Апстракт: Примена домаћиххидроксипропил метилцелулозауместо увозне у производњу ПВЦ-а са високим степеном полимеризације уведена је производња ПВЦ-а са високим степеном полимеризације. Испитани су ефекти две врсте хидроксипропил метилцелулозе на својства ПВЦ-а са високим степеном полимеризације. Резултати су показали да је изводљиво заменити домаћу хидроксипропил метилцелулозу увозном.
ПВЦ смоле високог степена полимеризације односе се на ПВЦ смоле са просечним степеном полимеризације већим од 1.700 или са благо умреженом структуром између молекула, међу којима су најчешће ПВЦ смоле са просечним степеном полимеризације од 2.500 [1]. У поређењу са обичном ПВЦ смолом, ПВЦ смола високог степена полимеризације има високу еластичност, малу компресијску деформацију, добру отпорност на топлоту, отпорност на старење, отпорност на замор и отпорност на хабање. Идеална је замена за гуму и може се користити у аутомобилским заптивним тракама, жицама и кабловима, медицинским катетерима итд. [2].
Метод производње ПВЦ-а са високим степеном полимеризације је углавном суспензиона полимеризација [3-4]. У производњи суспензионом методом, дисперзантно средство је важно помоћно средство, а његова врста и количина директно ће утицати на облик честица, расподелу величине честица и апсорпцију пластификатора готове ПВЦ смоле. Уобичајено коришћени дисперзиони системи су системи поливинил алкохола и хидроксипропил метилцелулозе и композитни дисперзиони системи поливинил алкохола, а домаћи произвођачи углавном користе ове друге [5].
1 Главне сировине и спецификације
Главне сировине и спецификације коришћене у тесту приказане су у Табели 1. Из Табеле 1 се може видети да је домаћа хидроксипропил метилцелулоза одабрана у овом раду у складу са увезеном хидроксипропил метилцелулозом, што представља предуслов за тест супституције у овом раду.
2 Садржај теста
2. 1 Припрема раствора хидроксипропил метилцелулозе
Узмите одређену количину дејонизоване воде, сипајте је у посуду и загрејте на 70°C, па постепено додајте хидроксипропил метилцелулозу уз стално мешање. Целулоза прво плута на води, а затим се постепено диспергује док се равномерно не измеша. Охладите раствор до жељене запремине.
Табела 1 Главне сировине и њихове спецификације
| Назив сировине | Спецификација |
| Винил хлорид мономер | Оцена квалитета ≥99,98% |
| Десалинизована вода | Проводљивост ≤ 10,0 μs/cm, pH вредност 5,00 до 9,00 |
| Поливинил алкохол А | Степен алкохолизе 78,5% до 81,5%, садржај пепела ≤ 0,5%, испарљиве материје ≤ 5,0% |
| Поливинил алкохол Б | Степен алкохолизе 71,0% до 73,5%, вискозност 4,5 до 6,5 mPa s, испарљиве материје ≤ 5,0% |
| Поливинил алкохол Ц | Степен алкохолизе 54,0% до 57,0%, вискозност 800 ~ 1400 mPa s, садржај чврстих материја 39,5% до 40,5% |
| Увезена хидроксипропил метилцелулоза А | Вискозитет 40 ~ 60 mPa s, масени удео метоксила 28% ~ 30%, масени удео хидроксипропила 7% ~ 12%, влага ≤5,0% |
| Домаћа хидроксипропил метилцелулоза Б | Вискозитет 40 ~ 60 mPa s, масени удео метоксила 28% ~ 30%, масени удео хидроксипропила 7% ~ 12%, влага ≤5,0% |
| Бис(2-етилхексил пероксидикарбонат) | Масени удео [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2.2 Метода испитивања
На малом тест уређају од 10 литара, користити увезену хидроксипропил метил целулозу за спровођење референтних тестова како би се одредила основна формула малог теста; користити домаћу хидроксипропил метил целулозу као замену за увезену хидроксипропил метил целулозу за тестирање; производи од ПВЦ смоле произведени од различитих врста хидроксипропил метил целулозе упоређени су како би се проучила изводљивост замене домаћом хидроксипропил метил целулозом. Према резултатима малог теста, спроведен је производни тест.
2. 3 корака тестирања
Пре реакције, очистите котао за полимеризацију, затворите доњи вентил, додајте одређену количину десалинизоване воде, а затим додајте дисперзантно средство; затворите поклопац котаоа, усисите након што прође тест притиска азота, а затим додајте мономер винил хлорида; након хладног мешања, додајте иницијатор; користите циркулишућу воду да бисте подигли температуру у котаоу на температуру реакције и благовремено додајте раствор амонијум бикарбоната током овог процеса да бисте подесили pH вредност реакционог система; када притисак реакције падне на притисак наведен у формули, додајте средство за завршетак реакције и средство за уклањање пене и испустите. Готов производ од ПВЦ смоле добијен је центрифугирањем и сушењем, а затим узоркован за анализу.
2. 4 Методе анализе
Према релевантним методама испитивања у стандарду предузећа Q31/0116000823C002-2018, тестирани су и анализирани вискозитетни број, привидна густина, испарљиве материје (укључујући воду) и апсорпција пластификатора 100 г ПВЦ смоле готове ПВЦ смоле; тестирана је просечна величина честица ПВЦ смоле; морфологија честица ПВЦ смоле је посматрана помоћу скенирајућег електронског микроскопа.
3 Резултати и дискусија
3. 1 Упоредна анализа квалитета различитих серија ПВЦ смоле у полимеризацији малог обима
Притисните 2. Према методи испитивања описаној у 4, свака серија готове ПВЦ смоле мале величине је тестирана, а резултати су приказани у Табели 2.
Табела 2 резултати различитих серија малих тестова
| Серија | Хидроксипропил метил целулоза | Привидна густина/(г/мл) | Просечна величина честица/μm | Вискозитет/(мл/г) | Апсорпција пластификатора од 100 г ПВЦ смоле/г | Испарљиве материје/% |
| 1# | Увоз | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Увоз | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Увоз | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Домаће | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Домаће | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0,24 |
| 6# | Домаће | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0,22 |
Из Табеле 2 се може видети: Привидна густина, вискозитетни број и апсорпција пластификатора добијене ПВЦ смоле су релативно блиски коришћењем различите целулозе за мале тестове; производ од смоле добијен коришћењем домаће формуле хидроксипропил метилцелулозе има просечну величину честица која је нешто мања.
Слика 1 приказује SEM снимке производа од PVC смоле добијених коришћењем различитих хидроксипропил метилцелулоза.
(1)—Увезена хидроксипропил метилцелулоза
(2)—Домаћа хидроксипропил метилцелулоза
Сл. 1 СЕМ смола произведених у полимеризатору од 10 литара у присуству различитих хидроксипропил метил целулоза
Из слике 1 се види да су површинске структуре честица ПВЦ смоле произведених различитим дисперзантима целулозе релативно сличне.
Укратко, може се видети да домаћа хидроксипропил метилцелулоза тестирана у овом раду има могућност замене увезене хидроксипропил метилцелулозе.
3. 2 Упоредна анализа квалитета ПВЦ смоле са високим степеном полимеризације у производном тесту
Због високих трошкова и ризика производног теста, потпуна шема замене малим тестом не може се директно применити. Стога је усвојена шема постепеног повећања удела домаће хидроксипропил метилцелулозе у формули. Резултати испитивања сваке серије приказани су у Табели 3.
Табела 3 Резултати испитивања различитих производних серија
| Серија | М (домаћа хидроксипропил метил целулоза): М (увезена хидроксипропил метил целулоза) | Привидна густина/(г/мл) | Вискозитетни број/(мл/г) | Апсорпција пластификатора од 100 г ПВЦ смоле/г | Испарљиве материје/% |
| 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 |
Из Табеле 3 се види да је употреба домаће хидроксипропил метилцелулозе постепено повећавана све док све серије домаће хидроксипропил метилцелулозе нису замениле увезену хидроксипропил метилцелулозу. Главни индикатори као што су апсорпција пластификатора и привидна густина нису значајно варирали, што указује да домаћа хидроксипропил метилцелулоза одабрана у овом раду може заменити увезену хидроксипропил метилцелулозу у производњи.
4 Закључак
Тест домаћегхидроксипропил метил целулозаНа малом тест уређају од 10 литара показано је да има изводљивост замене увезене хидроксипропил метил целулозе; резултати теста замене производње показују да се домаћа хидроксипропил метил целулоза користи за производњу ПВЦ смоле, главни показатељи квалитета готове ПВЦ смоле и увезене хидроксипропил метил целулозе немају значајну разлику. Тренутно је цена домаће целулозе на тржишту нижа од цене увезене целулозе. Стога, ако се домаћа целулоза користи у производњи, трошкови производних помоћних средстава могу се значајно смањити.
Време објаве: 25. април 2024.