Applicazione di l'idrossipropilmetilcellulosa domestica in a pruduzzione di un altu gradu di polimerizazione di cloruru di polivinile

Riassuntu: L'applicazione di u duminiu domesticuidrossipropilmetilcellulosainvece di quella impurtata, hè stata introdutta à a pruduzzione di PVC cù un altu gradu di polimerizazione. L'effetti di dui tipi di idrossipropilmetilcellulosa nantu à e proprietà di u PVC cù un altu gradu di polimerizazione sò stati investigati. I risultati anu dimustratu chì era fattibile di sustituisce l'idrossipropilmetilcellulosa naziunale cù quella impurtata.

E resine di PVC à altu gradu di polimerizazione si riferiscenu à e resine di PVC cù un gradu mediu di polimerizazione di più di 1.700 o cù una struttura ligeramente reticolata trà e molecule, frà e quali e più cumuni sò e resine di PVC cù un gradu mediu di polimerizazione di 2.500 [1]. In paragone cù a resina di PVC ordinaria, a resina di PVC à alta polimerizazione hà una alta resilienza, una piccula deformazione à compressione, una bona resistenza à u calore, resistenza à l'invecchiamentu, resistenza à a fatica è resistenza à l'usura. Hè un sustitutu ideale di a gomma è pò esse aduprata in strisce di sigillatura per automobili, fili è cavi, cateteri medichi, ecc. [2].

U metudu di pruduzzione di PVC cù un altu gradu di polimerizazione hè principalmente a polimerizazione in suspensione [3-4]. In a pruduzzione di u metudu di suspensione, u disperdente hè un agente ausiliariu impurtante, è u so tipu è a so quantità influenzeranu direttamente a forma di e particelle, a distribuzione di a dimensione di e particelle è l'assorbimentu di u plastificante di a resina PVC finita. I sistemi di dispersione cumunemente usati sò i sistemi di alcolu polivinilicu è i sistemi di dispersione cumposti di idrossipropilmetilcellulosa è alcolu polivinilicu, è i pruduttori naziunali utilizanu soprattuttu quest'ultimi [5].

1 Materie prime principali è specifiche

E principali materie prime è e specificazioni aduprate in a prova sò mostrate in a Tavula 1. Si pò vede da a Tavula 1 chì l'idrossipropilmetilcellulosa domestica selezziunata in questu documentu hè coerente cù l'idrossipropilmetilcellulosa impurtata, chì furnisce un prerequisitu per a prova di sustituzione in questu documentu.

2 Cuntenutu di prova

2. 1 Preparazione di a suluzione di idrossipropilmetilcellulosa

Pigliate una certa quantità d'acqua deionizzata, mettetela in un cuntainer è riscaldatelu à 70 °C, è aghjunghjite gradualmente l'idrossipropilmetilcellulosa sottu agitazione costante. A cellulosa galleggia prima nantu à l'acqua, è dopu hè dispersa gradualmente finu à chì sia mischiata uniformemente. Raffreddate a suluzione finu à u vulume.

Tavula 1 Materie prime principali è e so specifiche

Nome di a materia prima

Specificazione

Monomeru di cloruru di vinile

Puntu di qualità ≥99. 98%

Acqua desalinizzata

Cunduttività ≤ 10,0 μs/cm, valore di pH da 5,00 à 9,00

Alcolu polivinilicu A

Gradu d'alcolizazione 78,5% à 81,5%, cuntenutu di cenere ≤ 0,5%, materia volatile ≤ 5,0%

Alcolu polivinilicu B

Gradu d'alcolisi 71. 0% à 73. 5%, viscosità 4,5 à 6,5 mPa s, materia volatile ≤ 5,0%

Alcolu polivinilicu C

Gradu d'alcolisi 54. 0% à 57. 0%, viscosità 800 ~ 1 400 mPa s, cuntenutu di solidi 39. 5% à 40,5%

Idrossipropilmetilcellulosa A impurtata

Viscosità 40 ~ 60 mPa s, frazione di massa di metossilu 28% ~ 30%, frazione di massa di idrossipropile 7% ~ 12%, umidità ≤5.0%

Idrossipropilmetilcellulosa domestica B

Viscosità 40 ~ 60 mPa s, frazione di massa di metossilu 28% ~ 30%, frazione di massa di idrossipropile 7% ~ 12%, umidità ≤5.0%

Bis (perossidicarbonatu di 2-etilesile)

Frazione di massa [(45 ~ 50) ± 1] %

2. 2 Metudu di prova

Nantu à un picculu dispusitivu di prova di 10 L, aduprate idrossipropilmetilcellulosa impurtata per fà testi di riferimentu per determinà a formula basica di u picculu test; aduprate idrossipropilmetilcellulosa domestica per rimpiazzà l'idrossipropilmetilcellulosa impurtata per i testi; I prudutti di resina di PVC prudutti da diverse idrossipropilmetilcellulosa sò stati paragunati per studià a fattibilità di sustituzione di l'idrossipropilmetilcellulosa domestica. Sicondu i risultati di u picculu test, u test di pruduzzione hè realizatu.

2. 3 Passi di prova

Prima di a reazione, pulite u bollitore di polimerizazione, chjude a valvula inferiore, aghjunghje una certa quantità d'acqua desalinizzata, è dopu aghjunghje u disperdente; chjude u coperchio di u bollitore, aspirate dopu avè passatu a prova di pressione di l'azotu, è dopu aghjunghje u monomeru di cloruru di vinile; dopu avè agitatu à fretu, aghjunghje l'iniziatore; Aduprate acqua circulante per elevà a temperatura in u bollitore à a temperatura di reazione, è aghjunghje una soluzione di bicarbonatu d'ammoniu in modu puntuale durante questu prucessu per aghjustà u valore di pH di u sistema di reazione; quandu a pressione di reazione scende à a pressione specificata in a formula, aghjunghje un agente di terminazione è un agente antischiuma, è scaricate u pruduttu finitu di resina PVC hè statu ottenutu per centrifugazione è asciugatura, è campionatu per l'analisi.

2. 4 Metodi d'analisi

Sicondu i metudi di prova pertinenti in u standard d'impresa Q31/0116000823C002-2018, u numeru di viscosità, a densità apparente, a materia volatile (cumprese l'acqua) è l'assorbimentu di plastificante di 100 g di resina PVC di resina PVC finita sò stati testati è analizati; A dimensione media di e particelle di a resina PVC hè stata testata; a morfologia di e particelle di resina PVC hè stata osservata cù un microscopiu elettronicu à scansione.

3 Risultati è Discussione

3. 1 Analisi cumparativa di a qualità di diversi lotti di resina di PVC in polimerizazione à piccula scala

Appughjà 2. Sicondu u metudu di prova discrittu in 4, ogni lottu di resina PVC finita à piccula scala hè statu testatu, è i risultati sò mostrati in a Tavula 2.

Tavula 2 risultati di diversi lotti di picculi testi

Lottu

Idrossipropilmetilcellulosa

Densità apparente/(g/mL)

Dimensione media di e particelle/μm

Viscosità/(mL/g)

Assorbimentu di plastificante di 100 g di resina PVC/g

Materia volatile/%

1#

Impurtà

0,36

180

196

42

0,16

2#

Impurtà

0,36

175

196

42

0,20

3#

Impurtà

0,36

182

195

43

0,20

4#

Domesticu

0,37

165

194

41

0,08

5#

Domesticu

0,38

164

194

41

0,24

6#

Domesticu

0,36

167

194

43

0,22

Si pò vede da a Tavula 2: A densità apparente, u numeru di viscosità è l'assorbimentu di plastificante di a resina di PVC ottenuta sò relativamente vicini aduprendu diverse cellulose per una piccula prova; u pruduttu di resina ottenutu aduprendu a formula domestica di idrossipropilmetilcellulosa A dimensione media di e particelle hè ligeramente più chjuca.

A figura 1 mostra l'imaghjini SEM di prudutti di resina di PVC ottenuti aduprendu diverse idrossipropilmetilcellulosa.

metilcellulosa1(1)—Idrossipropilmetilcellulosa impurtata

metilcellulosa2(2) —Idrossipropilmetilcellulosa domestica

Fig. 1 SEM di resine prodotte in un polimerizzatore di 10 L in presenza di diverse idrossipropilmetilcellulose.

Si pò vede da a Figura 1 chì e strutture superficiali di e particelle di resina di PVC prodotte da diversi disperdenti di cellulosa sò relativamente simili.

In riassuntu, si pò vede chì l'idrossipropilmetilcellulosa domestica pruvata in questu articulu hà a pussibilità di rimpiazzà l'idrossipropilmetilcellulosa impurtata.

3. 2 Analisi cumparativa di a qualità di a resina di PVC cù un altu gradu di polimerizazione in a prova di pruduzzione

A causa di l'altu costu è di u risicu di a prova di pruduzzione, u schema di sustituzione cumpletu di a piccula prova ùn pò esse applicatu direttamente. Dunque, hè aduttatu u schema di aumentà gradualmente a proporzione di idrossipropilmetilcellulosa domestica in a formula. I risultati di a prova di ogni lottu sò mostrati in a Tabella 3.

Tavula 3 Risultati di e prove di diversi lotti di pruduzzione

Lottu

M (idrossipropilmetilcellulosa domestica): M (idrossipropilmetilcellulosa impurtata)

Densità apparente/(g/mL)

Numeru di viscosità / (mL / g)

Assorbimentu di plastificante di 100 g di resina PVC/g

Materia volatile/%

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

Si pò vede da a Tavula 3 chì l'usu di l'idrossipropilmetilcellulosa domestica hè statu aumentatu gradualmente finu à chì tutti i lotti di idrossipropilmetilcellulosa domestica anu rimpiazzatu l'idrossipropilmetilcellulosa impurtata. L'indicatori principali cum'è l'assorbimentu di plastificanti è a densità apparente ùn anu micca fluttuatu significativamente, ciò chì indica chì l'idrossipropilmetilcellulosa domestica selezziunata in questu documentu pò rimpiazzà l'idrossipropilmetilcellulosa impurtata in a pruduzzione.

4 Cunclusione

A prova di a casaidrossipropilmetilcellulosanantu à un picculu dispusitivu di prova di 10 L mostra chì hà a pussibilità di rimpiazzà a cellulosa idrossipropilmetil impurtata; i risultati di a prova di sustituzione di a pruduzzione mostranu chì a cellulosa idrossipropilmetil domestica hè aduprata per a pruduzzione di resina PVC, i principali indicatori di qualità di a resina PVC finita è di a cellulosa idrossipropilmetil impurtata ùn anu micca una differenza significativa. Attualmente, u prezzu di a cellulosa domestica in u mercatu hè più bassu di quellu di a cellulosa impurtata. Dunque, se a cellulosa domestica hè aduprata in a pruduzzione, u costu di l'aiuti di pruduzzione pò esse significativamente riduttu.


Data di publicazione: 25 d'aprile di u 2024