Aplicarea hidroxipropilmetilcelulozei interne în producerea clorurii de polivinil cu grad ridicat de polimerizare

Rezumat: Aplicarea legislației internehidroxipropilmetilcelulozăÎn locul celei importate, s-a introdus PVC cu grad ridicat de polimerizare. Au fost investigate efectele a două tipuri de hidroxipropilmetilceluloză asupra proprietăților PVC-ului cu grad ridicat de polimerizare. Rezultatele au arătat că este fezabilă înlocuirea celei importate cu hidroxipropilmetilceluloză autohtonă.

Rășinile PVC cu grad ridicat de polimerizare se referă la rășini PVC cu un grad mediu de polimerizare mai mare de 1.700 sau cu o structură ușor reticulată între molecule, dintre care cele mai comune sunt rășinile PVC cu un grad mediu de polimerizare de 2.500 [1]. Comparativ cu rășina PVC obișnuită, rășina PVC cu polimerizare înaltă are o reziliență ridicată, o deformare mică la compresie, o bună rezistență la căldură, rezistență la îmbătrânire, rezistență la oboseală și rezistență la uzură. Este un înlocuitor ideal al cauciucului și poate fi utilizată în benzi de etanșare pentru automobile, fire și cabluri, catetere medicale etc. [2].

Metoda de producție a PVC-ului cu grad ridicat de polimerizare este în principal polimerizarea în suspensie [3-4]. În producția prin metoda suspensiei, dispersantul este un agent auxiliar important, iar tipul și cantitatea sa vor afecta direct forma particulelor, distribuția dimensiunii particulelor și absorbția plastifiantului în rășina PVC finită. Sistemele de dispersie utilizate în mod obișnuit sunt sistemele de alcool polivinilic și sistemele de dispersie compozite pe bază de hidroxipropilmetilceluloză și alcool polivinilic, iar producătorii autohtoni utilizează în mare parte acestea din urmă [5].

1 Principalele materii prime și specificații

Principalele materii prime și specificațiile utilizate în test sunt prezentate în Tabelul 1. Din Tabelul 1 se poate observa că hidroxipropilmetilceluloza autohtonă selectată în această lucrare este în concordanță cu hidroxipropilmetilceluloza importată, ceea ce reprezintă o condiție prealabilă pentru testul de substituție din această lucrare.

2 Conținut de testare

2. 1 Prepararea soluției de hidroxipropilmetilceluloză

Luați o anumită cantitate de apă deionizată, puneți-o într-un recipient și încălziți-l la 70°C, apoi adăugați treptat hidroxipropilmetilceluloză sub agitare constantă. Celuloza plutește mai întâi pe apă, apoi se dispersează treptat până se omogenizează. Răciți soluția până la volum.

Tabelul 1 Principalele materii prime și specificațiile acestora

2.2 Metoda de testare

Pe un dispozitiv de testare mic de 10 litri, se utilizează hidroximetilceluloză importată pentru a efectua teste de referință și a determina formula de bază a testului mic; se utilizează hidroximetilceluloză autohtonă pentru a înlocui hidroximetilceluloza importată pentru testare; Produsele din rășină PVC produse din diferite hidroximetilceluloze au fost comparate pentru a studia fezabilitatea înlocuirii hidroximetilcelulozei autohtone. Conform rezultatelor testului mic, se efectuează testul de producție.

2. 3 Pași de testare

Înainte de reacție, curățați cazanul de polimerizare, închideți robinetul de jos, adăugați o anumită cantitate de apă desalinizată, apoi adăugați dispersantul; închideți capacul cazanului, aspirați după trecerea testului de presiune cu azot, apoi adăugați monomerul de clorură de vinil; după agitare la rece, adăugați inițiatorul; Folosiți apa circulantă pentru a crește temperatura în cazan la temperatura de reacție și adăugați soluție de bicarbonat de amoniu în timp util în timpul acestui proces pentru a ajusta valoarea pH-ului sistemului de reacție; când presiunea de reacție scade la presiunea specificată în formulă, adăugați un agent de terminare și un agent antispumant și descărcați produsul finit din rășină PVC a fost obținut prin centrifugare și uscare și prelevat probe pentru analiză.

2. 4 Metode de analiză

Conform metodelor de testare relevante din standardul de întreprindere Q31/0116000823C002-2018, au fost testate și analizate indicele de vâscozitate, densitatea aparentă, materia volatilă (inclusiv apa) și absorbția plastifiantului a 100 g de rășină PVC finită; a fost testată dimensiunea medie a particulelor de rășină PVC; morfologia particulelor de rășină PVC a fost observată utilizând un microscop electronic cu scanare.

3 Rezultate și discuții

3. 1 Analiza comparativă a calității diferitelor loturi de rășină PVC în polimerizarea la scară mică

Apăsați tasta 2. Conform metodei de testare descrise la punctul 4, a fost testat fiecare lot de rășină PVC finisată la scară mică, iar rezultatele sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2 - Rezultatele diferitelor loturi de teste mici

Se poate observa din Tabelul 2: Densitatea aparentă, indicele de vâscozitate și absorbția plastifiantului rășinii PVC obținute sunt relativ apropiate prin utilizarea diferitelor tipuri de celuloză pentru teste mici; produsul de rășină obținut prin utilizarea formulei autohtone de hidroxipropilmetilceluloză are dimensiunea medie a particulelor puțin mai mică.

Figura 1 prezintă imagini SEM ale produselor din rășină PVC obținute prin utilizarea diferitelor hidroxipropilmetilceluloze.

(1) — Hidroxipropilmetilceluloză importată

(2) — Hidroxipropilmetilceluloză autohtonă

Fig. 1 SEM a rășinilor produse într-un polimerizator de 10 litri în prezența diferitelor hidroxipropilmetilceluloze

Se poate observa din Figura 1 că structurile de suprafață ale particulelor de rășină PVC produse de diferiți dispersanți de celuloză sunt relativ similare.

În concluzie, se poate observa că hidroxipropilmetilceluloza autohtonă testată în această lucrare are fezabilitatea de a înlocui hidroxipropilmetilceluloza importată.

3.2 Analiza comparativă a calității rășinii PVC cu grad ridicat de polimerizare în testele de producție

Din cauza costului ridicat și a riscului testelor de producție, schema completă de înlocuire cu teste mici nu poate fi aplicată direct. Prin urmare, se adoptă schema de creștere treptată a proporției de hidroxipropilmetilceluloză autohtonă în formulă. Rezultatele testelor pentru fiecare lot sunt prezentate în Tabelul 3.

Tabelul 3 Rezultatele testelor pentru diferite loturi de producție

Din Tabelul 3 se poate observa că utilizarea hidroxipropilmetilcelulozei autohtone a crescut treptat până când toate loturile de hidroxipropilmetilceluloză autohtonă au înlocuit hidroxipropilmetilceluloza importată. Principalii indicatori, cum ar fi absorbția plastifianților și densitatea aparentă, nu au fluctuat semnificativ, ceea ce indică faptul că hidroxipropilmetilceluloza autohtonă selectată în această lucrare poate înlocui hidroxipropilmetilceluloza importată în producție.

4 Concluzie

Testul de practică internăhidroxipropilmetilcelulozăUn test efectuat pe un dispozitiv de testare mic de 10 litri arată că are fezabilitatea de a înlocui hidroxipropilmetilceluloza importată; rezultatele testelor de substituire a producției arată că hidroxipropilmetilceluloza autohtonă este utilizată pentru producerea de rășină PVC, principalii indicatori de calitate ai rășinii PVC finite și ai hidroxipropilmetilcelulozei importate nu prezintă diferențe semnificative. În prezent, prețul celulozei autohtone pe piață este mai mic decât cel al celulozei importate. Prin urmare, dacă în producție se utilizează celuloză autohtonă, costul adjuvantelor pentru producție poate fi redus semnificativ.