Բարձր պոլիմերացման աստիճանի պոլիվինիլքլորիդի արտադրության մեջ ներքին հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզի կիրառումը

Աբստրակտ. Կիրառումը ներքինհիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզԲարձր պոլիմերացման աստիճան ունեցող ՊՎՔ-ի արտադրության մեջ ներմուծվեց ներմուծվողի փոխարեն։ Հետազոտվել է երկու տեսակի հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի ազդեցությունը բարձր պոլիմերացման աստիճան ունեցող ՊՎՔ-ի հատկությունների վրա։ Արդյունքները ցույց տվեցին, որ հնարավոր է ներմուծվողը փոխարինել տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզով։

Բարձր պոլիմերացման աստիճանի ՊՎՔ խեժերը վերաբերում են ՊՎՔ խեժերին, որոնց միջին պոլիմերացման աստիճանը 1700-ից բարձր է կամ մոլեկուլների միջև թեթևակի խաչաձև կառուցվածք ունի, որոնց մեջ ամենատարածվածը ՊՎՔ խեժերն են՝ միջին պոլիմերացման աստիճանը 2500 [1]: Սովորական ՊՎՔ խեժի համեմատ, բարձր պոլիմերացման ՊՎՔ խեժն ունի բարձր դիմադրողականություն, փոքր սեղմման ամրացում, լավ ջերմակայունություն, ծերացման դիմադրություն, հոգնածության և մաշվածության դիմադրություն: Այն իդեալական ռետինի փոխարինող է և կարող է օգտագործվել ավտոմեքենաների կնքման շերտերում, լարերում և մալուխներում, բժշկական կաթետերներում և այլն [2]:

Բարձր պոլիմերացման աստիճան ունեցող ՊՎՔ-ի արտադրության մեթոդը հիմնականում կախույթային պոլիմերացումն է [3-4]: Կախույթային մեթոդի արտադրության մեջ դիսպերսանտը կարևոր օժանդակ նյութ է, և դրա տեսակն ու քանակը անմիջականորեն ազդում են պատրաստի ՊՎՔ խեժի մասնիկների ձևի, մասնիկների չափի բաշխման և պլաստիկացնողի կլանման վրա: Հաճախ օգտագործվող դիսպերսիոն համակարգերն են պոլիվինիլային սպիրտային համակարգերը և հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը և պոլիվինիլային սպիրտային կոմպոզիտային դիսպերսիոն համակարգերը, և տեղական արտադրողները հիմնականում օգտագործում են վերջիններս [5]:

1 Հիմնական հումք և տեխնիկական բնութագրեր

Փորձարկման մեջ օգտագործված հիմնական հումքը և տեխնիկական բնութագրերը ներկայացված են աղյուսակ 1-ում: Աղյուսակ 1-ից կարելի է տեսնել, որ այս աշխատանքում ընտրված տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը համապատասխանում է ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզին, ինչը նախապայման է այս աշխատանքում փոխարինման փորձարկման համար:

2 Փորձարկման բովանդակություն

2. 1 Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի լուծույթի պատրաստում

Վերցրեք որոշակի քանակությամբ ապաիոնացված ջուր, լցրեք այն տարայի մեջ և տաքացրեք մինչև 70°C, ապա անընդհատ խառնելով աստիճանաբար ավելացրեք հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ: Սկզբում ցելյուլոզը լողում է ջրի վրա, ապա աստիճանաբար ցրվում է մինչև միատարր խառնուրդ ստանալը: Լուծույթը սառեցրեք մինչև ծավալը:

Աղյուսակ 1 Հիմնական հումքները և դրանց տեխնիկական բնութագրերը

Հումքի անվանումը

Տեխնիկական բնութագրեր

Վինիլ քլորիդի մոնոմեր

Որակի գնահատական ​​≥99.98%

Աղազերծված ջուր

Հաղորդականություն ≤10.0 մկվ/սմ, pH արժեքը 5.00-ից մինչև 9.00

Պոլիվինիլային սպիրտ A

Ալկոհոլիզի աստիճան՝ 78.5%-ից մինչև 81.5%, մոխրի պարունակություն՝ ≤0.5%, ցնդող նյութ՝ ≤5.0%

Պոլիվինիլային սպիրտ B

Ալկոհոլիզի աստիճան՝ 71.0%-ից մինչև 73.5%, մածուցիկություն՝ 4.5-ից մինչև 6.5 մՊա/վրկ, ցնդող նյութ՝ ≤5.0%

Պոլիվինիլային սպիրտ C

Ալկոհոլիզի աստիճան՝ 54.0%-ից մինչև 57.0%, մածուցիկություն՝ 800 ~ 1400 մՊա/վրկ, պինդ նյութերի պարունակություն՝ 39.5%-ից մինչև 40.5%

Ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ A

Մածուցիկություն՝ 40 ~ 60 մՊա/վ, մետօքսիլային զանգվածային բաժին՝ 28% ~ 30%, հիդրօքսիպրոպիլային զանգվածային բաժին՝ 7% ~ 12%, խոնավություն՝ ≤5.0%

Ներքին հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ B

Մածուցիկություն՝ 40 ~ 60 մՊա/վ, մետօքսիլային զանգվածային բաժին՝ 28% ~ 30%, հիդրօքսիպրոպիլային զանգվածային բաժին՝ 7% ~ 12%, խոնավություն՝ ≤5.0%

Բիս (2-էթիլհեքսիլ պերօքսիդիկարբոնատ)

Զանգվածային մասնաբաժին [(45 ~ 50) ± 1] %

2. 2 Փորձարկման մեթոդ

10 լիտրանոց փոքր փորձարկման սարքի վրա օգտագործել ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ՝ չափորոշիչ փորձարկումներ անցկացնելու համար՝ փոքր փորձարկման հիմնական բանաձևը որոշելու համար։ Օգտագործեք տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ՝ ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը փորձարկման համար փոխարինելու համար։ Տարբեր հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզից արտադրված ՊՎՔ խեժային արտադրանքները համեմատվել են՝ տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը փոխարինելու հնարավորությունը ուսումնասիրելու համար։ Փոքր փորձարկման արդյունքների համաձայն՝ իրականացվում է արտադրական փորձարկում։

2. 3 փորձարկման քայլ

Ռեակցիայից առաջ մաքրել պոլիմերացման թեյնիկը, փակել ներքևի փականը, ավելացնել որոշակի քանակությամբ աղազրկված ջուր, ապա ավելացնել դիսպերսանտը։ Փակել թեյնիկի կափարիչը, ազոտի ճնշման թեստը հանձնելուց հետո վակուումացնել, ապա ավելացնել վինիլքլորիդի մոնոմերը։ Սառը խառնելուց հետո ավելացնել նախաձեռնողը։ Շրջանառվող ջուր օգտագործելով թեյնիկի ջերմաստիճանը բարձրացնել մինչև ռեակցիայի ջերմաստիճանը, և այս գործընթացի ընթացքում ժամանակին ավելացնել ամոնիումի բիկարբոնատի լուծույթ՝ ռեակցիայի համակարգի pH արժեքը կարգավորելու համար։ Երբ ռեակցիայի ճնշումը իջնում ​​է մինչև բանաձևում նշված ճնշումը, ավելացնել վերջացնող նյութ և փրփրացնող նյութ, և դատարկել։ ՊՎՔ խեժի պատրաստի արտադրանքը ստացվել է ցենտրիֆուգացման և չորացման միջոցով, և նմուշառվել է վերլուծության համար։

2. 4 Վերլուծության մեթոդներ

Համաձայն Q31/0116000823C002-2018 ձեռնարկության ստանդարտի համապատասխան փորձարկման մեթոդների, փորձարկվել և վերլուծվել են պատրաստի PVC խեժի 100 գ ՊՎՔ խեժի մածուցիկության քանակը, ակնհայտ խտությունը, ցնդող նյութը (ներառյալ ջուրը) և պլաստիկացնողի կլանումը։ Փորձարկվել է ՊՎՔ խեժի միջին մասնիկի չափը, ՊՎՔ խեժի մասնիկների ձևաբանությունը դիտարկվել է սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով։

3 Արդյունքներ և քննարկում

3. 1 ՊՎՔ խեժի տարբեր խմբաքանակների որակի համեմատական ​​վերլուծություն փոքրածավալ պոլիմերացման մեջ

Սեղմեք 2-ը։ 4-ում նկարագրված փորձարկման մեթոդի համաձայն, փորձարկվել է փոքրածավալ պատրաստի ՊՎՔ խեժի յուրաքանչյուր խմբաքանակ, և արդյունքները ներկայացված են աղյուսակ 2-ում։

Աղյուսակ 2՝ փոքր թեստերի տարբեր խմբաքանակների արդյունքները

Խմբաքանակ

Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ

Ակնհայտ խտություն/(գ/մլ)

Միջին մասնիկի չափը/մկմ

Մածուցիկություն/(մլ/գ)

100 գ ՊՎՔ խեժի/գ պլաստիկացնողի կլանումը

Ցնդող նյութ/%

1#

Ներմուծել

0.36

180

196

42

0.16

2#

Ներմուծել

0.36

175

196

42

0.20

3#

Ներմուծել

0.36

182

195

43

0.20

4#

Ներքին

0.37

165

194

41

0.08

5#

Ներքին

0.38

164

194

41

0.24

6#

Ներքին

0.36

167

194

43

0.22

Սա երևում է աղյուսակ 2-ից. Ստացված ՊՎՔ խեժի ակնհայտ խտությունը, մածուցիկության քանակը և պլաստիկացնողի կլանումը համեմատաբար մոտ են՝ փոքր փորձարկումների համար տարբեր ցելյուլոզայի օգտագործմամբ. խեժի արտադրանքը ստացվում է տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային բանաձևի օգտագործմամբ։ Միջին մասնիկի չափը մի փոքր ավելի փոքր է։

Նկար 1-ը ցույց է տալիս տարբեր հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ օգտագործելով ստացված ՊՎՔ խեժերի ՍԷՄ պատկերները։

մեթիլցելյուլոզ1(1)—Ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ

մեթիլցելյուլոզ2(2)—Տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ

Նկ. 1. 10 լիտրանոց պոլիմերիզատորում տարբեր հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի առկայությամբ ստացված խեժերի ՍԷՄ:

Նկար 1-ից երևում է, որ տարբեր ցելյուլոզային դիսպերսանտների կողմից արտադրված ՊՎՔ խեժի մասնիկների մակերևութային կառուցվածքները համեմատաբար նման են։

Ամփոփելով՝ կարելի է տեսնել, որ այս աշխատանքում փորձարկված տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը կարող է փոխարինել ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը։

3. 2 Արտադրական փորձարկման մեջ բարձր պոլիմերացման աստիճան ունեցող ՊՎՔ խեժի որակի համեմատական ​​վերլուծություն

Արտադրական թեստի բարձր արժեքի և ռիսկի պատճառով, փոքր թեստի ամբողջական փոխարինման սխեման չի կարող ուղղակիորեն կիրառվել: Հետևաբար, ընդունվում է բանաձևում տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի համամասնության աստիճանական ավելացման սխեման: Յուրաքանչյուր խմբաքանակի թեստի արդյունքները ներկայացված են աղյուսակ 3-ում:

Աղյուսակ 3. Տարբեր արտադրական խմբաքանակների փորձարկման արդյունքներ

Խմբաքանակ

 M (տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ): M (ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ)

Ակնհայտ խտություն/(գ/մլ)

Մածուցիկության թիվ/(մլ/գ)

100 գ ՊՎՔ խեժի/գ պլաստիկացնողի կլանումը

Ցնդող նյութ/%

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

Աղյուսակ 3-ից երևում է, որ տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի օգտագործումը աստիճանաբար ավելացել է մինչև տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի բոլոր խմբաքանակները փոխարինել են ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզին: Պլաստիֆիկատորի կլանման և ակնհայտ խտության նման հիմնական ցուցանիշները էականորեն չեն տատանվել, ինչը ցույց է տալիս, որ այս աշխատանքում ընտրված տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը կարող է փոխարինել ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզին արտադրության մեջ:

4 Եզրակացություն

Տնային տնտեսության փորձարկումհիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ10 լիտրանոց փոքր փորձարկման սարքի վրա կատարված փորձարկումները ցույց են տալիս, որ այն ունի ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը փոխարինելու հնարավորություն։ Արտադրության փոխարինման փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ ՊՎՔ խեժի արտադրության համար օգտագործվում է տեղական հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ, պատրաստի ՊՎՔ խեժի և ներմուծված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի հիմնական որակի ցուցանիշները էական տարբերություն չունեն։ Ներկայումս շուկայում տեղական ցելյուլոզայի գինը ցածր է ներմուծված ցելյուլոզայի գներից։ Հետևաբար, եթե արտադրության մեջ օգտագործվի տեղական ցելյուլոզ, արտադրական օժանդակ միջոցների արժեքը կարող է զգալիորեն նվազել։

Հրապարակման ժամանակը. Ապրիլի 25-2024