Kopsavilkums: iekšzemes pielietojumshidroksipropilmetilcelulozeimportētā vietā tika ieviests PVC ar augstu polimerizācijas pakāpi ražošanā. Tika pētīta divu veidu hidroksipropilmetilcelulozes ietekme uz PVC ar augstu polimerizācijas pakāpi īpašībām. Rezultāti parādīja, ka ir iespējams aizstāt vietējo hidroksipropilmetilcelulozi ar importēto.
Augstas polimerizācijas pakāpes PVC sveķi attiecas uz PVC sveķiem ar vidējo polimerizācijas pakāpi vairāk nekā 1700 vai ar nedaudz šķērssaistītu struktūru starp molekulām, starp kurām visizplatītākie ir PVC sveķi ar vidējo polimerizācijas pakāpi 2500 [1]. Salīdzinot ar parastajiem PVC sveķiem, augstas polimerizācijas PVC sveķiem ir augsta elastība, mazs kompresijas komplekts, laba karstumizturība, izturība pret novecošanos, noguruma izturība un nodilumizturība. Tas ir ideāls gumijas aizstājējs, un to var izmantot automašīnu blīvēšanas sloksnēs, vados un kabeļos, medicīniskajos katetros utt. [2].
PVC ar augstu polimerizācijas pakāpi ražošanas metode galvenokārt ir suspensijas polimerizācija [3-4]. Suspensijas metodes ražošanā dispersants ir svarīgs palīglīdzeklis, un tā veids un daudzums tieši ietekmēs gatavo PVC sveķu daļiņu formu, daļiņu izmēra sadalījumu un plastifikatora absorbciju. Visbiežāk izmantotās dispersijas sistēmas ir polivinilspirta sistēmas un hidroksipropilmetilcelulozes un polivinilspirta kompozītmateriālu dispersijas sistēmas, un vietējie ražotāji pārsvarā izmanto pēdējo [5].
1 Galvenās izejvielas un specifikācijas
Pārbaudē izmantotās galvenās izejvielas un specifikācijas ir parādītas 1. tabulā. No 1. tabulas var redzēt, ka šajā darbā izvēlētā vietējā hidroksipropilmetilceluloze atbilst importētajai hidroksipropilmetilcelulozei, kas nodrošina priekšnoteikumu aizvietošanas testa veikšanai šajā darbā.
2 Pārbaudīt saturu
2. 1 Hidroksipropilmetilcelulozes šķīduma pagatavošana
Ņem noteiktu daudzumu dejonizēta ūdens, ievietojiet to traukā un uzkarsējiet līdz 70°C un, nepārtraukti maisot, pakāpeniski pievienojiet hidroksipropilmetilcelulozi. Celuloze sākumā peld uz ūdens, un pēc tam pakāpeniski izkliedējas, līdz tā ir vienmērīgi sajaukta. Šķīdumu atdzesē līdz tilpumam.
1. tabula Galvenās izejvielas un to specifikācijas
| Izejvielu nosaukums | Specifikācija |
| Vinilhlorīda monomērs | Kvalitātes rādītājs ≥99. 98% |
| Atsāļots ūdens | Vadītspēja≤10. 0 μs/cm, pH vērtība no 5,00 līdz 9,00 |
| Polivinilspirts A | Alkoholīzes grāds 78. 5% līdz 81. 5%, pelnu saturs≤0. 5%, gaistošās vielas≤5. 0% |
| Polivinilspirts B | Alkoholīzes grāds 71. 0% līdz 73. 5%, viskozitāte 4. 5 līdz 6. 5mPa s, gaistošas vielas≤5. 0% |
| Polivinilspirts C | Alkoholīzes grāds 54. 0% līdz 57. 0%, viskozitāte 800 ~ 1 400 mPa s, cietvielu saturs 39. 5% līdz 40,5% |
| Importētā hidroksipropilmetilceluloze A | Viskozitāte 40 ~ 60 mPa s, metoksila masas daļa 28% ~ 30%, hidroksipropil masas daļa 7% ~ 12%, mitrums ≤5. 0% |
| Sadzīves hidroksipropilmetilceluloze B | Viskozitāte 40 ~ 60 mPa s, metoksila masas daļa 28% ~ 30%, hidroksipropil masas daļa 7% ~ 12%, mitrums ≤5. 0% |
| Bis (2-etilheksilperoksidikarbonāts) | Masas daļa [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Pārbaudes metode
10 l mazā testa ierīcē izmantojiet importētu hidroksipropilmetilcelulozi, lai veiktu etalona testus, lai noteiktu mazā testa pamatformulu; izmantot iekšzemes hidroksipropilmetilcelulozi, lai testēšanai aizstātu importēto hidroksipropilmetilcelulozi; PVC sveķu izstrādājumi, kas ražoti no dažādām hidroksipropilmetilcelulozēm, tika salīdzināti, lai izpētītu vietējās hidroksipropilmetilcelulozes aizstāšanas iespējamību. Saskaņā ar mazā testa rezultātiem tiek veikta ražošanas pārbaude.
2. 3 pārbaudes darbības
Pirms reakcijas iztīriet polimerizācijas tējkannu, aizveriet apakšējo vārstu, pievienojiet noteiktu daudzumu atsāļota ūdens un pēc tam pievienojiet disperģējošo vielu; aizveriet tējkannas vāku, izsūknējiet pēc slāpekļa spiediena pārbaudes un pēc tam pievienojiet vinilhlorīda monomēru; pēc aukstas maisīšanas pievienojiet iniciatoru; Izmantojiet cirkulējošo ūdeni, lai paaugstinātu temperatūru tējkannā līdz reakcijas temperatūrai, un šī procesa laikā savlaicīgi pievienojiet amonija bikarbonāta šķīdumu, lai pielāgotu reakcijas sistēmas pH vērtību; kad reakcijas spiediens nokrītas līdz formulā norādītajam spiedienam, pievienojiet beigu līdzekli un pretputošanas līdzekli un iztukšojiet. Gatavo PVC sveķu produktu ieguva, centrifugējot un žāvējot, un paņēma paraugus analīzei.
2. 4 Analīzes metodes
Saskaņā ar atbilstošām testa metodēm uzņēmuma standartā Q31/0116000823C002-2018 tika pārbaudīts un analizēts gatavo PVC sveķu 100 g PVC sveķu viskozitātes numurs, šķietamais blīvums, gaistošās vielas (ieskaitot ūdeni) un plastifikatora absorbcija; Tika pārbaudīts PVC sveķu vidējais daļiņu izmērs; PVC sveķu daļiņu morfoloģija tika novērota, izmantojot skenējošu elektronu mikroskopu.
3 Rezultāti un diskusija
3. 1 Dažādu PVC sveķu partiju kvalitātes salīdzinošā analīze maza mēroga polimerizācijā
Nospiediet 2. Saskaņā ar 4. punktā aprakstīto pārbaudes metodi tika pārbaudīta katra neliela apjoma gatavo PVC sveķu partija, un rezultāti ir parādīti 2. tabulā.
2. tabula dažādu mazo testu partiju rezultāti
| Partija | Hidroksipropilmetilceluloze | Šķietamais blīvums/(g/mL) | Vidējais daļiņu izmērs/μm | Viskozitāte/(mL/g) | Plastifikatora absorbcija 100 g PVC sveķu/g | Gaistošās vielas/% |
| 1# | Importēt | 0.36 | 180 | 196 | 42 | 0.16 |
| 2# | Importēt | 0.36 | 175 | 196 | 42 | 0.20 |
| 3# | Importēt | 0.36 | 182 | 195 | 43 | 0.20 |
| 4# | Iekšzemes | 0.37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Iekšzemes | 0.38 | 164 | 194 | 41 | 0.24 |
| 6# | Iekšzemes | 0.36 | 167 | 194 | 43 | 0.22 |
To var redzēt no 2. tabulas: Iegūto PVC sveķu šķietamais blīvums, viskozitātes skaitlis un plastifikatora uzsūkšanās ir salīdzinoši tuvas, mazajam testam izmantojot dažādu celulozi; sveķu produkts, kas iegūts, izmantojot sadzīves hidroksipropilmetilcelulozes formulu. Vidējais daļiņu izmērs ir nedaudz mazāks.
1. attēlā parādīti PVC sveķu izstrādājumu SEM attēli, kas iegūti, izmantojot dažādu hidroksipropilmetilcelulozi.
(1) — importēta hidroksipropilmetilceluloze
(2) — sadzīves hidroksipropilmetilceluloze
att. 1 SEM sveķu, kas ražoti 10 litru polimerizatorā dažādas hidroksipropilmetilcelulozes klātbūtnē
No 1. attēla redzams, ka dažādu celulozes dispersantu radīto PVC sveķu daļiņu virsmas struktūras ir salīdzinoši līdzīgas.
Rezumējot, var redzēt, ka šajā dokumentā pārbaudītajai vietējai hidroksipropilmetilcelulozei ir iespēja aizstāt importēto hidroksipropilmetilcelulozi.
3. 2 PVC sveķu ar augstu polimerizācijas pakāpi kvalitātes salīdzinošā analīze ražošanas testā
Ražošanas testa augsto izmaksu un riska dēļ mazā testa pilnu aizstāšanas shēmu nevar tieši piemērot. Tāpēc tiek pieņemta shēma, kā pakāpeniski palielināt vietējās hidroksipropilmetilcelulozes proporciju formulā. Katras partijas testa rezultāti ir parādīti 3. tabulā.
3. tabula Dažādu ražošanas partiju testu rezultāti
| Partija | M (iekšzemes hidroksipropilmetilceluloze):M (importētā hidroksipropilmetilceluloze) | Šķietamais blīvums/(g/mL) | Viskozitātes numurs/(mL/g) | Plastifikatora absorbcija 100 g PVC sveķu/g | Gaistošās vielas/% |
| 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 |
No 3. tabulas redzams, ka vietējās hidroksipropilmetilcelulozes izmantošana pakāpeniski tika palielināta, līdz visas sadzīves hidroksipropilmetilcelulozes partijas aizstāja importēto hidroksipropilmetilcelulozi. Galvenie rādītāji, piemēram, plastifikatora uzsūkšanās un šķietamais blīvums, būtiski nesvārstījās, norādot, ka šajā darbā izvēlētā vietējā hidroksipropilmetilceluloze ražošanā var aizstāt importēto hidroksipropilmetilcelulozi.
4 Secinājums
Sadzīves pārbaudehidroksipropilmetilcelulozeuz 10 l mazas testa ierīces parāda, ka ar to ir iespējams aizstāt importēto hidroksipropilmetilcelulozi; ražošanas aizstāšanas testa rezultāti liecina, ka PVC sveķu ražošanai tiek izmantota pašmāju hidroksipropilmetilceluloze, gatavo PVC sveķu un importētās hidroksipropilmetilcelulozes galvenajiem kvalitātes rādītājiem nav būtiskas atšķirības. Šobrīd vietējās celulozes cena tirgū ir zemāka nekā importa celulozes cena. Tāpēc, ja ražošanā tiek izmantota pašmāju celuloze, ražošanas palīglīdzekļu izmaksas var ievērojami samazināties.
Publicēšanas laiks: 25.04.2024