Апстракт: Примена на домашнитехидроксипропил метилцелулозаНаместо увезена, воведено е производство на ПВЦ со висок степен на полимеризација. Истражени се ефектите на двата вида хидроксипропил метилцелулоза врз својствата на ПВЦ со висок степен на полимеризација. Резултатите покажаа дека е изводливо да се замени увезената со домашна хидроксипропил метилцелулоза.
ПВЦ смоли со висок степен на полимеризација се однесуваат на ПВЦ смоли со просечен степен на полимеризација од повеќе од 1.700 или со малку вкрстено поврзана структура помеѓу молекулите, меѓу кои најчести се ПВЦ смоли со просечен степен на полимеризација од 2.500 [1]. Во споредба со обичната ПВЦ смола, ПВЦ смолата со висока полимеризација има висока отпорност, мало компресивно стврднување, добра отпорност на топлина, отпорност на стареење, отпорност на замор и отпорност на абење. Таа е идеална замена за гума и може да се користи во ленти за запечатување на автомобили, жици и кабли, медицински катетри итн. [2].
Методот на производство на ПВЦ со висок степен на полимеризација е главно суспензиска полимеризација [3-4]. Во производството на суспензискиот метод, дисперзентот е важен помошен агенс, а неговиот вид и количина директно ќе влијаат на обликот на честичките, распределбата на големината на честичките и апсорпцијата на пластификаторот на готовата ПВЦ смола. Најчесто користените дисперзивни системи се поливинил алкохолни системи и хидроксипропил метилцелулоза и композитни дисперзивни системи на поливинил алкохол, а домашните производители најчесто ги користат вторите [5].
1 Главни суровини и спецификации
Главните суровини и спецификации што се користат во тестот се прикажани во Табела 1. Од Табела 1 може да се види дека домашната хидроксипропил метилцелулоза избрана во овој труд е во согласност со увезената хидроксипропил метилцелулоза, што претставува предуслов за тестот за замена во овој труд.
2 Содржина на тестот
2. 1 Подготовка на раствор од хидроксипропил метилцелулоза
Земете одредена количина дејонизирана вода, ставете ја во сад и загрејте ја на 70°C, и постепено додадете хидроксипропил метилцелулоза со постојано мешање. Целулозата прво лебди на водата, а потоа постепено се дисперзира додека не се изедначи. Изладете го растворот до волумен.
Табела 1 Главни суровини и нивните спецификации
| Име на суровина | Спецификација |
| Винил хлорид мономер | Квалитетен резултат ≥99,98% |
| Десалинизирана вода | Спроводливост ≤10,0 μs/cm, pH вредност од 5,00 до 9,00 |
| Поливинил алкохол А | Степен на алкохолизација 78,5% до 81,5%, содржина на пепел ≤0,5%, испарлива материја ≤5,0% |
| Поливинил алкохол Б | Степен на алкохолизација 71, 0% до 73, 5%, вискозитет 4,5 до 6,5 mPa s, испарлива материја ≤5,0% |
| Поливинил алкохол C | Степен на алкохолизација 54,0% до 57,0%, вискозитет 800 ~ 1400mPa s, содржина на цврсти материи 39,5% до 40,5% |
| Увезена хидроксипропил метилцелулоза А | Вискозитет 40 ~ 60 mPa s, масена фракција на метоксил 28% ~ 30%, масена фракција на хидроксипропил 7% ~ 12%, влага ≤5,0% |
| Домашна хидроксипропил метилцелулоза Б | Вискозитет 40 ~ 60 mPa s, масена фракција на метоксил 28% ~ 30%, масена фракција на хидроксипропил 7% ~ 12%, влага ≤5,0% |
| Бис (2-етилхексил пероксидикарбонат) | Масен удел [(45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Метод на тестирање
На мал тест уред од 10 литри, користете увезена хидроксипропил метил целулоза за да спроведете референтни тестови за да ја одредите основната формула на малиот тест; користете домашна хидроксипропил метил целулоза за да ја замените увезената хидроксипропил метил целулоза за тестирање; Производите од ПВЦ смола произведени од различни хидроксипропил метил целулоза беа споредени за да се проучи изводливоста на замена на домашната хидроксипропил метил целулоза. Според резултатите од малиот тест, се спроведува тестот за производство.
2. 3 чекори за тестирање
Пред реакцијата, исчистете го полимеризацискиот бокал, затворете го долниот вентил, додадете одредена количина десалинизирана вода, а потоа додадете го дисперзаторот; затворете го капакот на бокалот, вакуумирајте откако ќе го поминете тестот за азотен притисок, а потоа додадете винил хлорид мономер; по ладно мешање, додадете го иницијаторот; користете циркулирачка вода за да ја зголемите температурата во бокалот до температурата на реакцијата и навремено додадете раствор на амониум бикарбонат за време на овој процес за да ја прилагодите pH вредноста на реакцискиот систем; кога реакцискиот притисок ќе падне на притисокот наведен во формулата, додадете средство за завршување и средство за отстранување на пена и испразнете го готовиот производ од PVC смола е добиен со центрифугирање и сушење, и земени се мостри за анализа.
2. 4 Методи на анализа
Според релевантните методи за тестирање во стандардот за претпријатија Q31/0116000823C002-2018, беа тестирани и анализирани вискозитетот, очигледната густина, испарливата материја (вклучувајќи ја и водата) и апсорпцијата на пластификатор од 100 g PVC смола од готова PVC смола; Беше тестирана просечната големина на честичките на PVC смолата; морфологијата на честичките од PVC смолата беше набљудувана со помош на скенирачки електронски микроскоп.
3 Резултати и дискусија
3. 1 Компаративна анализа на квалитетот на различни серии на ПВЦ смола при полимеризација во мал обем
Притиснете 2. Според методот на тестирање опишан во 4, секоја серија на мала финализирана ПВЦ смола беше тестирана, а резултатите се прикажани во Табела 2.
Табела 2 резултати од различни серии на мали тестови
| Серија | Хидроксипропил метил целулоза | Привидна густина/(g/mL) | Просечна големина на честички/μm | Вискозитет/(мл/г) | Апсорпција на пластификатор од 100 g ПВЦ смола/g | Испарлива материја/% |
| 1# | Увези | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Увези | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Увези | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Домашни | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Домашни | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0,24 |
| 6# | Домашни | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0,22 |
Може да се види од Табела 2: Очигледната густина, бројот на вискозитет и апсорпцијата на пластификаторот на добиената ПВЦ смола се релативно блиски со употреба на различна целулоза за мал тест; смолестиот производ добиен со употреба на домашната формула хидроксипропил метилцелулоза. Просечната големина на честичките е малку помала.
Слика 1 ги прикажува SEM сликите на производи од ПВЦ смола добиени со употреба на различна хидроксипропил метилцелулоза.
(1) — Увезена хидроксипропил метилцелулоза
(2) - Домашна хидроксипропил метилцелулоза
Сл. 1 SEM на смоли произведени во полимеризер од 10 литри во присуство на различна хидроксипропил метил целулоза
Од Слика 1 може да се види дека површинските структури на честичките од ПВЦ смола произведени од различни дисперзанти на целулоза се релативно слични.
Како заклучок, може да се види дека домашната хидроксипропил метилцелулоза тестирана во овој труд има можност да ја замени увезената хидроксипропил метилцелулоза.
3. 2 Компаративна анализа на квалитетот на ПВЦ смолата со висок степен на полимеризација во тестот за производство
Поради високата цена и ризикот од тестот за производство, шемата за целосна замена на мал тест не може директно да се примени. Затоа, се усвојува шемата за постепено зголемување на уделот на домашна хидроксипропил метилцелулоза во формулата. Резултатите од тестот за секоја серија се прикажани во Табела 3.
Табела 3 Резултати од тестовите на различни производствени серии
| Серија | M (домашна хидроксипропил метил целулоза): M (увезена хидроксипропил метил целулоза) | Привидна густина/(g/mL) | Вискозитет број/(mL/g) | Апсорпција на пластификатор од 100 g ПВЦ смола/g | Испарлива материја/% |
| 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 |
Од Табела 3 може да се види дека употребата на домашна хидроксипропил метилцелулоза постепено се зголемувала сè додека сите серии на домашна хидроксипропил метилцелулоза не ја замениле увезената хидроксипропил метилцелулоза. Главните индикатори како што се апсорпцијата на пластификаторот и очигледната густина не флуктуирале значително, што укажува дека домашната хидроксипропил метилцелулоза избрана во овој труд може да ја замени увезената хидроксипропил метилцелулоза во производството.
4 Заклучок
Тестот на домашнитехидроксипропил метил целулозаНа мал тест уред од 10 литри се покажува дека има можност да ја замени увезената хидроксипропил метил целулоза; резултатите од тестот за замена на производството покажуваат дека домашната хидроксипропил метил целулоза се користи за производство на ПВЦ смола, главните индикатори за квалитет на готовата ПВЦ смола и увезената хидроксипропил метил целулоза немаат значајна разлика. Во моментов, цената на домашната целулоза на пазарот е пониска од онаа на увезената целулоза. Затоа, ако во производството се користи домашна целулоза, трошоците за помагала за производство може значително да се намалат.
Време на објавување: 25 април 2024 година