Анотація: Застосування вітчизнянихгідроксипропілметилцелюлозазамість імпортного у виробництво введено ПВХ з високим ступенем полімеризації. Досліджено вплив двох видів гідроксипропілметилцелюлози на властивості ПВХ з високим ступенем полімеризації. Результати показали доцільність заміни вітчизняної гідроксипропілметилцелюлози на імпортну.
Під високополімеризованими ПВХ смолами розуміють ПВХ смоли із середнім ступенем полімеризації понад 1700 або зі слабко зшитою структурою між молекулами, серед яких найбільш поширеними є ПВХ смоли із середнім ступенем полімеризації 2500 [1]. Порівняно зі звичайною смолою ПВХ, смола ПВХ з високою полімеризацією має високу еластичність, невеликий набір на стиснення, хорошу термостійкість, стійкість до старіння, стійкість до втоми та зносостійкість. Це ідеальний замінник гуми і може використовуватися в автомобільних ущільнювальних стрічках, проводах і кабелях, медичних катетерах тощо [2].
Спосіб виробництва ПВХ з високим ступенем полімеризації переважно суспензійний [3-4]. У виробництві методом суспензії диспергатор є важливим допоміжним агентом, і його тип і кількість безпосередньо впливатимуть на форму частинок, розподіл частинок за розміром і поглинання пластифікатора готової смоли ПВХ. Найпоширенішими дисперсійними системами є системи полівінілового спирту та композитні дисперсійні системи гідроксипропілметилцелюлози та полівінілового спирту, причому вітчизняні виробники використовують переважно останні [5].
1 Основна сировина та специфікації
Основна сировина та специфікації, використані у випробуванні, наведені в таблиці 1. З таблиці 1 видно, що вітчизняна гідроксипропілметилцелюлоза, вибрана в цьому документі, відповідає імпортованій гідроксипропілметилцелюлозі, що є передумовою для випробування заміни в цьому документі.
2 Зміст тесту
2. 1 Приготування розчину гідроксипропілметилцелюлози
Візьміть певну кількість деіонізованої води, налийте її в ємність і нагрійте до 70°C, поступово додайте гідроксипропілметилцелюлозу при постійному перемішуванні. Целюлоза спочатку плаває на воді, а потім поступово розсіюється, поки не стане рівномірним. Охолодити розчин до об'єму.
Таблиця 1. Основна сировина та її характеристики
| Назва сировини | Специфікація |
| Мономер вінілхлориду | Оцінка якості ≥99. 98% |
| Опріснена вода | Провідність≤10. 0 мкс/см, значення pH від 5,00 до 9,00 |
| Полівініловий спирт А | Ступінь алкоголізму 78. 5% до 81. 5%, зольність≤0. 5%, леткі речовини≤5. 0% |
| Полівініловий спирт В | Ступінь алкоголізму 71. 0% до 73. 5%, в'язкість від 4,5 до 6,5 мПа·с, леткі речовини≤5. 0% |
| Полівініловий спирт С | Ступінь алкоголізму 54. 0% до 57. 0%, в'язкість 800 ~ 1400 мПа с, вміст твердої речовини 39． 5% до 40,5% |
| Імпортна гідроксипропілметилцелюлоза А | В'язкість 40 ~ 60 мПа·с, масова частка метоксилу 28% ~ 30%, масова частка гідроксипропілу 7% ~ 12%, вологість ≤5. 0% |
| Вітчизняна гідроксипропілметилцелюлоза Б | В'язкість 40 ~ 60 мПа·с, масова частка метоксилу 28% ~ 30%, масова частка гідроксипропілу 7% ~ 12%, вологість ≤5. 0% |
| Біс (2-етилгексил пероксидикарбонат) | Масова частка [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Метод випробувань
На невеликому тестовому пристрої об’ємом 10 л використовуйте імпортовану гідроксипропілметилцелюлозу для проведення еталонних тестів, щоб визначити основну формулу малого тесту; використовувати вітчизняну гідроксипропілметилцелюлозу для заміни імпортованої гідроксипропілметилцелюлози для тестування; Продукти з ПВХ-смол, виготовлені з різної гідроксипропілметилцелюлози, порівнювали для вивчення можливостей заміни вітчизняної гідроксипропілметилцелюлози. За результатами малої проби проводиться виробнича перевірка.
2. 3 кроки тесту
Перед реакцією очистіть чайник для полімеризації, закрийте нижній клапан, додайте певну кількість опрісненої води, а потім додайте диспергатор; закрийте кришку чайника, вакуумуйте після проходження випробування тиском азоту, а потім додайте мономер вінілхлориду; після холодного перемішування додати ініціатор; Використовуйте циркулюючу воду, щоб підняти температуру в чайнику до температури реакції, і своєчасно додайте розчин бікарбонату амонію під час цього процесу, щоб відрегулювати значення рН реакційної системи; коли тиск реакції впаде до тиску, зазначеного у формулі, додайте агент, що зупиняє процес, і піногасник, і випустіть Готовий продукт полівінілхлоридної смоли був отриманий центрифугуванням і сушінням і відібраний для аналізу.
2. 4 Методи аналізу
Згідно з відповідними методами випробувань у стандарті підприємства Q31/0116000823C002-2018, число в'язкості, уявна щільність, леткі речовини (включаючи воду) і поглинання пластифікатора 100 г ПВХ смоли готової ПВХ смоли були протестовані та проаналізовані; Випробовували середній розмір частинок полівінілхлоридної смоли; морфологію частинок полівінілхлоридної смоли спостерігали за допомогою скануючого електронного мікроскопа.
3 Результати та їх обговорення
3. 1 Порівняльний аналіз якості різних партій полівінілхлоридної смоли в маломасштабній полімеризації
Прес 2. Відповідно до методу випробувань, описаного в 4, кожну партію дрібномасштабної готової полівінілхлоридної смоли було протестовано, і результати наведено в таблиці 2.
Таблиця 2 Результати різних партій дрібного тесту
| партія | Гідроксипропілметилцелюлоза | Видима щільність/(г/мл) | Середній розмір частинок/мкм | В'язкість/(мл/г) | Поглинання пластифікатора 100 г ПВХ смоли/г | Летючі речовини/% |
| 1# | Імпорт | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Імпорт | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Імпорт | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Вітчизняний | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Вітчизняний | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0,24 |
| 6# | Вітчизняний | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0,22 |
Це видно з таблиці 2: уявна щільність, число в'язкості та поглинання пластифікатора отриманої полівінілхлоридної смоли є відносно близькими при використанні різної целюлози для невеликого тесту; смоляний продукт, отриманий за допомогою вітчизняної формули гідроксипропілметилцелюлози. Середній розмір частинок трохи менший.
На малюнку 1 наведено SEM-зображення продуктів із полівінілхлоридної смоли, отриманих із використанням різної гідроксипропілметилцелюлози.
(1)—Імпортована гідроксипропілметилцелюлоза
(2) — Вітчизняна гідроксипропілметилцелюлоза
інжир. 1 SEM смол, отриманих у 10-л полімеризаторі в присутності різної гідроксипропілметилцелюлози
На малюнку 1 видно, що поверхневі структури частинок полівінілхлоридної смоли, отримані різними целюлозними диспергаторами, відносно схожі.
Підводячи підсумок, можна побачити, що вітчизняна гідроксипропілметилцелюлоза, протестована в цьому документі, має можливість замінити імпортовану гідроксипропілметилцелюлозу.
3. 2 Порівняльний аналіз якості полівінілхлоридної смоли з високим ступенем полімеризації у виробничому випробуванні
Через високу вартість і ризик виробничого випробування, схема повної заміни невеликого випробування не може бути безпосередньо застосована. Тому прийнято схему поступового збільшення частки вітчизняної гідроксипропілметилцелюлози у формулі. Результати випробувань кожної партії наведено в таблиці 3.
Таблиця 3 Результати випробувань різних виробничих партій
| партія | M (вітчизняна гідроксипропілметилцелюлоза):M (імпортна гідроксипропілметилцелюлоза) | Видима щільність/(г/мл) | Число в'язкості/(мл/г) | Поглинання пластифікатора 100 г ПВХ смоли/г | Летючі речовини/% |
| 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 |
З таблиці 3 видно, що використання вітчизняної гідроксипропілметилцелюлози поступово збільшувалося, поки всі партії вітчизняної гідроксипропілметилцелюлози не замінили імпортну гідроксипропілметилцелюлозу. Основні показники, такі як поглинання пластифікатора та видима щільність, суттєво не коливалися, що вказує на те, що вітчизняна гідроксипропілметилцелюлоза, вибрана в цьому документі, може замінити імпортовану гідроксипропілметилцелюлозу у виробництві.
4 Висновок
Тест вітчизнянийгідроксипропілметилцелюлозана невеликому випробувальному пристрої об’ємом 10 л показано, що він здатний замінити імпортовану гідроксипропілметилцелюлозу; Результати випробувань на заміну виробництва показують, що для виробництва ПВХ смоли використовується вітчизняна гідроксипропілметилцелюлоза, основні показники якості готової ПВХ смоли та імпортної гідроксипропілметилцелюлози не мають суттєвої різниці. Нині ціна вітчизняної целюлози на ринку нижча, ніж імпортної целюлози. Тому, якщо використовувати у виробництві вітчизняну целюлозу, можна значно знизити вартість виробничих допоміжних засобів.
Час публікації: 25 квітня 2024 р