Anvendelse af indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose i produktion af polyvinylchlorid med høj polymerisationsgrad

Resumé: Anvendelsen af ​​indenlandskehydroxypropylmethylcelluloseI stedet for importeret blev der introduceret en til produktion af PVC med høj polymerisationsgrad. Virkningerne af to typer hydroxypropylmethylcellulose på egenskaberne af PVC med høj polymerisationsgrad blev undersøgt. Resultaterne viste, at det var muligt at erstatte indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose med importeret.

PVC-harpikser med høj polymerisationsgrad refererer til PVC-harpikser med en gennemsnitlig polymerisationsgrad på mere end 1.700 eller med en let tværbundet struktur mellem molekylerne, hvoraf de mest almindelige er PVC-harpikser med en gennemsnitlig polymerisationsgrad på 2.500 [1]. Sammenlignet med almindelig PVC-harpiks har højpolymerisations-PVC-harpiks høj elasticitet, lille kompressionsdeformation, god varmebestandighed, ældningsbestandighed, træthedsbestandighed og slidstyrke. Det er en ideel gummierstatning og kan bruges i biltætningslister, ledninger og kabler, medicinske katetre osv. [2].

Produktionsmetoden for PVC med høj polymerisationsgrad er primært suspensionspolymerisation [3-4]. Ved produktion med suspensionsmetoden er dispergeringsmidlet et vigtigt hjælpestof, og dets type og mængde vil direkte påvirke partikelformen, partikelstørrelsesfordelingen og blødgørerens absorption i den færdige PVC-harpiks. De almindeligt anvendte dispersionssystemer er polyvinylalkoholsystemer og hydroxypropylmethylcellulose- og polyvinylalkoholkompositdispersionssystemer, og indenlandske producenter bruger mest sidstnævnte [5].

1 Vigtigste råmaterialer og specifikationer

De vigtigste råmaterialer og specifikationer, der blev anvendt i testen, er vist i tabel 1. Det fremgår af tabel 1, at den indenlandske hydroxypropylmethylcellulose, der er valgt i denne artikel, er i overensstemmelse med den importerede hydroxypropylmethylcellulose, hvilket er en forudsætning for substitutionstesten i denne artikel.

2 Testindhold

2. 1 Fremstilling af hydroxypropylmethylcelluloseopløsning

Tag en vis mængde deioniseret vand, kom det i en beholder og varm det op til 70°C, og tilsæt gradvist hydroxypropylmethylcellulose under konstant omrøring. Cellulosen flyder først på vandet og dispergeres derefter gradvist, indtil den er jævnt blandet. Køl opløsningen af ​​til det ønskede volumen.

Tabel 1 Vigtigste råmaterialer og deres specifikationer

2. 2 Testmetode

På en 10 L lille testenhed anvendes importeret hydroxypropylmethylcellulose til at udføre benchmarktests for at bestemme den grundlæggende formel for den lille test; brug indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose til at erstatte importeret hydroxypropylmethylcellulose til testning; PVC-harpiksprodukter produceret af forskellige hydroxypropylmethylcellulose blev sammenlignet for at undersøge muligheden for erstatning af indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose. I henhold til resultaterne af den lille test udføres produktionstesten.

2. 3 Testtrin

Før reaktionen rengøres polymerisationskedlen, bundventilen lukkes, en vis mængde afsaltet vand tilsættes, og derefter dispergeringsmidlet tilsættes; låget på kedlen lukkes, efter at nitrogentrykstesten er bestået, vakuumiseres, og derefter vinylchloridmonomer tilsættes; efter kold omrøring tilsættes initiatoren; temperaturen i kedlen hæves til reaktionstemperaturen med cirkulerende vand, og ammoniumbicarbonatopløsning tilsættes rettidigt under denne proces for at justere pH-værdien i reaktionssystemet; når reaktionstrykket falder til det tryk, der er angivet i formlen, tilsættes et termineringsmiddel og et skumdæmpende middel, og det færdige produkt af PVC-harpiks udledes ved centrifugering og tørring, og prøverne udtages til analyse.

2. 4 Analysemetoder

I henhold til relevante testmetoder i virksomhedsstandard Q31/0116000823C002-2018 blev viskositetstallet, den tilsyneladende densitet, flygtige stoffer (inklusive vand) og blødgørerabsorptionen af ​​100 g PVC-harpiks af færdig PVC-harpiks testet og analyseret; PVC-harpiksens gennemsnitlige partikelstørrelse blev testet; morfologien af ​​PVC-harpikspartiklerne blev observeret ved hjælp af et scanningselektronmikroskop.

3 Resultater og diskussion

3. 1 Sammenlignende analyse af kvaliteten af ​​forskellige partier PVC-harpiks i småskalapolymerisation

Tryk 2. I henhold til testmetoden beskrevet i 4 blev hvert parti af småskala færdig PVC-harpiks testet, og resultaterne er vist i tabel 2.

Tabel 2 resultater af forskellige batcher af små test

Det fremgår af tabel 2: Den tilsyneladende densitet, viskositetstallet og blødgøringsmiddelabsorptionen af ​​den opnåede PVC-harpiks er relativt tæt på hinanden ved at bruge forskellige cellulosetyper til små tests; harpiksproduktet opnået ved at anvende den indenlandske hydroxypropylmethylcelluloseformel. Den gennemsnitlige partikelstørrelse er lidt mindre.

Figur 1 viser SEM-billeder af PVC-harpiksprodukter opnået ved anvendelse af forskellige hydroxypropylmethylcellulosetyper.

(1)—Importeret hydroxypropylmethylcellulose

(2)—Indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose

Fig. 1 SEM af harpikser produceret i 10-L polymerisator i nærvær af forskellige hydroxypropylmethylcellulosetyper

Det fremgår af figur 1, at overfladestrukturerne af PVC-harpikspartiklerne produceret af forskellige cellulosedispergeringsmidler er relativt ens.

Sammenfattende kan det ses, at den indenlandske hydroxypropylmethylcellulose, der testes i denne artikel, har mulighed for at erstatte importeret hydroxypropylmethylcellulose.

3. 2 Sammenlignende analyse af kvaliteten af ​​PVC-harpiks med høj polymerisationsgrad i produktionstest

På grund af de høje omkostninger og risikoen ved produktionstest kan den komplette udskiftningsordning med små test ikke anvendes direkte. Derfor er ordningen med gradvist at øge andelen af ​​indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose i formlen anvendt. Testresultaterne for hver batch er vist i tabel 3.

Tabel 3 Testresultater for forskellige produktionsbatcher

Det fremgår af tabel 3, at brugen af ​​indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose gradvist blev øget, indtil alle partier af indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose erstattede importeret hydroxypropylmethylcellulose. De vigtigste indikatorer såsom blødgøringsmiddelabsorption og tilsyneladende densitet fluktuerede ikke signifikant, hvilket indikerer, at den indenlandske hydroxypropylmethylcellulose, der er valgt i denne artikel, kan erstatte den importerede hydroxypropylmethylcellulose i produktionen.

4 Konklusion

Testen af ​​indenlandskehydroxypropylmethylcellulosePå en 10 liters lille testanordning viser det sig, at den kan erstatte importeret hydroxypropylmethylcellulose; resultaterne af produktionssubstitutionstesten viser, at indenlandsk hydroxypropylmethylcellulose anvendes til PVC-harpiksproduktion, og at der ikke er nogen signifikant forskel på de vigtigste kvalitetsindikatorer for færdig PVC-harpiks og importeret hydroxypropylmethylcellulose. I øjeblikket er prisen på indenlandsk cellulose på markedet lavere end prisen på importeret cellulose. Hvis der anvendes indenlandsk cellulose i produktionen, kan omkostningerne til produktionshjælpemidler derfor reduceres betydeligt.