Даследаванне пілотнага выпрабавання вытворчасці смалы ПВХ з гідраксіпрапілметылцэлюлозы

Быў уведзены працэс вытворчасці айчыннага HPMC, і ў пілотных выпрабаваннях вывучалася галоўная роля айчыннага HPMC у працэсе вытворчасці ПВХ і яго ўплыў на якасць смалы ПВХ. Вынікі паказваюць, што:①Прадукцыйнасць айчыннага HPMC выдатная, а прадукцыйнасць вырабленай смалы ПВХ эквівалентная якасці смалы ПВХ, вырабленай імпартнай прадукцыяй HPMC;②Калі айчынны HPMC выкарыстоўваецца ў вытворчасці ПВХ, ПВХ можна палепшыць і дакладна наладзіць шляхам рэгулявання тыпу і колькасці HPMC Прадукцыйнасць вырабаў са смалы;③Айчынны ГПМЦ падыходзіць для вытворчасці розных сыпкіх смол ПВХ. Атрыманыя часціцы смалы ПВХ маюць тонкую плёнку і лёгка прыліпаюць да чайніка;④Айчынная прадукцыя HPMC можа замяніць імпартную прадукцыю HPMC.

Ключавыя словы:ПВХ; дыспергатар; гидроксипропилметилцеллюлоза

Вытворчасць HPMC з рафінаванай бавоўны ў замежных краінах пачалася ў 1960 г., а мая краіна пачала распрацоўваць HPMC у пачатку 1970 г. З-за абмежаванняў абсталявання, тэхналогій і іншых фактараў якасць не магла быць стабільнай, а знешні выгляд быў валакністым. Па гэтай прычыне ГПМЦ, які патрабуецца ў прамысловасці смалы ПВХ, фармацэўтычнай прамысловасці, вытворчасці высакакласных будаўнічых матэрыялаў, касметычнай, сталеліцейнай, харчовай і іншых галінах, усе залежаць ад імпарту, галоўным чынам з ЗША і Японіі, а ГПМЦ з'яўляецца прадметам замежнай манаполіі. . У 1990 годзе Міністэрства хімічнай прамысловасці арганізавала адпаведныя падраздзяленні для сумеснага вырашэння асноўных праблем і вырабляла прадукцыю, якая адпавядала прамысловым патрабаванням да якасці ПВХ, рэалізуючы лакалізацыю ГПМЦ. У апошнія гады выдатныя айчынныя вытворцы HPMC цвёрда ўсталявалі канцэпцыю развіцця інавацый, каардынацыі, экалагічнасці, адкрытасці і абмену, настойвалі на развіцці, арыентаваным на інавацыі, і паспяхова дасягнулі высакаякаснага развіцця праз незалежныя інавацыі, навуковыя распрацоўкі і паскоранае пераўтварэнне старой і новай кінэтычнай энергіі. Прапанаваны Кітайскай федэрацыяй нафтавай і хімічнай прамысловасці стандарт GB/T 34263-2017 «Гідраксіпрапілметылавае валакно для прамысловага выкарыстання», які быў прызначаны Кітайскім тэхнічным камітэтам па стандартызацыі хімічных рэчываў і зацверджаны рэдакцыйным аддзелам, быў апублікаваны ў 2017 годзе, і гэта быў выпушчаны па ўсёй краіне 1 красавіка 2018 г. афіцыйна рэалізаваны. З тых часоў існуюць стандарты для прадпрыемстваў з ПВХ на набыццё і выкарыстанне прадуктаў HPMC.

1. Вытанчаная якасць бавоўны

Рафінаваны бавоўна 30# мае форму тонкіх валокнаў пад мікраскопам. Спелае баваўнянае валакно мае сотні крышталізаваных валокнаў асноўных элементаў у папярочным перасеку, і валокны асноўных элементаў аб'ядноўваюцца ў сотні пучкоў валокнаў. Гэтыя пучкі фібрыл А баваўнянае валакно згорнута спіральна ў канцэнтрычныя пласты. Гэта спрыяе адукацыі алкализованной цэлюлозы і аднастайнасці ступені этэрыфікацыі, а таксама спрыяе паляпшэнню здольнасці ГПМЦ да ўтрымання клею падчас полімерызацыі ПВХ.

Рафінаваны бавоўна 30# у якасці сыравіны выкарыстоўвае баваўняны лінт з высокай сталасцю і нізкай ступенню полімерызацыі, вытворчы працэс складаны, яго неабходна ачысціць, а кошт вытворчасці высокі. Вычышчаны бавоўна 1000# у якасці сыравіны выкарыстоўвае баваўняны лінт з высокай сталасцю і высокай ступенню полімерызацыі, вытворчы працэс нескладаны, а кошт вытворчасці нізкі. Такім чынам, рафінаваны бавоўна 30# выкарыстоўваецца для вытворчасці высакакласных прадуктаў, такіх як смала ПВХ/лекі/ежа, а рафінаваны бавоўна 1000# выкарыстоўваецца для вытворчасці будаўнічых матэрыялаў або іншых абласцей прымянення.

2. Прырода, мадэль і працэс вытворчасці прадуктаў HPMC

2.1 Уласцівасці прадуктаў HPMC

ГПМЦуяўляе сабой нетоксичный, без паху і густу белы або брудна-белы кудзелісты або грануляваны парашок, выраблены з натуральнага рафінаванага бавоўны ў якасці асноўнай сыравіны. Гэта паўсінтэтычны неактыўны вязкапругкі палімер неіённага тыпу. Кітайскія псеўданімы - гідраксіметылпрапілцэлюлоза, гідраксіпрапілметылавы эфір цэлюлозы і гіпрамелоза, а малекулярная формула - [C6H7O2(OH)2COOR]n.

Тэмпература плаўлення ГПМЦ складае 225-230°С, шчыльнасць 1,26-1,31 г/см³, адносная малекулярная маса каля 22000, тэмпература карбанізацыі 280-300°C, а павярхоўнае нацяжэнне складае 42-56 мН/м (2% водны раствор).

Фізічныя і хімічныя ўласцівасці HPMC у асноўным ўключаюць наступныя пункты.

(1) Індэкс памеру часціц: індэкс памеру часціц HPMC для смалы ПВХ мае высокія патрабаванні. Прахадны бал 150μм больш за 98,5%, а прахадны бал 187μм складае 100%. Агульнае патрабаванне спецыяльных спецыфікацый складае ад 250 да 425μm.

(2) Растваральнасць: раствараецца ў некаторых растваральніках, такіх як вада і спірты, раствараецца ў вадзе і мае павярхоўную актыўнасць. Высокая празрыстасць, стабільная праца раствора, розныя спецыфікацыі прадуктаў маюць розныя тэмпературы геля, растваральнасць змяняецца з глейкасцю, чым ніжэй глейкасць, тым большая растваральнасць, розныя характарыстыкі HPMC маюць пэўныя адрозненні ў прадукцыйнасці, а растваральнасць у вадзе не з'яўляецца ўплывае на значэнне pH.

Растваральнасць у халоднай і гарачай вадзе розная. Прадукты з высокім утрыманнем метоксила нерастваральныя ў гарачай вадзе вышэй за 85°C, прадукты з сярэднім утрыманнем метаксілу нерастваральныя ў гарачай вадзе вышэй за 65°C, а прадукты з нізкім утрыманнем метаксілу нерастваральныя ў гарачай вадзе вышэй за 65°C. Гарачая вада вышэй за 60°C. Звычайны HPMC не раствараецца ў арганічных растваральніках, такіх як этанол, эфір і хлараформ, але раствараецца ў водным растворы этанолу ад 10% да 80% або сумесі метанолу і дыхларметану. ГПМЦ валодае пэўнай гіграскапічнасцю. У 25°C/80%RH, раўнаважнае паглынанне вільгаці складае 13%, і ён вельмі стабільны ў сухім асяроддзі і значэнні pH 3,0-11,0.

(3) HPMC мае выдатныя характарыстыкі, растваральныя ў халоднай вадзе, але нерастваральныя ў гарачай вадзе. Паклаўшы HPMC у халодную ваду і памешваючы, ён можа цалкам растварыцца і ператварыцца ў празрыстую вадкасць. Некаторыя прадукты брэнда ў асноўным нерастваральныя ў гарачай вадзе вышэй за 60°C, і можа толькі брыняць. Гэта ўласцівасць можна выкарыстоўваць для мыцця і ачысткі, што можа знізіць выдаткі, паменшыць забруджванне і павысіць бяспеку вытворчасці. З памяншэннем утрымання метоксила кропка геля ГПМЦ павялічылася, растваральнасць у вадзе паменшылася, а павярхоўная актыўнасць таксама паменшылася.

(4) HPMC выкарыстоўваецца ў якасці стабілізатара завісі і дыспергатара пры полімерызацыі вінілхларыду і вінілідэна. Ён можа выкарыстоўвацца разам з полівінілавым спіртам (ПВА) або самастойна, і можа кантраляваць форму і размеркаванне часціц.

(5) HPMC таксама мае моцную ўстойлівасць да ферментаў, уласцівасці цеплавога геля (гарачая вада вышэй за 60°C не раствараецца, а толькі набракае), выдатныя пленкообразующие ўласцівасці, стабільнасць значэння pH (3,0-11,0), утрыманне вады і многія іншыя характарыстыкі.

Грунтуючыся на вышэйпералічаных выдатных характарыстыках, HPMC шырока выкарыстоўваецца ў такіх галінах прамысловасці, як медыцына, нафтахімічная прамысловасць, будаўніцтва, кераміка, тэкстыль, прадукты харчавання, штодзённая хімія, сінтэтычныя смалы, пакрыцця і электроніка.

2.2 Мадэль прадукту HPMC

Суадносіны ўтрымання метаксіла і гідраксіпрапіла ў прадуктах HPMC адрозніваюцца, глейкасць адрозніваецца, і характарыстыкі прадукту адрозніваюцца.

2.3 Працэс вытворчасці прадуктаў HPMC

HPMC выкарыстоўвае рафінаваную баваўняную цэлюлозу ў якасці асноўнай сыравіны і ўтварае баваўняны парашок шляхам драбнення. Пакладзеце баваўняны парашок у вертыкальны чайнік для полімерызацыі, распыліце яго прыкладна ў 10-кратнай колькасці растваральніка (талуол, ізапрапанол у якасці сумесі растваральнікаў) і паслядоўна дадайце шчолак (харчовую каўстычную соду спачатку раствараюць у гарачай вадзе), аксід прапілену, агент этэрыфікацыі хларыднага метыла, рэакцыя этэрыфікацыі праводзіцца пры пэўнай тэмпературы і ціску, і прадукт рэакцыі нейтралізуецца кіслатой, жалеза выдаляецца, прамываецца і сушыцца, і, нарэшце, атрымліваецца HPMC.

3. Прымяненне ГПМЦ у вытворчасці ПВХ

3.1 Прынцып дзеяння

Прымяненне ГПМЦ у якасці дыспергатара ў прамысловай вытворчасці ПВХ вызначаецца яго малекулярнай структурай. З малекулярнай структуры HPMC відаць, што структурная формула HPMC мае як гідрафільную гідраксіпрапільную (-OCH-CHOHCH3) функцыянальную групу, так і ліпафільную метаксільную (-OCH,) функцыянальную групу. Пры суспензійнай полімерызацыі вінілхларыду дыспергатар у асноўным сканцэнтраваны ў памежным пласце фазы кропля манамера-вада і размешчаны такім чынам, што гідрафільны сегмент дыспергатара распаўсюджваецца на водную фазу, а ліпафільны сегмент - на манамер. кропелька. У ГПМЦ сегмент на аснове гідраксіпрапілу з'яўляецца гідрафільным сегментам, які ў асноўным размяркоўваецца ў воднай фазе; сегмент на аснове метокси - гэта ліпафільны сегмент, які ў асноўным размеркаваны ў мономерной фазе. Колькасць липофильного сегмента, размеркаванага ў мономерной фазе, уплывае на першасны памер часціц, ступень агрэгацыі і сітаватасць смалы. Чым вышэй утрыманне ліпафільнага сегмента, тым мацней ахоўны эфект на першасныя часціцы, тым менш ступень агрэгацыі першасных часціц, і смала Сітаватасць смалы павялічваецца, а ўяўная шчыльнасць памяншаецца; чым вышэй утрыманне гідрафільнага сегмента, тым слабейшы ​​ахоўны эфект на першасныя часціцы, чым большая ступень агрэгацыі першасных часціц, тым меншая сітаватасць смалы і вышэй бачная шчыльнасць. Акрамя таго, ахоўны эфект диспергатора занадта моцны. З павелічэннем глейкасці рэакцыйнай сістэмы полімерызацыі пры больш высокім каэфіцыенце пераўтварэння паміж часціцамі смалы можа ўзнікаць сувязь, што робіць форму часціц няправільнай; ахоўны эфект диспергатора занадта слабы, і першасныя часціцы лёгка зліваюцца на этапе нізкай хуткасці канверсіі на ранняй стадыі полімерызацыі, утвараючы такім чынам смалу з няправільнай формай часціц.

Практыкай даказана, што даданне ГПМЦ і іншых дыспергатараў да суспензійнай полімерызацыі вінілхларыду можа знізіць межфазное нацяжэнне паміж вінілхларыдам і вадой на пачатковай стадыі полімерызацыі. Стабільная дысперсія ў воднай асяроддзі, гэты эфект называецца дысперсійнай здольнасцю диспергатора; з іншага боку, ліпафільная функцыянальная група дыспергатара, адсарбаванага на паверхні кроплі вінілхларыду, утварае ахоўны пласт для прадухілення агрэгацыі кроплі вінілхларыду. Кропелька гуляе ролю стабілізацыі і абароны, што называецца здольнасцю диспергатора да ўтрымання калоідаў. Гэта значыць, у сістэме суспензійнай полімерызацыі дыспергатар гуляе двайную ролю: дысперсію і абарону калоіднай стабільнасці.

3.2 Аналіз прадукцыйнасці прыкладання

ПВХ смала ўяўляе сабой парашок цвёрдых часціц. Характарыстыкі яго часціц (уключаючы форму, памер і размеркаванне часціц, мікраструктуру, памер і размеркаванне пор і г.д.) у значнай ступені ўплываюць на прадукцыйнасць апрацоўкі пластмас і прадукцыйнасць прадукту, а таксама вызначаюць ПВХ. Ёсць два фактары, якія аказваюць найбольшы ўплыў на характарыстыкі часціц смалы:①Перамешванне бака для полімерызацыі, абсталяванне адносна фіксаванае, а характарыстыкі мяшання ў асноўным нязменныя;②Сістэма дыспергатара манамера ў працэсе полімерызацыі, гэта значыць, як выбраць тып, марку і дазоўку, з'яўляецца найбольш важнай зменнай, якая кантралюе ўласцівасці гранул ПВХ-смалы.

З механізму грануляцыі смалы ў працэсе суспензійнай полімерызацыі вядома, што даданне дыспергатара перад рэакцыяй у асноўным служыць для стабілізацыі кропель манамернага алею, якія ўтвараюцца пры мяшанні, і прадухілення ўзаемнай полімерызацыі і зліцця кропель алею. Такім чынам, дысперсійны эфект дыспергатара будзе ўплываць на асноўныя ўласцівасці палімернай смалы.

Здольнасць дыспергатара да ўтрымання калоідаў станоўча залежыць ад глейкасці або малекулярнай масы. Чым больш глейкасць воднага раствора, тым вышэй малекулярная маса і чым вышэй трываласць ахоўнай плёнкі, адсарбаванай на мяжы вінілхларыду і вады, тым менш схільныя разрыву плёнкі і укрупненню збожжа.

Водны раствор дыспергатара мае межфазную актыўнасць, чым меншае павярхоўнае нацяжэнне, тым вышэй павярхоўная актыўнасць, чым драбней утвараюцца кропелькі алею-манамера, тым меншая ўяўная шчыльнасць атрыманых часціц смалы, тым больш друзлыя і сітаватыя.

Эксперыментальнымі даследаваннямі было пацверджана, што межфазное нацяжэнне ГПМЦ адносна невялікае ў водных растворах дыспергатараў жэлаціну, ПВС і ГПМЦ пры аднолькавай канцэнтрацыі, гэта значыць, чым менш павярхоўнае нацяжэнне, тым вышэй павярхоўная актыўнасць ГПМЦ у сістэма полімерызацыі суспензіі вінілхларыду, якая паказвае, што Чым мацней дыспергуючая здольнасць дыспергатара HPMC. У параўнанні з дыспергатарамі ПВС сярэдняй і высокай глейкасці, сярэдняя адносная малекулярная маса ГПМЦ (каля 22 000) значна меншая, чым у ПВС (каля 150 000), гэта значыць характарыстыкі ўтрымання клею ў дыспергатараў ГПМЦ не такія добрыя, як у гэтага. з ПВА.

Вышэйпрыведзены тэарэтычны і практычны аналіз паказвае, што ГПМЦ можна выкарыстоўваць для вытворчасці розных тыпаў суспензійных смол ПВХ. У параўнанні з ПВС са ступенню алкаголізу 80% ён валодае слабейшай здольнасцю ўтрымліваць клей і больш моцнай дысперсійнай здольнасцю;.У параўнанні з 5% ПВА здольнасць утрымліваць клей і дысперсійная здольнасць эквівалентныя. ГПМЦ выкарыстоўваецца ў якасці дыспергатара, і часціцы смалы, вырабленыя з дапамогай ГПМЦ, маюць меншае ўтрыманне «плёнкі», дрэнную рэгулярнасць часціц смалы, больш дробны памер часціц, высокае паглынанне пластыфікатараў для апрацоўкі смалы і на самай справе менш ліпкія да чайніка, таму што гэта не -таксічны і лёгкі. Вырабляе медыцынскія смалы з высокай празрыстасцю.

Згодна з прыведзеным вышэй тэарэтычным і практычным аналізам вытворчасці, ГПМЦ і ПВС, як асноўныя дыспергатары для суспензійнай полімерызацыі, у асноўным могуць адпавядаць патрабаванням якасці вырабаў са смалы, але вельмі цяжка задаволіць патрабаванні здольнасці ўтрымліваць клей і межфазной актыўнасці пры полімерызацыі вытворчасці. Паколькі абедзве маюць свае ўласныя асаблівасці, для вытворчасці высакаякасных палімерных вырабаў большасць вытворцаў выкарыстоўваюць кампазітныя сістэмы з рознымі магчымасцямі ўтрымання клею і межфазной актыўнасцю, гэта значыць сістэмы кампазітных дыспергатараў PVA і HPMC, каб дасягнуць эфекту навучання ад кожнай з іх. іншае.

3.3 Параўнанне якасці HPMC у краіне і за мяжой

Працэс тэсціравання тэмпературы геля заключаецца ў падрыхтоўцы воднага раствора з масавай доляй 0,15%, даданні яго ў каларыметрычную трубку, устаўцы тэрмометра, павольным награванні і асцярожным размяшанні, калі раствор з'яўляецца малочна-белым ніткападобным гелем - гэта ніжняя мяжа тэмпературы геля, працягвайце награваць і памешвайце, калі раствор цалкам стане малочна-белым - гэта верхняя мяжа тэмпературы геля.

3.4 Стан розных мадэляў HPMC у краіне і за мяжой пад мікраскопам

Фота розных тыпаў ГПМЦ пад мікраскопам можна ўбачыць:①Замежны E50 і айчынны 60YT50 HPMC прадстаўляюць агрэгаваныя структуры пад мікраскопам, малекулярная структура айчыннага 60YT50HPMC кампактная і аднастайная, а малекулярная структура замежнага E50 рассеяная;②Агрэгаваны стан айчыннага 60YT50 HPMC Структура тэарэтычна можа знізіць памежнае нацяжэнне паміж вінілхларыдам і вадой і дапамагчы раўнамернаму і стабільнаму дысперсіі вінілхларыду ў водным асяроддзі, гэта значыць, паколькі ўтрыманне гідраксіпрапіла ў 60YT50 HPMC крыху вышэйшае, робіць яго больш гідрафільным, у той час як ES0 Дзякуючы высокаму ўтрыманню метоксильных груп, тэарэтычна ён мае больш моцныя характарыстыкі ўтрымання каўчуку;③прадухіляе зліццё кропелек вінілхларыду на ранняй стадыі працэсу полімерызацыі;④прадухіляе зліццё палімерных часціц на сярэдняй і наступных стадыях працэсу полімерызацыі. Агрэгатная структура ў асноўным вывучае ўзаемнае размяшчэнне малекул цэлюлозы (крышталічныя і аморфныя вобласці, памер і форму элементарнай ячэйкі, форму ўпакоўкі малекулярных ланцугоў у элементарнай ячэйцы, памер крышталітаў і інш.), арыентацыйную структуру ( малекулярны ланцуг і арыентацыя мікракрышталяў) і г.д., спрыяюць поўнай рэакцыі прышчэпкі рафінаванага бавоўны падчас этэрыфікацыі і паляпшаюць унутраную якасць і стабільнасць НРМС.

3.5 Стан воднага раствора HPMC у краіне і за мяжой

Айчынны і замежны HPMC быў падрыхтаваны ў 1% водным растворы, і прапусканне святла айчыннага 60YT50 HPMC было 93%, а замежнага E50 HPMC было 94%, і паміж імі практычна не было розніцы ў прапусканні святла.

Айчынныя і замежныя прадукты HPMC былі складзеныя ў 0,5% водны раствор, і назіралася раствор пасля растварэння цэлюлозы HPMC. Няўзброеным вокам відаць, што празрыстасць абодвух вельмі добрая, чыстая і празрыстая, і няма вялікай колькасці нерастваральных валокнаў, што паказвае, што якасць імпартнай HPMC і айчыннай HPMC лепш. Высокая святлопранікальнасць раствора паказвае, што HPMC цалкам рэагуе ў працэсе подщелачивания і этерификации, без вялікай колькасці прымешак і нерастваральных валокнаў. Па-першае, ён можа лёгка вызначыць якасць HPMC. Белая вадкасць і бурбалкі паветра.

4. Пілотнае выпрабаванне прымянення дысперсанта HPMC

Для далейшага пацверджання дысперсійных характарыстык айчыннага ГПМЦ у працэсе полімерызацыі і яго ўплыву на якасць смалы ПВХ група даследаванняў і распрацовак Shandong Yiteng New Materials Co., Ltd. выкарыстоўвала айчынныя і замежныя прадукты ГПМЦ у якасці дыспергатараў, а таксама айчынныя ГПМЦ. і імпартны ПВА ў якасці диспергаторов. Якасць смол, прыгатаваных рознымі маркамі HPMC у якасці дыспергатараў у Кітаі, была праверана і параўнана, а таксама прааналізавана і абмеркавана ўздзеянне HPMC на смалу ПВХ.

4.1 Працэс пілотнага выпрабавання

Рэакцыю полімерызацыі праводзяць у полімеризационном катле аб'ёмам 6 м3. Каб ліквідаваць уплыў якасці манамера на якасць смалы ПВХ, пілотная ўстаноўка выкарыстала метад карбіду кальцыя для вытворчасці манамера вінілхларыду, а ўтрыманне вады ў манамеры было менш за 50×10-6. Пасля таго, як вакуум полімерызацыйнага чайніка будзе кваліфікаваны, паслядоўна дадайце адмераны вінілхларыд і ваду без іёнаў у полімерызацыйны чайнік, а затым дадайце ў чайнік дыспергатар і іншыя дабаўкі, неабходныя па формуле, адначасова пасля ўзважвання. Папярэдне памешваючы 15 хвілін, гарачая вада 90°C быў уведзены ў кашулю, нагрэты да тэмпературы полімерызацыі, каб пачаць рэакцыю полімерызацыі, і астуджаная вада была ўведзена ў кашулю ў той жа час, і тэмпература рэакцыі кантралявалася DCS. Калі ціск у чайніку для полімерызацыі падае да 0,15 МПа, каэфіцыент пераўтварэння полімерызацыі дасягае 85% да 90%, дадаючы тэрмінатар для спынення рэакцыі, аднаўляючы вінілхларыд, аддзяляючы і сушаючы для атрымання смалы ПВХ.

4.2 Пілотнае выпрабаванне айчыннай вытворчасці смалы 60YT50 і замежнай E50 HPMC

З даных параўнання якасці айчыннага 60YT50 і замежнага E50 HPMC для вытворчасці ПВХ-смалы відаць, што глейкасць і паглынанне пластыфікатара айчыннай 60YT50 HPMC ПВХ-смалы падобныя на глейкасць і паглынанне пластыфікатара айчыннай 60YT50 HPMC ПВХ-смалы аналагічныя аналагічным замежным прадуктам HPMC, з нізкім утрыманнем лятучых рэчываў, добрым уласным -дастатковасць, кваліфікаваны ўзровень складае 100%, і абодва ў асноўным блізкія з пункту гледжання якасці смалы. Утрыманне метаксілу ў замежным E50 крыху вышэйшае, чым у айчынным 60YT50 HPMC, і яго характарыстыкі ўтрымання гумы высокія. Атрыманая смала ПВХ крыху лепшая за айчынныя диспергаторы ГПМЦ па ўбірання пластыфікатара і ўяўнай шчыльнасці.

4.3 Айчынны 60YT50 HPMC і імпартны ПВС, якія выкарыстоўваюцца ў якасці дыспергатара для пілотнага выпрабавання смалы

4.3.1 Якасць вырабленай смалы ПВХ

ПВХ смала вырабляецца айчынным 60YT50 HPMC і імпартным дысперсантам ПВА. Можна ўбачыць даныя параўнання якасці: выкарыстанне аднолькавай якасці 60YT50HPMC і імпартнай дыспергацыйнай сістэмы PVA для вытворчасці смалы ПВХ адпаведна, таму што тэарэтычна дыспергатар 60YTS0 HPMC валодае моцнай дысперсійнай здольнасцю і добрым утрыманнем гумы. Гэта не так добра, як дысперсійная сістэма ПВА. Відавочная шчыльнасць смалы ПВХ, атрыманай з дапамогай дысперсійнай сістэмы 60YTS0 HPMC, крыху ніжэйшая, чым у дысперсанта ПВА, паглынанне пластыфікатара лепшае, а сярэдні памер часціц смалы больш дробны. Вынікі выпрабаванняў у асноўным могуць адлюстроўваць розныя характарыстыкі 60YT50 HPMC і імпартных сістэм дыспергатараў ПВА, а таксама адлюстроўваць перавагі і недахопы двух дыспергатараў у параўнанні з прадукцыйнасцю смалы ПВХ. З пункту гледжання мікраструктуры, павярхоўная плёнка дыспергацыйнай смалы HPMC Тонкая, смалу лягчэй пластыфікаваць падчас апрацоўкі.

4.3.2 Стан плёнкі часціц смалы ПВХ пад электронным мікраскопам

Назіраючы за мікраструктурай часціц смалы, часціцы смалы, вырабленыя з дапамогай дыспергатара HPMC, маюць больш тонкую мікраскапічную таўшчыню «плёнкі»; часціцы смалы, атрыманыя з дапамогай диспергатора ПВА, маюць больш тоўстую мікраскапічную «плёнку». Акрамя таго, для вытворцаў карбіду кальцыя смалы з высокім утрыманнем прымешак манамера вінілхларыду, каб забяспечыць стабільнасць формулы сістэмы, яны павінны павялічыць колькасць дыспергатара, што прыводзіць да павелічэння паверхневых адкладаў часціц смалы. і патаўшчэнне «плёнкі». Прадукцыйнасць наступнай апрацоўкі пластыфікацыі неспрыяльная.

4.4 Пілотныя выпрабаванні розных гатункаў НРМС для вытворчасці смалы ПВХ

4.4.1 Якасць вырабленай смалы ПВХ

Пры выкарыстанні розных айчынных гатункаў ГПМЦ (з рознай глейкасцю і ўтрыманнем гідраксіпрапілу) у якасці адзінага дыспергатара колькасць дыспергатара складае 0,060% ад мономера вінілхларыду, а суспензійная полімерызацыя вінілхларыду праводзіцца пры 56,5° C, каб атрымаць сярэдні памер часціц, уяўную шчыльнасць і паглынанне пластыфікатара смалы ПВХ.

З гэтага відаць, што:①У параўнанні з дысперсійнай сістэмай 65YT50 HPMC, 75YT100 мае глейкасць 65YT50 HPMC менш, чым 75YT100HPMC, і ўтрыманне гідраксіпрапілу таксама менш, чым 75YT100HPMC, у той час як утрыманне метаксілу вышэй, чым 75YT100 HPMC. Згодна з тэарэтычным аналізам дыспергатараў, глейкасць і гідраксіпрапіл. Зніжэнне ўтрымання асновы непазбежна прывядзе да зніжэння дыспергуючай здольнасці ГПМЦ, а павелічэнне ўтрымання метоксі будзе спрыяць павышэнню здольнасці дыспергатара ўтрымліваць клей, гэта значыць, дысперсійная сістэма 65YT50 HPMC прывядзе да павелічэння сярэдняга памеру часціц смалы ПВХ (грубы памер часціц), павялічваецца ўяўная шчыльнасць і павялічваецца паглынанне пластыфікатара;②У параўнанні з дысперсійнай сістэмай 60YT50 HPMC, утрыманне гідраксіпрапіла ў 60YT50 HPMC большае, чым у 65YT50 HPMC, а ўтрыманне метоксі ў абодвух блізкіх і вышэйшых. Згодна з тэорыяй дыспергатараў, чым вышэй утрыманне гідраксіпрапілу, тым мацней дыспергуючая здольнасць диспергатора, таму дыспергуючая здольнасць 60YT50 HPMC павышаецца; у той жа час утрыманне двух метаксілаў блізкае, а ўтрыманне вышэй, здольнасць утрымліваць клей таксама мацнейшая. У дысперсійных сістэмах 60YT50 HPMC і 65YT50 HPMC аднолькавай якасці смала ПВХ, вырабленая 60YT50HPMC, чым дысперсія 65YT50 HPMC сістэма павінна мець меншы сярэдні памер часціц (дробны памер часціц) і больш нізкую ўяўную шчыльнасць, таму што ўтрыманне метаксілу ў дысперсійнай сістэме блізкае да (прадукцыйнасці ўтрымання каўчуку), што прыводзіць да падобнага паглынання пластыфікатара. Гэта таксама з'яўляецца прычынай таго, што 60YT50 HPMC звычайна выкарыстоўваецца ў прамысловасці смол ПВХ пры выбары кампазітных дыспергатараў PVA і HPMC. Зразумела, мэтазгоднасць выкарыстання 65YT50 HPMC у формуле кампазіцыйнай дысперсійнай сістэмы таксама павінна вызначацца ў адпаведнасці з канкрэтнымі паказчыкамі якасці смалы.

4.4.2 Марфалогія часціц смалы ПВХ пад мікраскопам

Марфалогію часціц смалы ПВХ, вырабленую з дапамогай 2 відаў дыспергатараў 60YT50 HPMC з розным утрыманнем гідраксіпрапілу і метаксілу, можна ўбачыць пад мікраскопам: з павелічэннем утрымання гідраксіпрапілу і метаксілу павялічваецца дысперсійная здольнасць HPMC, здольнасць утрымліваць клей. У параўнанні з 60YT50 HPMC (масавая доля гідраксіпрапілу 8,7%, масавая доля метоксила 28,5%), атрымоўваныя часціцы смалы ПВХ з'яўляюцца правільнымі, без хвастоў, і часціцы друзлыя.

4.5 Уплыў дазоўкі 60YT50 HPMC на якасць смалы ПВХ

У пілотным тэсце ў якасці адзінага дыспергатара выкарыстоўваецца 60YT50 HPMC з масавай доляй метаксільнай групы 28,5% і масавай доляй гидроксипропильной групы 8,5%. Сярэдні памер часціц, уяўная шчыльнасць і паглынанне пластыфікатара смалы ПВХ, атрыманыя шляхам суспензійнай полімерызацыі вінілхларыду пры 5°C.

Відаць, што па меры павелічэння колькасці дыспергатара таўшчыня пласта дыспергатара, адсарбаванага на паверхні кроплі, павялічваецца, што паляпшае характарыстыкі дыспергатара і здольнасць диспергатора ўтрымліваць клей, што прыводзіць да зніжэння сярэдняга памеру часціц ПВХ. смалы і памяншэнне плошчы паверхні. Ўяўная шчыльнасць павялічваецца, а ўбіранне пластыфікатару памяншаецца.

5 Заключэнне

(1) Прадукцыйнасць прымянення смалы ПВХ, прыгатаванай з айчынных прадуктаў HPMC, дасягнула ўзроўню аналагічных імпартных прадуктаў.

(2) Калі HPMC выкарыстоўваецца ў якасці адзінага дыспергатара, ён таксама можа вырабляць вырабы з ПВХ смалы з лепшымі паказчыкамі.

(3) У параўнанні з дыспергатарам PVA, HPMC і PVA, гэтыя два віды дадаткаў выкарыстоўваюцца толькі ў якасці дыспергатара для вытворчасці смалы, а атрыманыя індыкатары смалы маюць свае перавагі і недахопы. Дысперсант HPMC валодае высокай павярхоўнай актыўнасцю і моцным дыспергаваннем кропель манамернага алею. Ён мае такую ​​ж прадукцыйнасць, як ПВА 72 .5% ступень алкаголізу аналагічныя характарыстыкі.

(4) Пры аднолькавых умовах якасці розныя гатункі НРМС маюць рознае ўтрыманне метаксілу і гідраксіпрапілу, якія па-рознаму выкарыстоўваюцца для карэкціроўкі паказчыка якасці смалы ПВХ. Дысперсант 60YT50 HPMC мае лепшыя характарыстыкі дысперсіі, чым 65YT50 HPMC, дзякуючы высокаму ўтрыманню гідраксіпрапілу; 65YT50 HPMC З-за высокага ўтрымання метоксі ў дыспергатары, утрымліваючыя характарыстыкі гумы мацней, чым у 60YT50HPMC.

(5) Звычайна пры вытворчасці смалы ПВХ колькасць дыспергатара 60YT50HPMC адрозніваецца, і рэгуляванне якасці і прадукцыйнасці смалы ПВХ таксама мае відавочныя змены. Калі дазоўка дыспергатара 60YT50 HPMC павялічваецца, сярэдні памер часціц смалы ПВХ памяншаецца, уяўная шчыльнасць павялічваецца і пластыфікацыя Хуткасць ўсмоктвання сродкі зніжаецца, і наадварот.

Акрамя таго, у параўнанні з дысперсантам ПВА, HPMC выкарыстоўваецца для вытворчасці прадуктаў серыі смалы, якія дэманструюць вялікую эластычнасць і стабільнасць да такіх параметраў, як тып полімерызацыйнага чайніка, аб'ём, мяшанне і г.д., і могуць паменшыць з'яву прыліпання сценкі чайніка да абсталявання. чайнік і паменшыць таўшчыню павярхоўнай плёнкі смалы, нетоксичная смала, высокая тэрмічная стабільнасць, павышэнне празрыстасці прадуктаў наступнай апрацоўкі смалы і г. д. Акрамя таго, айчынны HPMC дапаможа вытворцам ПВХ знізіць вытворчыя выдаткі, палепшыць канкурэнтаздольнасць на рынку і прынесці карысць эканамічныя выгоды.