Absztrakt: A hazai alkalmazásahidroxi-propil-metil-cellulózimport helyett bevezették a magas polimerizációs fokú PVC gyártását. Kétféle hidroxi-propil-metil-cellulóz hatását vizsgálták a nagy polimerizációs fokú PVC tulajdonságaira. Az eredmények azt mutatták, hogy lehetséges a hazai hidroxipropil-metil-cellulóz helyettesítése az importált cellulózzal.
A nagy polimerizációs fokú PVC-gyanták az 1700-nál nagyobb átlagos polimerizációs fokú vagy a molekulák között enyhén térhálósított szerkezetű PVC-gyanták, amelyek közül a legelterjedtebbek a 2500-as átlagos polimerizációs fokú PVC-gyanták [1]. A közönséges PVC-gyantához képest a nagy polimerizációs PVC-gyanta nagy rugalmassággal, kis kompressziós készlettel, jó hőállósággal, öregedésállósággal, fáradtságállósággal és kopásállósággal rendelkezik. Ideális gumihelyettesítő, és használható autók tömítőszalagjaiban, vezetékeiben és kábeleiben, orvosi katéterekben stb. [2].
A nagy polimerizációs fokú PVC előállítási módja elsősorban a szuszpenziós polimerizáció [3-4]. A szuszpenziós eljárás gyártása során a diszpergálószer fontos segédanyag, amelynek típusa és mennyisége közvetlenül befolyásolja a kész PVC-gyanta szemcseformáját, szemcseméret-eloszlását és lágyítószer felszívódását. Az általánosan használt diszperziós rendszerek a polivinil-alkohol rendszerek, valamint a hidroxi-propil-metil-cellulóz és polivinil-alkohol kompozit diszperziós rendszerek, a hazai gyártók többnyire ez utóbbit alkalmazzák [5].
1 Főbb nyersanyagok és előírások
A tesztben használt fő nyersanyagokat és specifikációkat az 1. táblázat mutatja be. Az 1. táblázatból látható, hogy a jelen dolgozatban kiválasztott hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz összhangban van az importált hidroxi-propil-metil-cellulózzal, ami előfeltétele a jelen cikkben szereplő helyettesítési tesztnek.
2 Teszttartalom
2. 1 Hidroxipropil-metil-cellulóz oldat készítése
Vegyünk egy bizonyos mennyiségű ionmentesített vizet, tegyük egy edénybe, és melegítsük 70 °C-ra, majd folyamatosan keverjük hozzá fokozatosan a hidroxi-propil-metil-cellulózt. A cellulóz először a vízen úszik, majd fokozatosan szétoszlik, amíg egyenletesen el nem keveredik. Hűtsük le az oldatot térfogatra.
1. táblázat Fő nyersanyagok és specifikációik
| Nyersanyag neve | Specifikáció |
| Vinil-klorid monomer | Minőségi pontszám≥99. 98% |
| Sótalanított víz | Vezetőképesség ≤10. 0 μs/cm, pH-érték 5,00-9,00 |
| Polivinil-alkohol A | Alkoholizmus foka 78. 5%-ról 81-re. 5%, hamutartalom≤0. 5%, illékony anyag ≤5. 0% |
| Polivinil-alkohol B | Alkoholizmus foka 71. 0%-tól 73-ig. 5%, viszkozitás 4,5-6,5mPa s, illékony anyag ≤5. 0% |
| Polivinil-alkohol C | Alkoholizmus foka 54. 0%-tól 57-ig. 0%, viszkozitás 800 ~ 1 400 mPa s, szilárdanyag-tartalom 39. 5% és 40,5% között |
| Importált hidroxipropil-metil-cellulóz A | Viszkozitás 40 ~ 60 mPa s, metoxil tömeghányad 28% ~ 30%, hidroxipropil tömeghányad 7% ~ 12%, nedvesség ≤5. 0% |
| Hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz B | Viszkozitás 40 ~ 60 mPa s, metoxil tömeghányad 28% ~ 30%, hidroxipropil tömeghányad 7% ~ 12%, nedvesség ≤5. 0% |
| Bisz (2-etil-hexil-peroxidikarbonát) | Tömeghányad [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Vizsgálati módszer
Egy 10 literes kis teszteszközön használjon importált hidroxi-propil-metil-cellulózt a referenciatesztek elvégzéséhez a kis teszt alapképletének meghatározásához; hazai hidroxi-propil-metil-cellulózt használjon az importált hidroxi-propil-metil-cellulóz helyettesítésére a teszteléshez; A különböző hidroxi-propil-metil-cellulózból előállított PVC-gyanta-termékeket összehasonlítottuk a hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz helyettesíthetőségének vizsgálatával. A kis teszt eredményei szerint a gyártási tesztet hajtják végre.
2. 3 Teszt lépései
A reakció előtt tisztítsa meg a polimerizációs vízforralót, zárja el az alsó szelepet, adjon hozzá bizonyos mennyiségű sótalanított vizet, majd adja hozzá a diszpergálószert; zárja le a vízforraló fedelét, porszívózza ki a nitrogénnyomás-teszt elvégzése után, majd adjon hozzá vinil-klorid monomert; hideg keverés után adjuk hozzá az iniciátort; Használjon keringető vizet a vízforraló hőmérsékletének a reakcióhőmérsékletre való emelésére, és ennek során adjon hozzá kellő időben ammónium-hidrogén-karbonát-oldatot a reakciórendszer pH-értékének beállításához; amikor a reakciónyomás a képletben meghatározott nyomásra csökken, adjunk hozzá egy lezárószert és egy habzásgátló szert, és ürítsük ki. A PVC-gyanta késztermékét centrifugálással és szárítással kaptuk, és mintát vettünk elemzésre.
2. 4 Elemzési módszerek
A Q31/0116000823C002-2018 vállalati szabvány vonatkozó vizsgálati módszerei szerint a kész PVC-gyanta 100 g PVC-gyantájának viszkozitásszámát, látszólagos sűrűségét, illékony anyagokat (beleértve a vizet) és lágyítószer-abszorpcióját tesztelték és elemezték; A PVC-gyanta átlagos részecskeméretét teszteltük; a PVC gyanta részecskék morfológiáját pásztázó elektronmikroszkóppal figyeltük meg.
3 Eredmények és megbeszélés
3. 1 Különböző PVC-gyanta tételek minőségének összehasonlító elemzése kisméretű polimerizációban
Nyomja meg a 2-t. A 4. pontban leírt vizsgálati módszer szerint minden egyes kisméretű kész PVC-gyanta tételt teszteltek, az eredményeket a 2. táblázat tartalmazza.
2. táblázat a kis teszt különböző tételeinek eredményei
| Batch | Hidroxipropil-metil-cellulóz | Látszólagos sűrűség/(g/ml) | Átlagos részecskeméret/μm | Viszkozitás/(mL/g) | 100 g PVC gyanta/g lágyítószer felszívódása | illékony anyag/% |
| 1# | Importálás | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0.16 |
| 2# | Importálás | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Importálás | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Háztartási | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Háztartási | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0.24 |
| 6# | Háztartási | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0.22 |
A 2. táblázatból látható: A kapott PVC-gyanta látszólagos sűrűsége, viszkozitási száma és lágyítószer-abszorpciója viszonylag közel van, ha különböző cellulózokat használunk kis tesztekhez; a hazai hidroxipropil-metil-cellulóz képlet felhasználásával előállított gyantatermék Az átlagos szemcseméret valamivel kisebb.
Az 1. ábra különböző hidroxi-propil-metil-cellulóz felhasználásával előállított PVC-gyanta termékek SEM-képeit mutatja.
(1) – Importált hidroxi-propil-metil-cellulóz
(2) – Hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz
Füge. 1 SEM gyanta 10 literes polimerizálóban, különböző hidroxi-propil-metil-cellulóz jelenlétében
Az 1. ábrán látható, hogy a különböző cellulóz diszpergálószerekkel előállított PVC gyantaszemcsék felületi szerkezete viszonylag hasonló.
Összefoglalva, látható, hogy a jelen dolgozatban vizsgált hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz alkalmas az importált hidroxi-propil-metil-cellulóz helyettesítésére.
3. 2 Magas polimerizációs fokú PVC-gyanta minőségének összehasonlító elemzése gyártási tesztben
A gyártási teszt magas költsége és kockázata miatt a kis teszt teljes helyettesítési sémája nem alkalmazható közvetlenül. Ezért elfogadják a hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz arányának fokozatos növelését a képletben. Az egyes tételek vizsgálati eredményeit a 3. táblázat mutatja.
3. táblázat Különböző gyártási tételek vizsgálati eredményei
| Batch | M (hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz): M (importált hidroxi-propil-metil-cellulóz) | Látszólagos sűrűség/(g/ml) | Viszkozitási szám/(mL/g) | 100 g PVC gyanta/g lágyítószer felszívódása | illékony anyag/% |
| 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 |
A 3. táblázatból látható, hogy a hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz felhasználását fokozatosan növelték, amíg a hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz összes tétele felváltotta az importált hidroxi-propil-metil-cellulózt. A főbb mutatók, mint például a lágyítószer abszorpciója és a látszólagos sűrűség nem ingadoztak szignifikánsan, ami azt jelzi, hogy a jelen dolgozatban kiválasztott hazai hidroxi-propil-metil-cellulóz helyettesítheti az importált hidroxi-propil-metil-cellulózt a gyártás során.
4 Következtetés
A hazai próbájahidroxi-propil-metil-cellulózegy 10 literes kisméretű tesztkészülék azt mutatja, hogy alkalmas az importált hidroxi-propil-metil-cellulóz helyettesítésére; a gyártási helyettesítési vizsgálat eredményei azt mutatják, hogy a PVC gyantagyártáshoz hazai hidroxipropil-metil-cellulózt használnak, a kész PVC-gyanta és az importált hidroxi-propil-metil-cellulóz főbb minőségi mutatói között nincs jelentős különbség. Jelenleg a hazai cellulóz ára alacsonyabb a piacon, mint az importált cellulózé. Ha tehát hazai cellulózt használnak fel a termelésben, a termelési segédanyagok költsége jelentősen csökkenthető.
Feladás időpontja: 2024.04.25