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.
(1)—Idrossipropilmetilcellulosa impurtata
(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