دراسة الاختبار التجريبي لإنتاج راتينج PVC من الهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

تم تقديم عملية إنتاج HPMC المحلي، وتمت دراسة الدور الرئيسي لـ HPMC المحلي في عملية إنتاج PVC وتأثيرها على جودة راتينج PVC في الاختبار التجريبي. تظهر النتائج أن:①أداء HPMC المحلي ممتاز، وأداء راتينج PVC المنتج يعادل جودة راتينج PVC الذي تنتجه منتجات HPMC المستوردة؛②عندما يتم استخدام HPMC المحلي في إنتاج PVC، يمكن تحسين PVC وضبطه عن طريق ضبط نوع وكمية HPMC أداء منتجات الراتنج؛③HPMC المحلي مناسب لإنتاج العديد من راتنجات PVC السائبة. تحتوي جزيئات راتينج PVC المنتجة على طبقة رقيقة وضوء ملتصق بالغلاية؛④يمكن لمنتجات HPMC المحلية أن تحل محل منتجات HPMC المستوردة.

الكلمات الرئيسية:بولي كلوريد الفينيل؛ مشتت. هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

بدأ إنتاج HPMC بالقطن المكرر في البلدان الأجنبية في عام 1960، وبدأت بلدي في تطوير HPMC في أوائل عام 1970. ونظرًا للقيود المفروضة على المعدات والتكنولوجيا والعوامل الأخرى، لم تكن الجودة مستقرة، وكان المظهر ليفيًا. لهذا السبب، فإن HPMC التي تتطلبها صناعة راتينج PVC، وصناعة الأدوية، ومواد البناء المتطورة، ومستحضرات التجميل، والصلب، والمواد الغذائية وغيرها من الصناعات تعتمد جميعها على الواردات، بشكل رئيسي من الولايات المتحدة واليابان، وتخضع HPMC للاحتكار الأجنبي. . في عام 1990، نظمت وزارة الصناعة الكيميائية الوحدات ذات الصلة لمعالجة المشكلات الرئيسية بشكل مشترك، وأنتجت منتجات تلبي متطلبات الجودة الصناعية للـ PVC، مما أدى إلى توطين HPMC. في السنوات الأخيرة، أسس مصنعو HPMC المحليون الممتازون بقوة مفهوم تطوير الابتكار والتنسيق والأخضر والانفتاح والمشاركة، وأصروا على التطوير القائم على الابتكار، وحققوا بنجاح تطويرًا عالي الجودة من خلال الابتكار المستقل والتطوير العلمي والتحويل المتسارع. من الطاقة الحركية القديمة والجديدة. تم اقتراح GB/T 34263-2017 "ألياف هيدروكسي بروبيل ميثيل للاستخدام الصناعي"، والتي تم تحديدها من قبل اللجنة الفنية الصينية للمعايير الكيميائية ووافقت عليها وحدة الصياغة، في عام 2017، والتي اقترحها الاتحاد الصيني لصناعة البترول والكيماويات. تم إصداره على مستوى البلاد في 1 أبريل 2018. وتم تنفيذه رسميًا. منذ ذلك الحين، هناك معايير لشركات PVC لشراء واستخدام منتجات HPMC.

1. جودة القطن المكرر

القطن المكرر 30# يكون على شكل ألياف دقيقة تحت المجهر. تحتوي ألياف القطن الناضجة على مئات من ألياف العناصر الأساسية المتبلورة في مقطعها العرضي، ويتم تجميع ألياف العناصر الأساسية في مئات من الألياف المجمعة. هذه الحزم الليفية عبارة عن ألياف قطنية ملفوفة حلزونيًا في طبقات متحدة المركز. وهذا يساعد على تكوين السليلوز القلوي وتوحيد درجة الأثير، ويساعد على تحسين قدرة الاحتفاظ بالغراء لـ HPMC أثناء بلمرة PVC.

يستخدم القطن المكرر 30# نسالة القطن ذات النضج العالي ودرجة البلمرة المنخفضة كمواد خام، وعملية الإنتاج معقدة، وتحتاج إلى تنقيتها، وتكلفة الإنتاج مرتفعة. يستخدم القطن المكرر 1000# نسالة القطن ذات النضج العالي ودرجة البلمرة العالية كمواد خام، وعملية الإنتاج ليست معقدة، وتكلفة الإنتاج منخفضة. لذلك، يتم استخدام القطن المكرر 30# لإنتاج منتجات عالية الجودة مثل راتينج PVC/الأدوية/الأغذية، ويستخدم القطن المكرر 1000# لإنتاج مواد البناء أو مجالات التطبيق الأخرى.

2. طبيعة ونموذج وعملية إنتاج منتجات HPMC

2.1 خصائص منتجات HPMC

HPMCهو مسحوق ليفي أو حبيبي غير سام، عديم الرائحة، لا طعم له، أبيض أو أبيض مصفر، مصنوع من القطن الطبيعي المكرر باعتباره المادة الخام الرئيسية. وهو عبارة عن بوليمر شبه اصطناعي، غير نشط، لزج مرن، مركبات من النوع غير الأيوني. الأسماء المستعارة الصينية هي هيدروكسي ميثيل بروبيل السليلوز، السليلوز هيدروكسي بروبيل ميثيل إيثر، وهيبروميلوز، والصيغة الجزيئية هي [C6H7O2(OH)2COOR]n.

نقطة انصهار HPMC هي 225-230°ج، الكثافة 1.26-1.31 جم/سم3³، الكتلة الجزيئية النسبية حوالي 22000، ودرجة حرارة الكربنة 280-300°C، والتوتر السطحي هو 42-56 ملي نيوتن / م (2٪ محلول مائي).

تشمل الخصائص الفيزيائية والكيميائية لـ HPMC بشكل أساسي النقاط التالية.

(1) مؤشر حجم الجسيمات: يحتوي مؤشر حجم الجسيمات HPMC لراتنج PVC على متطلبات عالية. معدل النجاح 150μم أكبر من 98.5%، ونسبة النجاح 187μم هو 100٪. الشرط العام للمواصفات الخاصة يتراوح بين 250 و 425μm.

(2) الذوبان: قابل للذوبان في بعض المذيبات مثل الماء والكحولات، قابل للذوبان في الماء وله نشاط سطحي. شفافية عالية، وأداء مستقر للحل، ومواصفات مختلفة للمنتجات لها درجات حرارة هلامية مختلفة، وتتغير قابلية الذوبان مع اللزوجة، وكلما انخفضت اللزوجة، زادت قابلية الذوبان، والمواصفات المختلفة لـ HPMC لها اختلافات معينة في الأداء، والذوبان في الماء ليس كذلك. تتأثر بقيمة الرقم الهيدروجيني.

تختلف قابلية الذوبان في الماء البارد والماء الساخن. المنتجات التي تحتوي على نسبة عالية من الميثوكسيل غير قابلة للذوبان في الماء الساخن فوق 85°ج، المنتجات ذات المحتوى المتوسط ​​من الميثوكسيل غير قابلة للذوبان في الماء الساخن فوق 65°C، والمنتجات ذات المحتوى المنخفض من الميثوكسيل غير قابلة للذوبان في الماء الساخن فوق 65°ج. الماء الساخن فوق 60 درجة°C. HPMC العادي غير قابل للذوبان في المذيبات العضوية مثل الإيثانول والأثير والكلوروفورم، ولكنه قابل للذوبان في محلول مائي من الإيثانول بنسبة 10% إلى 80% أو خليط من الميثانول وثنائي كلورو ميثان. HPMC لديه استرطابية معينة. في 25°C/80% RH، امتصاص الرطوبة المتوازن هو 13%، وهو مستقر جدًا في البيئة الجافة وقيمة الرقم الهيدروجيني 3.0-11.0.

(3) يتمتع HPMC بخصائص ممتازة لكونه قابل للذوبان في الماء البارد ولكنه غير قابل للذوبان في الماء الساخن. وضع HPMC في الماء البارد وتحريكه يمكن أن يذوب تماماً ويتحول إلى سائل شفاف. بعض المنتجات ذات العلامات التجارية غير قابلة للذوبان بشكل أساسي في الماء الساخن فوق 60°C، ويمكن أن تنتفخ فقط. يمكن استخدام هذه الخاصية للغسيل والتنقية، مما يقلل التكاليف، ويقلل التلوث، ويزيد من سلامة الإنتاج. مع انخفاض محتوى الميثوكسيل، زادت نقطة هلام HPMC، وانخفضت قابلية الذوبان في الماء، كما انخفض النشاط السطحي.

(4) يتم استخدام HPMC كمثبت معلق ومشتت في بلمرة كلوريد الفينيل والفينيليدين. يمكن استخدامه مع كحول البولي فينيل (PVA) أو بشكل مستقل، ويمكنه التحكم في شكل الجسيمات وتوزيعها.

(5) يتمتع HPMC أيضًا بمقاومة إنزيمية قوية، وخصائص هلامية حرارية (ماء ساخن أعلى من 60°C لا يذوب، ولكنه ينتفخ فقط)، وخصائص ممتازة لتشكيل الفيلم، واستقرار قيمة الرقم الهيدروجيني (3.0-11.0)، واحتباس الماء والعديد من الخصائص الأخرى.

استناداً إلى الخصائص الممتازة المذكورة أعلاه، يتم استخدام HPMC على نطاق واسع في المجالات الصناعية مثل الطب وصناعة البتروكيماويات والبناء والسيراميك والمنسوجات والمواد الغذائية والكيميائية اليومية والراتنجات الاصطناعية والطلاء والإلكترونيات.

2.2 نموذج المنتج HPMC

تختلف نسبة محتوى الميثوكسيل ومحتوى الهيدروكسي بروبيل في منتجات HPMC، واللزوجة مختلفة، وأداء المنتج مختلف.

2.3 عملية إنتاج منتجات HPMC

يستخدم HPMC السليلوز القطني المكرر كمادة خام رئيسية، ويشكل مسحوق القطن من خلال معالجة السحق. ضع مسحوق القطن في غلاية البلمرة العمودية، وقم بتفريقه في حوالي 10 أضعاف المذيب (التولوين والأيزوبروبانول كمذيب مختلط)، وأضف بالتسلسل الغسول (يتم إذابة الصودا الكاوية المخصصة للطعام في الماء الساخن أولاً)، وأكسيد البروبيلين، عامل أثير كلوريد الميثيل، يتم إجراء تفاعل الأثير عند درجة حرارة وضغط معينين، ويتم تحييد منتج التفاعل بالحمض، وإزالة الحديد، وغسله وتجفيفه، وأخيراً الحصول على HPMC.

3. تطبيق HPMC في إنتاج PVC

3.1 مبدأ العمل

يتم تحديد تطبيق HPMC كمشتت في الإنتاج الصناعي للـ PVC من خلال تركيبه الجزيئي. يمكن أن نرى من التركيب الجزيئي لـ HPMC أن الصيغة الهيكلية لـ HPMC تحتوي على مجموعة وظيفية هيدروكسي بروبيل محبة للماء (-OCH-CHOHCH3) ومجموعة وظيفية ميثوكسيل محبة للدهون (-OCH،). في بلمرة معلق كلوريد الفينيل، يتم تركيز المشتت بشكل أساسي في الطبقة البينية لطور قطرة الماء المونومر، ويتم ترتيبه بطريقة بحيث يمتد الجزء المحب للماء من المشتت إلى الطور المائي، ويمتد الجزء المحب للدهون إلى المونومر قطيرة. في HPMC، الجزء القائم على الهيدروكسي بروبيل هو جزء محب للماء، والذي يتم توزيعه بشكل رئيسي في الطور المائي؛ الجزء القائم على الميثوكسي هو جزء محب للدهون، والذي يتم توزيعه بشكل رئيسي في مرحلة المونومر. تؤثر كمية القطعة المحبة للدهون الموزعة في مرحلة المونومر على حجم الجسيمات الأولية ودرجة التجميع ومسامية الراتنج. كلما زاد محتوى الجزء المحبب للدهون، كلما كان التأثير الوقائي أقوى على الجزيئات الأولية، وصغرت درجة تراكم الجسيمات الأولية، وتزداد مسامية الراتنج وتقل الكثافة الظاهرة؛ كلما زاد محتوى الجزء المحبب للماء، كلما كان التأثير الوقائي أضعف على الجزيئات الأولية، وكلما زادت درجة تجميع الجزيئات الأولية، انخفضت مسامية الراتنج، وارتفعت الكثافة الظاهرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن التأثير الوقائي للمشتت قوي جدًا. مع زيادة لزوجة نظام تفاعل البلمرة، عند معدل تحويل أعلى، يكون الترابط بين جزيئات الراتنج عرضة للحدوث، مما يجعل شكل الجسيمات غير منتظم؛ التأثير الوقائي للمشتت ضعيف للغاية، ومن السهل أن تتجمع الجزيئات الأولية في مرحلة معدل التحويل المنخفض في المرحلة المبكرة من البلمرة، وبالتالي تشكيل راتينج ذو شكل جسيم غير منتظم.

لقد ثبت من خلال الممارسة أن إضافة HPMC والمشتتات الأخرى إلى البلمرة المعلقة لكلوريد الفينيل يمكن أن تقلل من التوتر السطحي بين كلوريد الفينيل والماء في المرحلة الأولية من البلمرة. التشتت المستقر في وسط الماء، ويسمى هذا التأثير بقدرة التشتت للمشتت؛ من ناحية أخرى، تشكل المجموعة الوظيفية المحبة للدهون للمشتت الممتز على سطح قطرة كلوريد الفينيل طبقة واقية لمنع تجميع قطرة كلوريد الفينيل. تلعب القطرة دورًا في التثبيت والحماية، وهو ما يسمى بقدرة المشتت على الاحتفاظ بالمواد الغروية. أي أنه في نظام بلمرة التعليق، يلعب المشتت دورًا مزدوجًا في تشتيت وحماية الاستقرار الغروي.

3.2 تحليل أداء التطبيق

راتينج PVC عبارة عن مسحوق جسيمات صلبة. تؤثر خصائص الجسيمات (بما في ذلك شكل الجسيمات وحجم الجسيمات وتوزيعها والبنية المجهرية وحجم المسام وتوزيعها، وما إلى ذلك) بشكل كبير على أداء معالجة البلاستيك وأداء المنتج، وتحدد PVC. هناك عاملان لهما التأثير الأكبر على خصائص جزيئات الراتنج:①تحريك خزان البلمرة، المعدات ثابتة نسبيًا، وخصائص التحريك لم تتغير بشكل أساسي؛②يعد نظام تشتيت المونومر في عملية البلمرة، أي كيفية اختيار النوع والدرجة والجرعة، هو المتغير الأكثر أهمية الذي يتحكم في خصائص حبيبات راتينج PVC.

من آلية تحبيب الراتينج في عملية بلمرة التعليق، من المعروف أن إضافة مشتت قبل التفاعل يعمل بشكل أساسي على تثبيت قطرات زيت المونومر المتكونة عن طريق التحريك ومنع البلمرة المتبادلة ودمج قطرات الزيت. ولذلك، فإن تأثير التشتت للمشتت سيؤثر على الخصائص الرئيسية لراتنج البوليمر.

إن قدرة المشتت على الاحتفاظ بالمواد الغروية لها علاقة إيجابية مع اللزوجة أو الوزن الجزيئي. كلما زادت لزوجة المحلول المائي، زاد الوزن الجزيئي، وزادت قوة الطبقة الواقية الممتصة على السطح البيني لطور كلوريد الفينيل والماء، وكان ذلك أقل عرضة لتمزق الغشاء وخشونة الحبوب.

يحتوي المحلول المائي للمشتت على نشاط سطحي، فكلما كان التوتر السطحي أصغر، زاد النشاط السطحي، وتشكلت قطرات زيت المونومر بشكل أدق، وكانت الكثافة الظاهرة لجزيئات الراتنج التي تم الحصول عليها أصغر، وكانت أكثر مرونة وأكثر مسامية.

لقد تم التأكيد من خلال الأبحاث التجريبية على أن التوتر السطحي لـ HPMC صغير نسبيًا في المحاليل المائية المشتتة للجيلاتين وPVA وHPMC بنفس التركيز، أي أنه كلما كان التوتر السطحي أصغر، زاد النشاط السطحي لـ HPMC في نظام بلمرة تعليق كلوريد الفينيل، مما يدل على أنه كلما زادت قدرة تشتيت مشتت HPMC. بالمقارنة مع مشتتات PVA متوسطة وعالية اللزوجة، فإن متوسط ​​الوزن الجزيئي النسبي لـ HPMC (حوالي 22000) أصغر بكثير من PVA (حوالي 150000)، أي أن أداء الاحتفاظ باللاصق لمشتتات HPMC ليس جيدًا مثل ذلك من بولي.

يوضح التحليل النظري والعملي أعلاه أنه يمكن استخدام HPMC لإنتاج أنواع مختلفة من راتنجات PVC المعلقة. بالمقارنة مع PVA بدرجة تحلل الكحول بنسبة 80%، فهو يتمتع بقدرة أضعف على الاحتفاظ بالغراء وقدرة أقوى على التشتت؛.بالمقارنة مع 5% PVA، فإن قدرة الاحتفاظ بالغراء وقدرة التشتت متكافئة. يتم استخدام HPMC كمشتت، وتحتوي جزيئات الراتنج التي تنتجها HPMC على محتوى "فيلم" أقل، وانتظام ضعيف لجزيئات الراتنج، وحجم جسيمات أدق، وامتصاص عالي لمواد معالجة الراتنج، وفي الواقع أقل لزوجة في الغلاية، لأنها غير قابلة للتحلل. - سامة وسهلة تنتج راتنجات طبية بدرجة عالية من الوضوح.

وفقًا لتحليل الإنتاج النظري والعملي أعلاه، يمكن لـ HPMC وPVA، باعتبارهما المشتتات الرئيسية لبلمرة التعليق، تلبية متطلبات الجودة لمنتجات الراتنج بشكل أساسي، ولكن من الصعب جدًا تلبية متطلبات القدرة على الاحتفاظ باللاصق والنشاط البيني في البلمرة إنتاج. نظرًا لأن الاثنين لهما خصائصهما الخاصة، من أجل إنتاج منتجات راتينج عالية الجودة، تستخدم معظم الشركات المصنعة أنظمة مركبة ذات قدرات مختلفة على الاحتفاظ باللاصق وأنشطة بينية، أي أنظمة المشتتات المركبة PVA وHPMC، لتحقيق تأثير التعلم من كل منهما. آخر.

3.3 مقارنة جودة HPMC في الداخل والخارج

تتمثل عملية اختبار درجة حرارة الهلام في تحضير محلول مائي بكسر كتلي قدره 0.15٪، وإضافته إلى أنبوب قياس الألوان، وإدخال مقياس حرارة، وتسخينه ببطء وتحريكه بلطف، عندما يظهر المحلول هلام خيطي أبيض حليبي هو الحد الأدنى من درجة حرارة الجل، استمر في التسخين والتحريك، عندما يتحول المحلول تمامًا إلى اللون الأبيض الحليبي، يكون الحد الأعلى لدرجة حرارة الجل.

3.4 حالة النماذج المختلفة لـ HPMC في الداخل والخارج تحت المجهر

يمكن رؤية صور أنواع مختلفة من HPMC تحت المجهر:①يقدم كل من E50 الأجنبي و 60YT50 HPMC المحلي هيكلًا مجمعًا تحت المجهر، والتركيب الجزيئي لـ 60YT50HPMC المحلي مضغوط وموحد، والتركيب الجزيئي لـ E50 الأجنبي مشتت؛②الحالة المجمعة للهيكل المحلي 60YT50 HPMC يمكن أن تقلل نظريًا من التوتر السطحي بين كلوريد الفينيل والماء، وتساعد كلوريد الفينيل على التشتت بشكل موحد وثابت في وسط الماء، وذلك لأن محتوى الهيدروكسي بروبيل في 60YT50 HPMC أعلى قليلاً، فهو يجعلها أكثر محبة للماء، بينما ES0 بسبب المحتوى العالي لمجموعات الميثوكسيل، من الناحية النظرية، لديها أداء أقوى للاحتفاظ بالمطاط؛③يمنع دمج قطرات كلوريد الفينيل في المرحلة المبكرة من عملية البلمرة؛④يمنع اندماج جزيئات البوليمر في المراحل المتوسطة والمتأخرة من عملية البلمرة. يدرس الهيكل الكلي بشكل أساسي الترتيب المتبادل لجزيئات السليلوز (المناطق البلورية وغير المتبلورة، وحجم وشكل خلية الوحدة، وشكل تعبئة السلاسل الجزيئية في خلية الوحدة، وحجم البلورات، وما إلى ذلك)، وبنية الاتجاه ( تساعد السلسلة الجزيئية واتجاه البلورات الدقيقة)، وما إلى ذلك، على تفاعل التطعيم الكامل للقطن المكرر أثناء الأثير، وتحسين الجودة الجوهرية واستقرار HPMC.

3.5 حالة المحلول المائي HPMC في الداخل والخارج

تم إعداد HPMC المحلي والأجنبي في محلول مائي بنسبة 1٪، وكانت نفاذية الضوء لـ 60YT50 HPMC المحلي 93٪، وكانت نفاذية الضوء لـ E50 HPMC الأجنبية 94٪، ولم يكن هناك فرق في نفاذية الضوء بين الاثنين.

تمت صياغة منتجات HPMC المحلية والأجنبية في محلول مائي بنسبة 0.5٪، وتم ملاحظة المحلول بعد إذابة السليلوز HPMC. يمكن أن نرى بالعين المجردة أن شفافية كليهما جيدة جدًا وواضحة وشفافة، ولا توجد كمية كبيرة من الألياف غير القابلة للذوبان، مما يدل على أن جودة HPMC المستوردة وHPMC المحلية أفضل. تُظهر نفاذية الضوء العالية للمحلول أن HPMC يتفاعل بشكل كامل في عملية القلوية والأثير، دون وجود كمية كبيرة من الشوائب والألياف غير القابلة للذوبان. أولاً، يمكنه التعرف بسهولة على جودة HPMC. سائل أبيض وفقاعات الهواء.

4. اختبار تجريبي لتطبيق مشتت HPMC

من أجل تأكيد أداء التشتت المحلي لـ HPMC في عملية البلمرة وتأثيره على جودة راتينج PVC، استخدم فريق البحث والتطوير التابع لشركة Shandong Yiteng New Materials Co., Ltd. منتجات HPMC المحلية والأجنبية كمشتتات، وHPMC المحلي. وPVA المستوردة كمشتتات. تم اختبار ومقارنة جودة الراتنجات التي أعدتها ماركات مختلفة من HPMC كمشتتات في الصين، وتم تحليل ومناقشة تأثير تطبيق HPMC في راتنج PVC.

4.1 عملية الاختبار التجريبي

تم إجراء تفاعل البلمرة في غلاية بلمرة سعة 6 م3. من أجل القضاء على تأثير جودة المونومر على جودة راتينج PVC، استخدم المصنع التجريبي طريقة كربيد الكالسيوم لإنتاج مونومر كلوريد الفينيل، وكان المحتوى المائي للمونمر أقل من 50×10-6. بعد تأهيل فراغ غلاية البلمرة، أضف كلوريد الفينيل المقاس والماء الخالي من الأيونات إلى غلاية البلمرة بالتسلسل، ثم أضف المشتت والمواد المضافة الأخرى التي تتطلبها الصيغة إلى الغلاية في نفس الوقت بعد الوزن. بعد التحريك المسبق لمدة 15 دقيقة، الماء الساخن عند 90°تم إدخال C في الغلاف، وتسخينه إلى درجة حرارة البلمرة لبدء تفاعل البلمرة، وتم إدخال الماء البارد في الغلاف في نفس الوقت، وتم التحكم في درجة حرارة التفاعل بواسطة DCS. عندما ينخفض ​​ضغط غلاية البلمرة إلى 0.15 ميجاباسكال، يصل معدل تحويل البلمرة إلى 85% إلى 90%، مع إضافة فاصل لإنهاء التفاعل، واستعادة كلوريد الفينيل، والفصل والتجفيف للحصول على راتينج PVC.

4.2 اختبار تجريبي لإنتاج راتنجات HPMC 60YT50 المحلية والأجنبية E50

من بيانات مقارنة الجودة لـ 60YT50 المحلي و E50 HPMC الأجنبي لإنتاج راتينج PVC، يمكن ملاحظة أن اللزوجة وامتصاص الملدنات لراتنج PVC 60YT50 HPMC المحلي تشبه تلك الخاصة بمنتجات HPMC الأجنبية المماثلة، مع مادة متطايرة منخفضة، وذاتية جيدة. - الكفاية، المعدل المؤهل هو 100%، وهما متقاربان بشكل أساسي من حيث جودة الراتنج. محتوى الميثوكسيل في E50 الأجنبي أعلى قليلاً من محتوى HPMC 60YT50 المحلي، وأداء الاحتفاظ بالمطاط قوي. إن راتينج PVC الذي تم الحصول عليه أفضل قليلاً من مشتتات HPMC المحلية من حيث امتصاص الملدنات والكثافة الظاهرة.

4.3 HPMC 60YT50 المحلي وPVA المستورد يستخدم كمشتت لإنتاج اختبار تجريبي للراتنج

4.3.1 جودة راتينج PVC المنتج

يتم إنتاج راتينج PVC بواسطة HPMC 60YT50 المحلي ومشتت PVA المستورد. يمكن رؤية بيانات مقارنة الجودة: استخدام نفس الجودة 60YT50HPMC ونظام مشتت PVA المستورد لإنتاج راتينج PVC على التوالي، لأن مشتت 60YTS0 HPMC نظريًا يتمتع بقدرة تشتت قوية وأداء جيد للاحتفاظ بالمطاط. إنها ليست جيدة مثل نظام التشتت PVA. الكثافة الظاهرية لراتنج PVC الذي ينتجه نظام التشتت 60YTS0 HPMC أقل قليلاً من كثافة مشتت PVA، وامتصاص الملدنات أفضل، ومتوسط ​​حجم جسيمات الراتنج أدق. يمكن أن تعكس نتائج الاختبار بشكل أساسي الخصائص المختلفة لـ 60YT50 HPMC وأنظمة مشتت PVA المستوردة، وتعكس أيضًا مزايا وعيوب المشتتين من أداء راتينج PVC. من حيث البنية المجهرية، فإن الطبقة السطحية من راتنجات HPMC المشتتة رقيقة، ومن السهل تلدين الراتينج أثناء المعالجة.

4.3.2 حالة الفيلم لجزيئات راتينج PVC تحت المجهر الإلكتروني

من خلال مراقبة البنية المجهرية لجزيئات الراتنج، فإن جزيئات الراتنج التي تنتجها مشتتات HPMC لها سمك "غشاء" مجهري أرق؛ تحتوي جزيئات الراتينج التي تنتجها مشتتات PVA على "فيلم" مجهري أكثر سمكًا. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة لمصنعي راتنجات كربيد الكالسيوم التي تحتوي على نسبة عالية من شوائب مونومر كلوريد الفينيل، من أجل ضمان استقرار نظام الصيغة، يتعين عليهم زيادة كمية المشتتات، مما يؤدي إلى زيادة الرواسب السطحية لجزيئات الراتنج وسماكة "الفيلم". أداء التلدين في المعالجة النهائية غير مناسب.

4.4 اختبار تجريبي لدرجات مختلفة من HPMC لإنتاج راتينج PVC

4.4.1 جودة راتينج PVC المنتج

باستخدام درجات محلية مختلفة من HPMC (مع لزوجة مختلفة ومحتوى هيدروكسي بروبيل) كمشتت فردي، تكون كمية المشتت 0.060% من مونومر كلوريد الفينيل، ويتم تنفيذ بلمرة تعليق كلوريد الفينيل عند 56.5° C للحصول على متوسط ​​حجم الجسيمات والكثافة الظاهرية وامتصاص الملدنات لراتنج PVC.

ويمكن ملاحظة من هذا أن:①بالمقارنة مع نظام التشتت 65YT50 HPMC، فإن 75YT100 لديه لزوجة 65YT50 HPMC أقل من 75YT100HPMC، ومحتوى الهيدروكسي بروبيل أيضًا أقل من 75YT100HPMC، في حين أن محتوى الميثوكسيل أعلى من 75YT100 HPMC. وفقًا للتحليل النظري للمشتتات واللزوجة والهيدروكسي بروبيل، فإن انخفاض المحتوى الأساسي سيؤدي حتمًا إلى انخفاض قدرة التشتت لـ HPMC، كما أن زيادة محتوى الميثوكسي ستعزز تعزيز قدرة الاحتفاظ باللاصق للمشتت، وهذا يعني أن نظام التشتت 65YT50 HPMC سوف يتسبب في زيادة متوسط ​​حجم الجسيمات لراتنج PVC (حجم الجسيمات الخشنة)، وزيادة الكثافة الظاهرة وزيادة امتصاص الملدنات؛②بالمقارنة مع نظام التشتيت 60YT50 HPMC، فإن محتوى الهيدروكسي بروبيل لـ 60YT50 HPMC أكبر من محتوى 65YT50 HPMC، ومحتوى الميثوكسي للاثنين قريب وأعلى. وفقًا لنظرية المشتت، كلما زاد محتوى الهيدروكسي بروبيل، زادت قدرة المشتت على التشتت، وبالتالي تم تعزيز قدرة التشتت لـ 60YT50 HPMC؛ في الوقت نفسه، محتوى الميثوكسيل قريب والمحتوى أعلى، كما أن قدرة الاحتفاظ بالغراء أقوى أيضًا، في أنظمة التشتت 60YT50 HPMC و65YT50 HPMC بنفس الجودة، راتينج PVC الذي ينتجه 60YT50HPMC من تشتت 65YT50 HPMC يجب أن يكون للنظام متوسط ​​حجم جسيمات أصغر (حجم جسيمات دقيقة) وكثافة ظاهرة أقل، لأن محتوى الميثوكسيل في نظام التشتت قريب من (أداء احتجاز المطاط)، مما يؤدي إلى امتصاص مماثل للملدنات. وهذا أيضًا هو السبب وراء استخدام 60YT50 HPMC بشكل عام في صناعة راتنجات PVC عند اختيار المشتتات المركبة PVA وHPMC. وبطبيعة الحال، ما إذا كان 65YT50 HPMC يستخدم بشكل معقول في صيغة نظام التشتت المركب ينبغي أيضًا تحديده وفقًا لمؤشرات جودة الراتنج المحددة.

4.4.2 مورفولوجية جسيمات راتنجات PVC تحت المجهر

يمكن رؤية مورفولوجيا جسيمات راتينج PVC الذي يتم إنتاجه بواسطة نوعين من مشتتات HPMC 60YT50 ذات محتوى مختلف من الهيدروكسي بروبيل والميثوكسيل تحت المجهر: مع زيادة محتوى الهيدروكسي بروبيل والميثوكسيل، يتم تعزيز قدرة التشتت لـ HPMC، والاحتفاظ بقدرة الغراء. بالمقارنة مع 60YT50 HPMC (8.7% جزء من كتلة الهيدروكسي بروبيل، 28.5% جزء من كتلة الميثوكسيل)، فإن جزيئات راتينج PVC المنتجة تكون منتظمة، بدون مخلفات، والجزيئات فضفاضة.

4.5 تأثير جرعة 60YT50 HPMC على جودة راتينج PVC

يستخدم الاختبار التجريبي 60YT50 HPMC كمشتت فردي مع جزء كتلة من مجموعة الميثوكسيل بنسبة 28.5% وجزء كتلة من مجموعة الهيدروكسي بروبيل بنسبة 8.5%. متوسط ​​حجم الجسيمات والكثافة الظاهرية وامتصاص الملدنات لراتنج PVC الذي تم الحصول عليه عن طريق إجراء بلمرة معلقة لكلوريد الفينيل عند 5°C.

يمكن ملاحظة أنه مع زيادة كمية المشتت، يزداد سمك طبقة المشتت الممتصة على سطح القطرة، مما يعزز أداء المشتت وقدرة الاحتفاظ باللاصق للمشتت، مما يؤدي إلى انخفاض في متوسط ​​حجم الجسيمات للـ PVC الراتنج وانخفاض في مساحة السطح. تزداد الكثافة الظاهرية ويقل امتصاص الملدنات.

5 الاستنتاج

(1) وصل أداء تطبيق راتينج PVC المحضر من منتجات HPMC المحلية إلى مستوى المنتجات المستوردة المماثلة.

(2) عندما يتم استخدام HPMC كمشتت فردي، فيمكنه أيضًا إنتاج منتجات راتينج PVC بمؤشرات أفضل.

(3) بالمقارنة مع مشتت PVA، HPMC وPVA، يتم استخدام نوعي الإضافات فقط كمشتت لإنتاج الراتنج، ومؤشرات الراتنج المنتجة لها مزاياها وعيوبها. يتميز مشتت HPMC بنشاط سطحي عالي وأداء قوي لتشتيت قطرات زيت المونومر. له نفس أداء PVA 72 .5% درجة تحلل الكحول أداء مماثل.

(4) في ظل نفس ظروف الجودة، تحتوي درجات مختلفة من HPMC على محتوى مختلف من الميثوكسيل والهيدروكسي بروبيل، والتي لها استخدامات مختلفة لضبط مؤشر جودة راتينج PVC. يتمتع مشتت 60YT50 HPMC بأداء تشتت أفضل من 65YT50 HPMC بسبب محتواه العالي من الهيدروكسي بروبيل؛ 65YT50 HPMC نظرًا لمحتوى الميثوكسي العالي في المشتت، فإن أداء الاحتفاظ بالمطاط أقوى من أداء 60YT50HPMC.

(5) عادة في إنتاج راتينج PVC، تكون كمية المشتت 60YT50HPMC المستخدمة مختلفة، كما أن تعديل جودة وأداء راتنج PVC له أيضًا تغييرات واضحة. عندما تزيد جرعة مشتت 60YT50 HPMC، ينخفض ​​متوسط ​​حجم الجسيمات لراتنج PVC، وتزداد الكثافة الظاهرة، وتتم عملية التلدين ينخفض ​​معدل امتصاص العامل، والعكس صحيح.

بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع مشتت PVA، يتم استخدام HPMC لإنتاج منتجات سلسلة الراتنج، والتي تظهر مرونة واستقرار كبيرين لمعلمات مثل نوع غلاية البلمرة، والحجم، والتحريك، وما إلى ذلك، ويمكن أن تقلل من ظاهرة التصاق جدار غلاية المعدات بـ غلاية ، وتقليل سماكة طبقة سطح الراتنج ، والراتنجات غير السامة ، والثبات الحراري العالي ، وتعزيز شفافية منتجات معالجة الراتنج النهائية ، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، سيساعد HPMC المحلي مصنعي PVC على تقليل تكاليف الإنتاج ، وتحسين القدرة التنافسية في السوق ، وتحقيق الخير الفوائد الاقتصادية.