Primjena domaće hidroksipropil metil celuloze u proizvodnji polivinil hlorida visokog stepena polimerizacije

Sažetak: Primjena domaćihhidroksipropil metilcelulozaUmjesto uvozne, uvedena je proizvodnja PVC-a s visokim stepenom polimerizacije. Istraženi su utjecaji dvije vrste hidroksipropil metilceluloze na svojstva PVC-a s visokim stepenom polimerizacije. Rezultati su pokazali da je izvodljivo zamijeniti domaću hidroksipropil metilcelulozu uvoznom.

PVC smole visokog stepena polimerizacije odnose se na PVC smole sa prosječnim stepenom polimerizacije većim od 1.700 ili sa blago umreženom strukturom između molekula, među kojima su najčešće PVC smole sa prosječnim stepenom polimerizacije od 2.500 [1]. U poređenju sa običnom PVC smolom, PVC smola visokog stepena polimerizacije ima visoku elastičnost, malu kompresijsku deformaciju, dobru otpornost na toplotu, otpornost na starenje, otpornost na zamor i otpornost na habanje. Idealna je zamjena za gumu i može se koristiti u automobilskim zaptivnim trakama, žicama i kablovima, medicinskim kateterima itd. [2].

Metoda proizvodnje PVC-a sa visokim stepenom polimerizacije je uglavnom suspenzijska polimerizacija [3-4]. U proizvodnji suspenzijskom metodom, disperzant je važno pomoćno sredstvo, a njegova vrsta i količina će direktno uticati na oblik čestica, raspodjelu veličine čestica i apsorpciju plastifikatora gotove PVC smole. Najčešće korišteni disperzni sistemi su sistemi polivinil alkohola i kompozitni disperzni sistemi od polivinil alkohola, a domaći proizvođači uglavnom koriste ove posljednje [5].

1 Glavne sirovine i specifikacije

Glavne sirovine i specifikacije korištene u testu prikazane su u Tabeli 1. Iz Tabele 1 se može vidjeti da je domaća hidroksipropil metilceluloza odabrana u ovom radu konzistentna s uvezenom hidroksipropil metilcelulozom, što predstavlja preduvjet za test zamjene u ovom radu.

2 Sadržaj testa

2.1 Priprema rastvora hidroksipropil metilceluloze

Uzmite određenu količinu deionizirane vode, stavite je u posudu i zagrijte na 70°C, te postepeno dodajte hidroksipropil metilcelulozu uz stalno miješanje. Celuloza prvo pluta na vodi, a zatim se postepeno dispergira dok se ravnomjerno ne izmiješa. Ohladite otopinu do željene zapremine.

Tabela 1 Glavne sirovine i njihove specifikacije

2.2 Metoda ispitivanja

Na malom ispitnom uređaju od 10 L, koristite uvoznu hidroksipropil metil celulozu za provođenje referentnih testova kako biste odredili osnovnu formulu malog testa; koristite domaću hidroksipropil metil celulozu kao zamjenu za uvoznu hidroksipropil metil celulozu za testiranje; PVC proizvodi od smole proizvedeni od različitih vrsta hidroksipropil metil celuloze upoređeni su kako bi se proučila izvodljivost zamjene domaće hidroksipropil metil celuloze. Prema rezultatima malog testa, provodi se proizvodni test.

2. 3 koraka testiranja

Prije reakcije, očistite polimerizacijski kotao, zatvorite donji ventil, dodajte određenu količinu desalinizirane vode, a zatim dodajte disperzant; zatvorite poklopac kotla, vakuumirajte nakon što prođete test pritiska dušika, a zatim dodajte monomer vinil hlorida; nakon hladnog miješanja dodajte inicijator; koristite cirkulirajuću vodu da biste podigli temperaturu u kotlu do temperature reakcije i blagovremeno dodajte rastvor amonijum bikarbonata tokom ovog procesa da biste podesili pH vrijednost reakcijskog sistema; kada reakcijski pritisak padne na pritisak naveden u formuli, dodajte sredstvo za završetak reakcije i sredstvo za uklanjanje pjene i ispustite. Gotov proizvod PVC smole dobijen je centrifugiranjem i sušenjem, te uzorkovan za analizu.

2.4 Metode analize

Prema relevantnim metodama ispitivanja u poslovnom standardu Q31/0116000823C002-2018, testirani su i analizirani viskozni broj, prividna gustina, isparljive materije (uključujući vodu) i apsorpcija plastifikatora 100 g PVC smole gotove PVC smole; testirana je prosječna veličina čestica PVC smole; morfologija čestica PVC smole posmatrana je pomoću skenirajućeg elektronskog mikroskopa.

3 Rezultati i diskusija

3. 1 Komparativna analiza kvalitete različitih serija PVC smole u polimerizaciji malog obima

Pritisnite 2. Prema metodi ispitivanja opisanoj u tački 4, testirana je svaka serija gotove PVC smole malog obima, a rezultati su prikazani u tabeli 2.

Tabela 2 rezultati različitih serija malog testa

Iz Tabele 2 se može vidjeti: Prividna gustina, viskozni broj i apsorpcija plastifikatora dobijene PVC smole su relativno bliski korištenjem različitih vrsta celuloze za male testove; proizvod smole dobijen korištenjem domaće hidroksipropil metilceluloze ima prosječnu veličinu čestica nešto manju.

Slika 1 prikazuje SEM slike PVC smolnih proizvoda dobijenih korištenjem različitih vrsta hidroksipropil metilceluloze.

(1)—Uvezena hidroksipropil metilceluloza

(2)—Domaća hidroksipropil metilceluloza

Sl. 1 SEM smola proizvedenih u 10-L polimerizatoru u prisustvu različitih hidroksipropil metil celuloze

Iz Slike 1 se može vidjeti da su površinske strukture čestica PVC smole proizvedenih različitim disperzantima celuloze relativno slične.

Ukratko, može se vidjeti da domaća hidroksipropil metilceluloza testirana u ovom radu ima potencijal da zamijeni uvoznu hidroksipropil metilcelulozu.

3. 2 Komparativna analiza kvaliteta PVC smole sa visokim stepenom polimerizacije u proizvodnom testu

Zbog visokih troškova i rizika proizvodnog ispitivanja, potpuna shema zamjene malog ispitivanja ne može se direktno primijeniti. Stoga je usvojena shema postepenog povećanja udjela domaće hidroksipropil metilceluloze u formuli. Rezultati ispitivanja svake serije prikazani su u Tabeli 3.

Tabela 3 Rezultati ispitivanja različitih proizvodnih serija

Iz Tabele 3 se može vidjeti da se upotreba domaće hidroksipropil metilceluloze postepeno povećavala sve dok sve serije domaće hidroksipropil metilceluloze nisu zamijenile uvoznu hidroksipropil metilcelulozu. Glavni pokazatelji poput apsorpcije plastifikatora i prividne gustine nisu značajno varirali, što ukazuje na to da domaća hidroksipropil metilceluloza odabrana u ovom radu može zamijeniti uvoznu hidroksipropil metilcelulozu u proizvodnji.

4 Zaključak

Test domaćeghidroksipropil metil celulozaNa malom ispitnom uređaju od 10 L pokazuje se da ima izvodljivost zamjene uvozne hidroksipropil metil celuloze; rezultati testa zamjene proizvodnje pokazuju da se domaća hidroksipropil metil celuloza koristi za proizvodnju PVC smole, glavni pokazatelji kvalitete gotove PVC smole i uvozne hidroksipropil metil celuloze nemaju značajne razlike. Trenutno je cijena domaće celuloze na tržištu niža od cijene uvozne celuloze. Stoga, ako se domaća celuloza koristi u proizvodnji, troškovi pomoćnih sredstava u proizvodnji mogu se značajno smanjiti.