може да се види, че избраната в тази статия местна хидроксипропилметилцелулоза е съвместима с вносната хидроксипропилметилцелулоза, което е предпоставка за теста за заместване в тази статия.
2 Съдържание на теста
2. 1 Приготвяне на разтвор на хидроксипропилметилцелулоза
Вземете определено количество дейонизирана вода, изсипете го в съд и го загрейте до 70°C, като постепенно добавяте хидроксипропилметилцелулоза при непрекъснато бъркане. Целулозата първоначално плува върху водата, а след това постепенно се диспергира, докато се смеси равномерно. Охладете разтвора до желания обем.
Таблица 1 Основни суровини и техните спецификации
| Име на суровината | Спецификация |
| Винилхлориден мономер | Оценка за качество ≥99,98% |
| Обезсолена вода | Проводимост ≤ 10,0 μs/cm, pH стойност от 5,00 до 9,00 |
| Поливинилов алкохол А | Степен на алкохолизъм от 78,5% до 81,5%, съдържание на пепел ≤ 0,5%, летливи вещества ≤ 5,0% |
| Поливинилов алкохол Б | Степен на алкохолизъм 71,0% до 73,5%, вискозитет 4,5 до 6,5 mPa·s, летливи вещества ≤ 5,0% |
| Поливинилов алкохол C | Степен на алкохолизъм 54,0% до 57,0%, вискозитет 800 ~ 1400 mPa s, съдържание на твърди вещества 39,5% до 40,5%. |
| Вносна хидроксипропилметилцелулоза А | Вискозитет 40 ~ 60 mPa·s, масова фракция на метоксил 28% ~ 30%, масова фракция на хидроксипропил 7% ~ 12%, влага ≤5,0% |
| Домашна хидроксипропилметилцелулоза B | Вискозитет 40 ~ 60 mPa·s, масова фракция на метоксил 28% ~ 30%, масова фракция на хидроксипропил 7% ~ 12%, влага ≤5,0% |
| Бис(2-етилхексил пероксидикарбонат) | Масова фракция [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2.2 Метод на изпитване
В малко тестово устройство с обем 10 литра се използва вносна хидроксипропилметилцелулоза за провеждане на сравнителни тестове, за да се определи основната формула на малкия тест; за тестване се използва местна хидроксипропилметилцелулоза, за да се замени вносната хидроксипропилметилцелулоза; PVC смолните продукти, произведени от различни хидроксипропилметилцелулози, са сравнени, за да се проучи възможността за замяна с местна хидроксипропилметилцелулоза. Производственият тест се провежда според резултатите от малкия тест.
2. 3 стъпки на тестване
Преди реакцията, почистете полимеризационния съд, затворете долния клапан, добавете определено количество обезсолена вода и след това добавете диспергатора; затворете капака на съда, вакуумирайте след преминаване на теста за азотно налягане и след това добавете винилхлориден мономер; след студено разбъркване, добавете инициатора; използвайте циркулираща вода, за да повишите температурата в съда до реакционната температура и добавете разтвор на амониев бикарбонат своевременно по време на този процес, за да регулирате pH стойността на реакционната система; когато реакционното налягане падне до посоченото във формулата налягане, добавете терминатор и агент против пенообразуване и изпуснете. Готовият продукт от PVC смола се получава чрез центрофугиране и сушене и се взема проба за анализ.
2. 4 Методи за анализ
Съгласно съответните методи за изпитване в корпоративния стандарт Q31/0116000823C002-2018, вискозитетното число, привидната плътност, летливите вещества (включително вода) и абсорбцията на пластификатор на 100 g PVC смола от готова PVC смола бяха тествани и анализирани; средният размер на частиците на PVC смолата беше тестван; морфологията на PVC частиците беше наблюдавана с помощта на сканиращ електронен микроскоп.
3 Резултати и дискусия
3. 1 Сравнителен анализ на качеството на различни партиди PVC смола при полимеризация в малък мащаб
Натиснете 2. Съгласно метода за изпитване, описан в точка 4, всяка партида от дребномащабна готова PVC смола беше тествана и резултатите са показани в таблица 2.
Таблица 2 резултати от различни партиди малки тестове
| Партида | Хидроксипропил метилцелулоза | Привидна плътност/(g/mL) | Среден размер на частиците/μm | Вискозитет/(мл/г) | Абсорбция на пластификатор от 100 g PVC смола/g | Летливи вещества/% |
| 1# | Внос | 0.36 | 180 | 196 | 42 | 0.16 |
| 2# | Внос | 0.36 | 175 | 196 | 42 | 0.20 |
| 3# | Внос | 0.36 | 182 | 195 | 43 | 0.20 |
| 4# | Вътрешен | 0.37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Вътрешен | 0.38 | 164 | 194 | 41 | 0.24 |
| 6# | Вътрешен | 0.36 | 167 | 194 | 43 | 0.22 |
От Таблица 2 може да се види: Привидната плътност, вискозитетното число и абсорбцията на пластификатора на получената PVC смола са относително близки при използване на различни видове целулоза за малки тестове; продуктът от смола, получен чрез използване на местна хидроксипропилметилцелулоза, има среден размер на частиците, който е малко по-малък.
Фигура 1 показва SEM изображения на PVC смолни продукти, получени чрез използване на различни хидроксипропилметилцелулози.
(1)—Вносна хидроксипропилметилцелулоза
(2)—Домашна хидроксипропилметилцелулоза
Фиг. 1 SEM на смоли, получени в 10-литров полимеризатор в присъствието на различни хидроксипропилметилцелулози
От Фигура 1 може да се види, че повърхностните структури на PVC смолните частици, получени от различни целулозни дисперсанти, са относително сходни.
В обобщение, може да се види, че тестваната в тази статия местна хидроксипропилметилцелулоза има възможност да замени вносната хидроксипропилметилцелулоза.
3. 2 Сравнителен анализ на качеството на PVC смола с висока степен на полимеризация в производствен тест
Поради високата цена и риска от производствените тестове, схемата за пълно заместване на малките тестове не може да се приложи директно. Поради това е приета схема за постепенно увеличаване на дела на местната хидроксипропилметилцелулоза във формулата. Резултатите от тестовете за всяка партида са показани в Таблица 3.
Таблица 3 Резултати от тестове на различни производствени партиди
| Партида | M (местна хидроксипропилметилцелулоза): M (вносна хидроксипропилметилцелулоза) | Привидна плътност/(g/mL) | Вискозитетно число/(mL/g) | Абсорбция на пластификатор от 100 g PVC смола/g | Летливи вещества/% |
| 0# | 0:100 | 0,45 | 196 | 36 | 0,12 |
| 1# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0.11 |
| 2# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0.13 |
| 3# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0.10 |
| 4# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,12 |
| 5# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,14 |
| 6# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0.18 |
| 7# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0.11 |
| 8# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0.17 |
| 9# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0,14 |
От Таблица 3 може да се види, че употребата на местна хидроксипропилметилцелулоза постепенно се е увеличавала, докато всички партиди местна хидроксипропилметилцелулоза не са заменили вносната хидроксипропилметилцелулоза. Основните показатели като абсорбция на пластификатор и видима плътност не са се колебали значително, което показва, че избраната в тази статия местна хидроксипропилметилцелулоза може да замени вносната хидроксипропилметилцелулоза в производството.
4 Заключение
Тестът на вътрешнияхидроксипропил метилцелулозаТестът върху малко устройство с обем 10 литра показва, че има възможност да замени вносната хидроксипропилметилцелулоза; резултатите от теста за заместване на производството показват, че за производството на PVC смола се използва местна хидроксипропилметилцелулоза, като основните показатели за качество на готовата PVC смола и вносната хидроксипропилметилцелулоза нямат съществена разлика. В момента цената на местната целулоза на пазара е по-ниска от тази на вносната целулоза. Следователно, ако в производството се използва местна целулоза, разходите за помощни средства за производство могат да бъдат значително намалени.
Време на публикуване: 25 април 2024 г.