Аңдатпа: Отандық қолданылуыгидроксипропил метилцеллюлозасыИмпорттық гидроксипропил метилцеллюлозаның орнына жоғары полимерлену дәрежесі бар ПВХ өндірісі енгізілді. Екі түрлі гидроксипропил метилцеллюлозаның жоғары полимерлену дәрежесі бар ПВХ қасиеттеріне әсері зерттелді. Нәтижелер импорттық гидроксипропил метилцеллюлозаны отандық гидроксипропил метилцеллюлозамен алмастыру мүмкін екенін көрсетті.
Полимерлену дәрежесі жоғары ПВХ шайырлары орташа полимерлену дәрежесі 1700-ден асатын немесе молекулалар арасында аздап көлденең байланысқан құрылымы бар ПВХ шайырларын білдіреді, олардың ішінде ең көп таралғандары орташа полимерлену дәрежесі 2500 болатын ПВХ шайырлары [1]. Кәдімгі ПВХ шайырымен салыстырғанда, жоғары полимерленуші ПВХ шайыры жоғары серпімділікке, аз қысу жиынтыққа, жақсы ыстыққа төзімділікке, қартаюға төзімділікке, шаршауға төзімділікке және тозуға төзімділікке ие. Ол резеңке алмастырғыш болып табылады және автомобиль тығыздағыш жолақтарында, сымдар мен кабельдерде, медициналық катетерлерде және т.б. қолданыла алады [2].
Полимерлену дәрежесі жоғары ПВХ өндірісі әдісі негізінен суспензиялы полимерлену болып табылады [3-4]. Суспензия әдісін өндіруде диспергатор маңызды көмекші агент болып табылады және оның түрі мен мөлшері дайын ПВХ шайырының бөлшектердің пішініне, бөлшектердің өлшемінің таралуына және пластификатордың сіңуіне тікелей әсер етеді. Жиі қолданылатын дисперсиялық жүйелер - поливинил спирті жүйелері және гидроксипропил метилцеллюлоза және поливинил спирті композиттік дисперсиялық жүйелер, ал отандық өндірушілер көбінесе соңғысын пайдаланады [5].
1 Негізгі шикізат және сипаттамалар
Сынақ кезінде пайдаланылған негізгі шикізат пен сипаттамалар 1-кестеде көрсетілген. 1-кестеден осы мақалада таңдалған отандық гидроксипропил метилцеллюлоза импортталған гидроксипропил метилцеллюлозамен сәйкес келетінін көруге болады, бұл осы мақалада алмастыру сынағы үшін алғышарт болып табылады.
2 Тест мазмұны
2. 1 Гидроксипропил метилцеллюлоза ерітіндісін дайындау
Белгілі бір мөлшерде деионизацияланған суды алып, оны ыдысқа салып, 70°C дейін қыздырыңыз, содан кейін үздіксіз араластыра отырып, гидроксипропил метилцеллюлозаны біртіндеп қосыңыз. Целлюлоза алдымен суда қалқып жүреді, содан кейін біркелкі араласқанша біртіндеп таралады. Ерітіндіні көлемге жеткенше суытыңыз.
1-кесте Негізгі шикізат және олардың сипаттамалары
| Шикізат атауы | Техникалық сипаттама |
| Винилхлоридті мономер | Сапа көрсеткіші ≥99. 98% |
| Тұзсыздандырылған су | Өткізгіштігі ≤10.0 мкс/см, рН мәні 5.00-ден 9.00-ге дейін |
| Поливинил спирті А | Алкоголиз дәрежесі 78,5%-дан 81,5%-ға дейін, күл мөлшері ≤0,5%, ұшпа заттар ≤5,0% |
| Поливинил спирті B | Алкоголиз дәрежесі 71.0%-дан 73.5%-ға дейін, тұтқырлығы 4.5-тен 6.5 мПа/с-қа дейін, ұшпа зат ≤5.0% |
| Поливинил спирті C | Алкоголиз дәрежесі 54.0%-дан 57.0%-ға дейін, тұтқырлығы 800 ~ 1400 мПа с, қатты зат мөлшері 39.5%-дан 40.5%-ға дейін |
| Импортталған гидроксипропил метилцеллюлоза А | Тұтқырлығы 40 ~ 60 мПа с, метоксилдің массалық үлесі 28% ~ 30%, гидроксипропилдің массалық үлесі 7% ~ 12%, ылғалдылығы ≤5.0% |
| Тұрмыстық гидроксипропил метилцеллюлоза B | Тұтқырлығы 40 ~ 60 мПа с, метоксилдің массалық үлесі 28% ~ 30%, гидроксипропилдің массалық үлесі 7% ~ 12%, ылғалдылығы ≤5.0% |
| Бис (2-этилгексилпероксидикарбонат) | Массалық үлес [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Сынақ әдісі
10 л кіші сынақ құрылғысында импортталған гидроксипропил метилцеллюлозасын пайдаланып, шағын сынақтың негізгі формуласын анықтаңыз; сынақ үшін импортталған гидроксипропил метилцеллюлозасын ауыстыру үшін отандық гидроксипропил метилцеллюлозасын пайдаланыңыз; әртүрлі гидроксипропил метилцеллюлозасымен өндірілген ПВХ шайыр өнімдері салыстырылып, отандық гидроксипропил метилцеллюлозасын ауыстыру мүмкіндігі зерттелді. Шағын сынақ нәтижелері бойынша өндірістік сынақ жүргізіледі.
2. 3 Сынақ қадамдары
Реакция алдында полимерлеу шәйнегін тазалаңыз, төменгі клапанды жабыңыз, белгілі бір мөлшерде тұзсыздандырылған су қосыңыз, содан кейін диспергаторды қосыңыз; шәйнектің қақпағын жабыңыз, азот қысымы сынағынан өткеннен кейін вакуумдаңыз, содан кейін винилхлорид мономерін қосыңыз; суық араластырғаннан кейін инициаторды қосыңыз; шәйнектегі температураны реакция температурасына дейін көтеру үшін айналымдағы суды пайдаланыңыз және реакция жүйесінің рН мәнін реттеу үшін осы процесс кезінде аммоний бикарбонаты ерітіндісін уақтылы қосыңыз; реакция қысымы формулада көрсетілген қысымға дейін төмендеген кезде, тоқтату агенті мен көбіктенетін агентті қосып, шығарыңыз. ПВХ шайырының дайын өнімі центрифугалау және кептіру арқылы алынды және талдау үшін сынама алынды.
2. 4 Талдау әдістері
Q31/0116000823C002-2018 кәсіпорын стандартындағы тиісті сынақ әдістеріне сәйкес, 100 г дайын ПВХ шайырының ПВХ шайырының тұтқырлық саны, көрінетін тығыздығы, ұшпа зат (суды қоса алғанда) және пластификатордың сіңірілуі тексеріліп, талданды; ПВХ шайырының орташа бөлшектерінің өлшемі тексерілді; ПВХ шайыр бөлшектерінің морфологиясы сканерлеуші электронды микроскоп арқылы бақыланды.
3 Нәтижелер және талқылау
3. 1 Шағын көлемді полимерлеу кезінде ПВХ шайырының әртүрлі партияларының сапасын салыстырмалы талдау
2-басуды басыңыз. 4-тармақта сипатталған сынақ әдісіне сәйкес, шағын көлемді дайын ПВХ шайырының әрбір партиясы сыналды, ал нәтижелері 2-кестеде көрсетілген.
2-кестеде шағын сынақтың әртүрлі партияларының нәтижелері көрсетілген.
| Топтама | Гидроксипропил метилцеллюлозасы | Көрінетін тығыздық/(г/мл) | Бөлшектердің орташа өлшемі/мкм | Тұтқырлық/(мл/г) | 100 г ПВХ шайырының пластификаторды сіңіруі/г | Ұшқыш зат/% |
| 1# | Импорттау | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Импорттау | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Импорттау | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Үй шаруашылығы | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Үй шаруашылығы | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0,24 |
| 6# | Үй шаруашылығы | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0,22 |
Мұны 2-кестеден көруге болады: алынған ПВХ шайырының көрінетін тығыздығы, тұтқырлық саны және пластификатордың сіңірілуі әртүрлі целлюлозаны шағын сынақ үшін пайдалану арқылы салыстырмалы түрде жақын; шайыр өнімі отандық гидроксипропил метилцеллюлоза формуласын қолдану арқылы алынған. Орташа бөлшектердің өлшемі сәл кішірек.
1-суретте әртүрлі гидроксипропил метилцеллюлозаны қолдану арқылы алынған ПВХ шайыр өнімдерінің SEM кескіндері көрсетілген.
(1)—Импортталған гидроксипропил метилцеллюлоза
(2)—Тұрмыстық гидроксипропил метилцеллюлоза
1-сурет. Әртүрлі гидроксипропил метилцеллюлозаның қатысуымен 10 л полимеризаторда алынған шайырлардың SEM
1-суреттен әртүрлі целлюлоза диспергаторларымен өндірілген ПВХ шайыр бөлшектерінің беттік құрылымдары салыстырмалы түрде ұқсас екенін көруге болады.
Қорытындылай келе, осы мақалада сыналған отандық гидроксипропил метилцеллюлоза импортталған гидроксипропил метилцеллюлозаны ауыстыру мүмкіндігіне ие екенін көруге болады.
3. 2 Өндірістік сынақтағы полимерлену дәрежесі жоғары ПВХ шайырының сапасын салыстырмалы талдау
Өндірістік сынақтың қымбаттығы мен тәуекеліне байланысты шағын сынақтың толық ауыстыру схемасын тікелей қолдану мүмкін емес. Сондықтан формуладағы отандық гидроксипропил метилцеллюлозаның үлесін біртіндеп арттыру схемасы қолданылады. Әрбір партияның сынақ нәтижелері 3-кестеде көрсетілген.
3-кесте Әртүрлі өндірістік партиялардың сынақ нәтижелері
| Топтама | M (тұрғын үй гидроксипропил метилцеллюлозасы): M (импорттық гидроксипропил метилцеллюлозасы) | Көрінетін тығыздық/(г/мл) | Тұтқырлық саны/(мл/г) | 100 г ПВХ шайырының пластификаторды сіңіруі/г | Ұшқыш зат/% |
| 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 |
3-кестеден отандық гидроксипропил метилцеллюлозаны пайдалану біртіндеп артқанын көруге болады, бұл отандық гидроксипропил метилцеллюлозаның барлық партиялары импортталған гидроксипропил метилцеллюлозаны алмастырғанға дейін болды. Пластификатордың сіңуі және көрінетін тығыздық сияқты негізгі көрсеткіштер айтарлықтай өзгерген жоқ, бұл осы мақалада таңдалған отандық гидроксипропил метилцеллюлоза өндірісте импортталған гидроксипропил метилцеллюлозаны алмастыра алатынын көрсетеді.
4 Қорытынды
Отандық сынақгидроксипропил метилцеллюлозасы10 л кіші сынақ құрылғысында импортталған гидроксипропил метилцеллюлозаны ауыстыру мүмкіндігі бар екендігі көрсетілген; өндірісті алмастыру сынағының нәтижелері ПВХ шайырын өндіру үшін отандық гидроксипропил метилцеллюлоза қолданылатынын көрсетеді, дайын ПВХ шайыры мен импортталған гидроксипропил метилцеллюлозаның негізгі сапа көрсеткіштері арасында айтарлықтай айырмашылық жоқ. Қазіргі уақытта нарықтағы отандық целлюлозаның бағасы импортталған целлюлозаға қарағанда төмен. Сондықтан, егер өндірісте отандық целлюлоза қолданылса, өндірістік көмекші құралдардың құнын айтарлықтай төмендетуге болады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 25 сәуір