Abstrakt: Aplikace v domácnostihydroxypropylmethylcelulózamísto dováženého byla zavedena výroba PVC s vysokým stupněm polymerace. Byly zkoumány účinky dvou druhů hydroxypropylmethylcelulózy na vlastnosti PVC s vysokým stupněm polymerace. Výsledky ukázaly, že je možné nahradit domácí hydroxypropylmethylcelulózu dováženou.
Polymerizační PVC pryskyřice s vysokým stupněm polymerace jsou PVC pryskyřice s průměrným stupněm polymerace vyšším než 1 700 nebo s mírně zesíťovanou strukturou mezi molekulami, z nichž nejběžnější jsou PVC pryskyřice s průměrným stupněm polymerace 2 500 [1]. Ve srovnání s běžnou PVC pryskyřicí má vysoce polymerační PVC pryskyřice vysokou odolnost, malou kompresní tuhost, dobrou tepelnou odolnost, odolnost proti stárnutí, odolnost proti únavě a odolnost proti opotřebení. Je ideální náhražkou pryže a lze ji použít v automobilových těsnicích pásech, drátech a kabelech, lékařských katétrech atd. [2].
Způsob výroby PVC s vysokým stupněm polymerace je převážně suspenzní polymerace [3-4]. Při výrobě suspenzního způsobu je dispergační činidlo důležitým pomocným činidlem a jeho typ a množství přímo ovlivní tvar částic, distribuci velikosti částic a absorpci změkčovadla hotové PVC pryskyřice. Běžně používanými disperzními systémy jsou polyvinylalkoholové systémy a hydroxypropylmethylcelulózové a polyvinylalkoholové kompozitní disperzní systémy a tuzemští výrobci většinou používají ty druhé [5].
1 Hlavní suroviny a specifikace
Hlavní suroviny a specifikace použité v testu jsou uvedeny v tabulce 1. Z tabulky 1 je vidět, že domácí hydroxypropylmethylcelulóza vybraná v tomto článku je v souladu s dováženou hydroxypropylmethylcelulózou, což poskytuje předpoklad pro substituční test v tomto článku.
2 Obsah testu
2. 1 Příprava roztoku hydroxypropylmethylcelulózy
Odebereme určité množství deionizované vody, dáme do nádoby a zahřejeme na 70°C a za stálého míchání postupně přidáváme hydroxypropylmethylcelulózu. Celulóza nejprve plave na vodě a poté se postupně rozptyluje, dokud není rovnoměrně promíchána. Roztok se ochladí na objem.
Tabulka 1 Hlavní suroviny a jejich specifikace
| Název suroviny | Specifikace |
| Vinylchloridový monomer | Skóre kvality≥99. 98 % |
| Odsolená voda | Vodivost≤10. 0 μs/cm, hodnota pH 5,00 až 9,00 |
| Polyvinylalkohol A | Stupeň alkoholismu 78. 5 % až 81. 5 %, obsah popela ≤ 0. 5 %, těkavé látky≤5. 0 % |
| Polyvinylalkohol B | Alkoholický stupeň 71. 0 % až 73. 5 %, viskozita 4,5 až 6,5 mPa s, těkavé látky≤5. 0 % |
| Polyvinylalkohol C | Stupeň alkoholismu 54. 0 % až 57. 0%, viskozita 800 ~ 1 400 mPa s, obsah sušiny 39． 5 % až 40,5 % |
| Dovezená hydroxypropylmethylcelulóza A | Viskozita 40 ~ 60 mPas, hmotnostní podíl methoxylu 28 % až 30 %, hmotnostní podíl hydroxypropylu 7 % až 12 %, vlhkost ≤5. 0 % |
| Domácí hydroxypropylmethylcelulóza B | Viskozita 40 ~ 60 mPas, hmotnostní podíl methoxylu 28 % až 30 %, hmotnostní podíl hydroxypropylu 7 % až 12 %, vlhkost ≤5. 0 % |
| Bis (2-ethylhexylperoxydikarbonát) | Hmotnostní zlomek [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Zkušební metoda
Na malém testovacím zařízení o objemu 10 l použijte dováženou hydroxypropylmethylcelulózu k provedení srovnávacích testů ke stanovení základního vzorce malého testu; používat domácí hydroxypropylmethylcelulózu jako náhradu dovážené hydroxypropylmethylcelulózy pro testování; Výrobky z PVC pryskyřice vyrobené z různých hydroxypropylmethylcelulózy byly porovnány za účelem studie proveditelnosti nahrazení domácí hydroxypropylmethylcelulózy. Podle výsledků malého testu se provádí výrobní test.
2. 3 testovací kroky
Před reakcí vyčistěte polymerační kotlík, uzavřete spodní ventil, přidejte určité množství odsolené vody a poté přidejte dispergační činidlo; zavřete víko konvice, po absolvování testu tlaku dusíkem vakuujte a poté přidejte monomer vinylchloridu; po studeném míchání přidat iniciátor; Použijte cirkulující vodu ke zvýšení teploty v kotli na reakční teplotu a během tohoto procesu včas přidejte roztok hydrogenuhličitanu amonného, aby se upravila hodnota pH reakčního systému; když reakční tlak klesne na tlak specifikovaný ve vzorci, přidejte ukončovací činidlo a odpěňovací činidlo a vypusťte. Hotový produkt PVC pryskyřice byl získán odstředěním a sušením a odebrán vzorek pro analýzu.
2. 4 Metody analýzy
Podle příslušných testovacích metod v podnikové normě Q31/0116000823C002-2018 bylo testováno a analyzováno viskozitní číslo, zdánlivá hustota, těkavé látky (včetně vody) a absorpce změkčovadla 100 g PVC pryskyřice hotové PVC pryskyřice; Byla testována průměrná velikost částic PVC pryskyřice; morfologie částic PVC pryskyřice byla pozorována pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu.
3 Výsledky a diskuse
3. 1 Srovnávací analýza kvality různých šarží PVC pryskyřice při polymeraci v malém měřítku
Lis 2. Podle testovací metody popsané v 4 byla testována každá šarže hotové PVC pryskyřice v malém měřítku a výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
Tabulka 2 výsledky různých šarží malého testu
| Dávka | Hydroxypropylmethylcelulóza | Zdánlivá hustota/(g/ml) | Průměrná velikost částic/μm | Viskozita/(ml/g) | Absorpce změkčovadla 100 g PVC pryskyřice/g | Těkavé látky/% |
| 1# | Importovat | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Importovat | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Importovat | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Domácí | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Domácí | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0,24 |
| 6# | Domácí | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0,22 |
Z tabulky 2 je patrné: Zdánlivá hustota, viskozitní číslo a absorpce změkčovadla získané PVC pryskyřice jsou relativně blízké při použití různé celulózy pro malý test; pryskyřičný produkt získaný použitím domácího vzorce hydroxypropylmethylcelulózy Průměrná velikost částic je o něco menší.
Obrázek 1 ukazuje snímky SEM výrobků z PVC pryskyřice získané použitím různé hydroxypropylmethylcelulózy.
(1) – importovaná hydroxypropylmethylcelulóza
(2) — Domácí hydroxypropylmethylcelulóza
Obr. 1 SEM pryskyřic vyrobených v 10-litrovém polymerizátoru v přítomnosti různé hydroxypropylmethylcelulózy
Z obrázku 1 je vidět, že povrchové struktury částic PVC pryskyřice vyrobených různými celulózovými dispergačními činidly jsou relativně podobné.
Abychom to shrnuli, je vidět, že domácí hydroxypropylmethylcelulóza testovaná v tomto článku má schopnost nahradit dováženou hydroxypropylmethylcelulózu.
3. 2 Srovnávací analýza kvality PVC pryskyřice s vysokým stupněm polymerace ve výrobním testu
Vzhledem k vysokým nákladům a riziku výrobního testu nelze přímo použít kompletní schéma náhrady malého testu. Proto je přijato schéma postupného zvyšování podílu domácí hydroxypropylmethylcelulózy ve vzorci. Výsledky testů každé šarže jsou uvedeny v tabulce 3. zobrazeno.
Tabulka 3 Výsledky zkoušek různých výrobních šarží
| Dávka | M (domácí hydroxypropylmethylcelulóza):M (importovaná hydroxypropylmethylcelulóza) | Zdánlivá hustota/(g/ml) | Viskozitní číslo/(ml/g) | Absorpce změkčovadla 100 g PVC pryskyřice/g | Těkavé látky/% |
| 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 |
Z tabulky 3 je vidět, že použití domácí hydroxypropylmethylcelulózy se postupně zvyšovalo, dokud všechny šarže domácí hydroxypropylmethylcelulózy nenahradily dováženou hydroxypropylmethylcelulózu. Hlavní ukazatele, jako je absorpce změkčovadla a zdánlivá hustota, významně nekolísaly, což naznačuje, že domácí hydroxypropylmethylcelulóza vybraná v tomto článku může ve výrobě nahradit dováženou hydroxypropylmethylcelulózu.
4 Závěr
Zkouška domácíchhydroxypropylmethylcelulózana 10 l malém testovacím zařízení ukazuje, že je proveditelné nahradit dováženou hydroxypropylmethylcelulózu; výsledky testu substituce výroby ukazují, že k výrobě PVC pryskyřice se používá domácí hydroxypropylmethylcelulóza, hlavní ukazatele kvality hotové PVC pryskyřice a dovážené hydroxypropylmethylcelulózy nemají žádný významný rozdíl. V současnosti je cena tuzemské celulózy na trhu nižší než cena dovážené celulózy. Pokud se tedy při výrobě použije domácí celulóza, lze výrazně snížit náklady na výrobní pomůcky.
Čas odeslání: 25. dubna 2024