Studie zum Pilottest zur Herstellung von PVC-Harz aus Hydroxypropylmethylcellulose

Der Produktionsprozess von inländischem HPMC wurde eingeführt, und im Pilotversuch wurden die Hauptrolle von inländischem HPMC im Produktionsprozess von PVC und sein Einfluss auf die Qualität von PVC-Harz untersucht. Die Ergebnisse zeigen Folgendes:①Die Leistung von inländischem HPMC ist ausgezeichnet und die Leistung des hergestellten PVC-Harzes entspricht der Qualität von PVC-Harz, das von importierten HPMC-Produkten hergestellt wird.②Wenn heimisches HPMC in der PVC-Produktion verwendet wird, kann PVC verbessert und feinabgestimmt werden, indem die Art und Menge von HPMC angepasst wird. Die Leistung von Harzprodukten;③Inländisches HPMC eignet sich zur Herstellung verschiedener loser PVC-Harze. Die erzeugten PVC-Harzpartikel haben einen dünnen Film und haften leicht am Kessel;④Inländische HPMC-Produkte können importierte HPMC-Produkte ersetzen.

Schlüsselwörter:PVC; Dispergiermittel; Hydroxypropylmethylcellulose

Die Produktion von HPMC mit raffinierter Baumwolle im Ausland begann 1960, und mein Land begann Anfang 1970 mit der Entwicklung von HPMC. Aufgrund der Einschränkungen von Ausrüstung, Technologie und anderen Faktoren konnte die Qualität nicht stabil sein und das Aussehen war faserig. Aus diesem Grund sind die von der PVC-Harz-, Pharma-, High-End-Baustoff-, Kosmetik-, Stahl-, Lebensmittel- und anderen Industrien benötigten HPMC alle auf Importe angewiesen, hauptsächlich aus den Vereinigten Staaten und Japan, und HPMC unterliegt einem ausländischen Monopol . Im Jahr 1990 organisierte das Ministerium für chemische Industrie relevante Einheiten, um gemeinsam Schlüsselprobleme anzugehen, und produzierte Produkte, die den industriellen Qualitätsanforderungen von PVC entsprachen, wodurch die Lokalisierung von HPMC realisiert wurde. In den letzten Jahren haben hervorragende inländische HPMC-Hersteller das Entwicklungskonzept von Innovation, Koordination, Umweltfreundlichkeit, Offenheit und Austausch fest etabliert, auf einer innovationsgetriebenen Entwicklung bestanden und durch unabhängige Innovation, wissenschaftliche Entwicklung und beschleunigte Konvertierung erfolgreich eine qualitativ hochwertige Entwicklung erreicht alter und neuer kinetischer Energie. Der von der China Petroleum and Chemical Industry Federation vorgeschlagene GB/T 34263-2017 „Hydroxypropyl Methyl Fiber for Industrial Use“, der vom China Chemical Standardization Technical Committee benannt und von der Redaktionseinheit genehmigt wurde, wurde 2017 verkündet wurde am 1. April 2018 bundesweit veröffentlicht. offiziell umgesetzt. Seitdem gibt es Standards für PVC-Unternehmen für den Kauf und die Verwendung von HPMC-Produkten.

1. Edle Baumwollqualität

30# raffinierte Baumwolle hat unter dem Mikroskop die Form feiner Fasern. Eine ausgereifte Baumwollfaser weist in ihrem Querschnitt Hunderte von kristallisierten Grundelementfasern auf, und die Grundelementfasern sind zu Hunderten von gebündelten Fasern aggregiert. Bei diesen Fibrillenbündeln handelt es sich um eine Baumwollfaser, die spiralförmig in konzentrischen Schichten gewickelt ist. Dies begünstigt die Bildung alkalisierter Cellulose und die Gleichmäßigkeit des Veretherungsgrads und trägt zur Verbesserung der Leimhaltefähigkeit von HPMC während der PVC-Polymerisation bei.

30# raffinierte Baumwolle verwendet Baumwoll-Linters mit hoher Reife und niedrigem Polymerisationsgrad als Rohmaterial, der Produktionsprozess ist kompliziert, er muss gereinigt werden und die Produktionskosten sind hoch. 1000 # raffinierte Baumwolle verwendet Baumwoll-Linters mit hoher Reife und hohem Polymerisationsgrad als Rohmaterial, der Produktionsprozess ist nicht kompliziert und die Produktionskosten sind niedrig. Daher wird 30# raffinierte Baumwolle zur Herstellung hochwertiger Produkte wie PVC-Harz/Medizin/Lebensmittel verwendet, und 1000# raffinierte Baumwolle wird zur Herstellung von Baumaterialien oder anderen Anwendungsbereichen verwendet.

2. Art, Modell und Produktionsprozess von HPMC-Produkten

2.1 Eigenschaften von HPMC-Produkten

HPMCist ein ungiftiges, geruchloses, geschmackloses weißes oder cremefarbenes faseriges oder körniges Pulver, das aus natürlicher raffinierter Baumwolle als Hauptrohstoff hergestellt wird. Es handelt sich um eine halbsynthetische, inaktive, viskoelastische Polymerverbindung vom nichtionischen Typ. Die chinesischen Aliase sind Hydroxymethylpropylcellulose, Cellulosehydroxypropylmethylether und Hypromellose, und die Summenformel lautet [C6H7O2(OH)2COOR]n.

Der Schmelzpunkt von HPMC liegt bei 225–230°C beträgt die Dichte 1,26–1,31 g/cm³, die relative Molekülmasse beträgt etwa 22.000, die Verkokungstemperatur beträgt 280-300°C und die Oberflächenspannung beträgt 42–56 mN/m (2 %ige wässrige Lösung).

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von HPMC umfassen hauptsächlich die folgenden Punkte.

(1) Partikelgrößenindex: An den HPMC-Partikelgrößenindex für PVC-Harz werden hohe Anforderungen gestellt. Die Erfolgsquote beträgt 150μm ist größer als 98,5 % und die Erfolgsquote beträgt 187μm ist 100 %. Die allgemeine Anforderung an Sonderspezifikationen liegt zwischen 250 und 425μm.

(2) Löslichkeit: löslich in einigen Lösungsmitteln wie Wasser und Alkoholen, wasserlöslich und oberflächenaktiv. Hohe Transparenz, stabile Leistung der Lösung, unterschiedliche Produktspezifikationen haben unterschiedliche Geltemperaturen, Löslichkeit ändert sich mit der Viskosität, je niedriger die Viskosität, desto größer die Löslichkeit, unterschiedliche Spezifikationen von HPMC weisen bestimmte Leistungsunterschiede auf und die Löslichkeit in Wasser nicht vom pH-Wert beeinflusst.

Die Löslichkeit in kaltem und heißem Wasser ist unterschiedlich. Produkte mit hohem Methoxylgehalt sind in heißem Wasser über 85 unlöslich°C, Produkte mit mittlerem Methoxylgehalt sind in heißem Wasser über 65 unlöslich°C und Produkte mit niedrigem Methoxylgehalt sind in heißem Wasser über 65 unlöslich°C. Heißes Wasser über 60°C. Gewöhnliches HPMC ist in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol, Ether und Chloroform unlöslich, aber in 10 % bis 80 % wässriger Ethanollösung oder einer Mischung aus Methanol und Dichlormethan löslich. HPMC weist eine gewisse Hygroskopizität auf. Mit 25°C/80 % RH, die Gleichgewichtsfeuchtigkeitsaufnahme beträgt 13 % und es ist in einer trockenen Umgebung und einem pH-Wert von 3,0–11,0 sehr stabil.

(3) HPMC weist hervorragende Eigenschaften auf, da es in kaltem Wasser löslich, in heißem Wasser jedoch unlöslich ist. Wenn man HPMC in kaltes Wasser gibt und umrührt, kann es sich vollständig auflösen und in eine transparente Flüssigkeit verwandeln. Einige Markenprodukte sind in heißem Wasser über 60 praktisch unlöslich°C und kann nur anschwellen. Diese Eigenschaft kann zum Waschen und Reinigen genutzt werden, wodurch Kosten gesenkt, die Umweltverschmutzung verringert und die Produktionssicherheit erhöht werden können. Mit der Abnahme des Methoxylgehalts stieg der Gelpunkt von HPMC, die Wasserlöslichkeit nahm ab und auch die Oberflächenaktivität nahm ab.

(4) HPMC wird als Suspensionsstabilisator und Dispergiermittel bei der Polymerisation von Vinylchlorid und Vinyliden verwendet. Es kann zusammen mit Polyvinylalkohol (PVA) oder unabhängig davon verwendet werden und kann die Partikelform und Partikelverteilung steuern.

(5) HPMC verfügt außerdem über eine starke Enzymresistenz und thermische Geleigenschaften (heißes Wasser über 60 °C).°C löst sich nicht auf, sondern quillt nur), hervorragende Filmbildungseigenschaften, pH-Wert-Stabilität (3,0-11,0), Wasserretention und viele weitere Eigenschaften.

Aufgrund der oben genannten hervorragenden Eigenschaften wird HPMC häufig in Industriebereichen wie der Medizin, der petrochemischen Industrie, dem Baugewerbe, der Keramik-, Textil-, Lebensmittel-, Alltagschemie-, Kunstharz-, Beschichtungs- und Elektronikindustrie eingesetzt.

2.2 HPMC-Produktmodell

Das Verhältnis von Methoxylgehalt und Hydroxypropylgehalt in HPMC-Produkten ist unterschiedlich, die Viskosität ist unterschiedlich und die Produktleistung ist unterschiedlich.

2.3 Produktionsprozess von HPMC-Produkten

HPMC verwendet raffinierte Baumwollzellulose als Hauptrohstoff und bildet durch Zerkleinerungsbehandlung Baumwollpulver. Geben Sie das Baumwollpulver in einen vertikalen Polymerisationskessel, dispergieren Sie es in etwa dem Zehnfachen des Lösungsmittels (Toluol, Isopropanol als gemischtes Lösungsmittel) und geben Sie nacheinander Lauge (Natronlauge in Lebensmittelqualität wird zuerst in heißem Wasser aufgelöst), Propylenoxid, Methylchlorid-Veretherungsmittel, die Veretherungsreaktion wird bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck durchgeführt, und das Reaktionsprodukt wird mit Säure neutralisiert, Eisen entfernt, gewaschen und getrocknet, und schließlich wird HPMC erhalten.

3. Anwendung von HPMC in der PVC-Produktion

3.1 Wirkprinzip

Die Anwendung von HPMC als Dispergiermittel in der industriellen PVC-Produktion wird durch seine molekulare Struktur bestimmt. Aus der Molekülstruktur von HPMC ist ersichtlich, dass die Strukturformel von HPMC sowohl eine hydrophile funktionelle Hydroxypropylgruppe (-OCH-CHOHCH3) als auch eine lipophile funktionelle Methoxylgruppe (-OCH,) aufweist. Bei der Vinylchlorid-Suspensionspolymerisation ist das Dispergiermittel hauptsächlich in der Grenzschicht der Monomertröpfchen-Wasserphase konzentriert und so angeordnet, dass sich das hydrophile Segment des Dispergiermittels bis zur Wasserphase und das lipophile Segment bis zum Monomer erstreckt Tröpfchen. In HPMC ist das hydroxypropylbasierte Segment ein hydrophiles Segment, das hauptsächlich in der Wasserphase verteilt ist; Das auf Methoxy basierende Segment ist ein lipophiles Segment, das hauptsächlich in der Monomerphase verteilt ist. Die Menge des in der Monomerphase verteilten lipophilen Segments beeinflusst die Primärpartikelgröße, den Aggregationsgrad und die Porosität des Harzes. Je höher der Gehalt des lipophilen Segments ist, desto stärker ist die Schutzwirkung auf Primärpartikel, desto geringer ist der Grad der Primärpartikelaggregation und desto geringer ist die Porosität des Harzes und die scheinbare Dichte nimmt ab. Je höher der Gehalt des hydrophilen Segments ist, desto schwächer ist die Schutzwirkung auf die Primärpartikel, desto größer ist der Aggregationsgrad der Primärpartikel, desto geringer ist die Porosität des Harzes und desto höher ist die scheinbare Dichte. Zudem ist die Schutzwirkung des Dispergiermittels zu stark. Mit zunehmender Viskosität des Polymerisationsreaktionssystems und einer höheren Umwandlungsrate kommt es tendenziell zu einer Bindung zwischen den Harzpartikeln, wodurch die Partikelform unregelmäßig wird. Die Schutzwirkung des Dispergiermittels ist zu schwach und die Primärpartikel können im frühen Stadium der Polymerisation im Stadium niedriger Umwandlungsrate leicht zusammenwachsen und so ein Harz mit unregelmäßiger Partikelform bilden.

In der Praxis wurde nachgewiesen, dass die Zugabe von HPMC und anderen Dispergiermitteln zur Suspensionspolymerisation von Vinylchlorid die Grenzflächenspannung zwischen Vinylchlorid und Wasser im Anfangsstadium der Polymerisation verringern kann. Stabile Dispersion im Wassermedium; dieser Effekt wird als Dispersionsfähigkeit des Dispergiermittels bezeichnet; Andererseits bildet die lipophile funktionelle Gruppe des an der Oberfläche des Vinylchloridtröpfchens adsorbierten Dispergiermittels eine Schutzschicht, um die Aggregation des Vinylchloridtröpfchens zu verhindern. Das Tröpfchen spielt eine Stabilisierungs- und Schutzfunktion, die als Kolloidretentionsfähigkeit des Dispergiermittels bezeichnet wird. Das heißt, im Suspensionspolymerisationssystem spielt das Dispergiermittel eine doppelte Rolle: Dispergieren und Schützen der kolloidalen Stabilität.

3.2 Analyse der Anwendungsleistung

PVC-Harz ist ein festes Partikelpulver. Seine Partikeleigenschaften (einschließlich Partikelform, Partikelgröße und -verteilung, Mikrostruktur sowie Porengröße und -verteilung usw.) haben großen Einfluss auf die Verarbeitungsleistung von Kunststoffen und die Produktleistung und bestimmen PVC. Es gibt zwei Faktoren, die den größten Einfluss auf die Eigenschaften von Harzpartikeln haben:①Das Rühren des Polymerisationstanks, die Ausrüstung ist relativ fest und die Rühreigenschaften bleiben im Wesentlichen unverändert;②Das Dispergiermittelsystem des Monomers im Polymerisationsprozess, d. h. die Wahl des Typs, der Qualität und der Dosierung, ist die kritischste Variable, die die Eigenschaften von PVC-Harzpellets steuert.

Aus dem Harzgranulierungsmechanismus im Suspensionspolymerisationsprozess ist bekannt, dass die Zugabe eines Dispergiermittels vor der Reaktion hauptsächlich dazu dient, die durch Rühren gebildeten Monomeröltröpfchen zu stabilisieren und die gegenseitige Polymerisation und Verschmelzung der Öltröpfchen zu verhindern. Daher beeinflusst der Dispersionseffekt des Dispergiermittels die Haupteigenschaften des Polymerharzes.

Die Kolloidretentionsfähigkeit des Dispergiermittels steht in einem positiven Zusammenhang mit der Viskosität oder dem Molekulargewicht. Je höher die Viskosität der wässrigen Lösung, je höher das Molekulargewicht und je höher die Festigkeit des an der Vinylchlorid-Wasser-Phasengrenzfläche adsorbierten Schutzfilms, desto geringer ist die Anfälligkeit für Filmriss und Kornvergröberung.

Die wässrige Lösung des Dispergiermittels weist Grenzflächenaktivität auf: Je kleiner die Oberflächenspannung, desto höher die Oberflächenaktivität, desto feiner die gebildeten Monomeröltröpfchen, desto geringer die scheinbare Dichte der erhaltenen Harzpartikel und desto lockerer und poröser.

Durch experimentelle Untersuchungen wurde bestätigt, dass die Grenzflächenspannung von HPMC in wässrigen Dispergiermittellösungen von Gelatine, PVA und HPMC bei gleicher Konzentration relativ gering ist, d. h. je kleiner die Oberflächenspannung, desto höher die Oberflächenaktivität von HPMC das Vinylchlorid-Suspensionspolymerisationssystem, was darauf hinweist, dass die Dispergierfähigkeit des HPMC-Dispergiermittels umso stärker ist. Verglichen mit mittel- und hochviskosen PVA-Dispergiermitteln ist das durchschnittliche relative Molekulargewicht von HPMC (ca. 22.000) viel kleiner als das von PVA (ca. 150.000), d. h. die Kleberetentionsleistung von HPMC-Dispergiermitteln ist nicht so gut von PVA.

Die obige theoretische und praktische Analyse zeigt, dass HPMC zur Herstellung verschiedener Arten von Suspensions-PVC-Harzen verwendet werden kann. Im Vergleich zu PVA mit einem Alkoholysegrad von 80 % weist es eine schwächere Leimhaltefähigkeit und eine stärkere Dispersionsfähigkeit auf;．Im Vergleich zu 5 % PVA sind die Leimhaltefähigkeit und die Dispersionsfähigkeit gleichwertig. HPMC wird als Dispergiermittel verwendet, und die von HPMC hergestellten Harzpartikel haben einen geringeren „Film“-Anteil, eine schlechte Regelmäßigkeit der Harzpartikel, eine feinere Partikelgröße, eine hohe Absorption von Weichmachern bei der Harzverarbeitung und sind tatsächlich weniger klebrig am Kessel, da sie nicht haften -giftig und leicht. Erzeugt Harze in medizinischer Qualität mit hoher Klarheit.

Gemäß der obigen theoretischen und praktischen Produktionsanalyse können HPMC und PVA als Hauptdispergiermittel für die Suspensionspolymerisation grundsätzlich die Qualitätsanforderungen von Harzprodukten erfüllen, es ist jedoch sehr schwierig, die Anforderungen an die Fähigkeit zur Klebstoffretention und die Grenzflächenaktivität bei der Polymerisation zu erfüllen Produktion. Da beide ihre eigenen Eigenschaften haben, verwenden die meisten Hersteller zur Herstellung hochwertiger Harzprodukte Verbundsysteme mit unterschiedlichen Haftfähigkeiten und Grenzflächenaktivitäten, d andere.

3.3 Qualitätsvergleich von HPMC im In- und Ausland

Der Geltemperaturtestprozess besteht darin, eine wässrige Lösung mit einem Massenanteil von 0,15 % herzustellen, sie in ein kolorimetrisches Röhrchen zu geben, ein Thermometer einzuführen, langsam zu erhitzen und vorsichtig zu rühren. Wenn die Lösung milchig-weiß erscheint, ist das filamentöse Gel die Untergrenze von Erhöhen Sie die Geltemperatur, erhitzen und rühren Sie weiter. Wenn die Lösung vollständig milchig weiß wird, ist die Obergrenze der Geltemperatur erreicht.

3.4 Zustand verschiedener HPMC-Modelle im In- und Ausland unter der Lupe

Die Fotos verschiedener HPMC-Typen unter dem Mikroskop sind zu sehen:①Ausländisches E50 und inländisches 60YT50 HPMC weisen beide unter dem Mikroskop eine aggregierte Struktur auf, die molekulare Struktur von inländischem 60YT50HPMC ist kompakt und gleichmäßig und die molekulare Struktur von ausländischem E50 ist dispergiert;②Der aggregierte Zustand der inländischen 60YT50 HPMC-Struktur kann theoretisch die Grenzflächenspannung zwischen Vinylchlorid und Wasser verringern und dazu beitragen, dass sich Vinylchlorid gleichmäßig und stabil im Wassermedium verteilt, da der Hydroxypropylgehalt von 60YT50 HPMC etwas höher ist macht es hydrophiler, während ES0 aufgrund des hohen Gehalts an Methoxylgruppen theoretisch eine stärkere Gummiretentionsleistung aufweist;③verhindert die Verschmelzung von Vinylchloridtröpfchen im frühen Stadium des Polymerisationsprozesses;④verhindert das Verschmelzen von Polymerpartikeln in der mittleren und späteren Phase des Polymerisationsprozesses. Die Aggregatstruktur untersucht hauptsächlich die gegenseitige Anordnung von Cellulosemolekülen (kristalline und amorphe Bereiche, die Größe und Form der Elementarzelle, die Packungsform der Molekülketten in der Elementarzelle, die Größe der Kristallite usw.), die Orientierungsstruktur ( (Molekülkette und Orientierung der Mikrokristalle) usw. fördern die vollständige Pfropfreaktion von raffinierter Baumwolle während der Veretherung und verbessern die intrinsische Qualität und Stabilität von HPMC.

3.5 Stand der wässrigen HPMC-Lösung im In- und Ausland

Das inländische und das ausländische HPMC wurden in einer 1 %igen wässrigen Lösung hergestellt, und die Lichtdurchlässigkeit des inländischen 60YT50 HPMC betrug 93 % und die des ausländischen E50 HPMC betrug 94 %, und es gab im Grunde keinen Unterschied in der Lichtdurchlässigkeit zwischen den beiden.

Die inländischen und ausländischen HPMC-Produkte wurden zu einer 0,5 %igen wässrigen Lösung formuliert und die Lösung nach dem Auflösen der HPMC-Zellulose wurde beobachtet. Mit bloßem Auge ist zu erkennen, dass die Transparenz beider sehr gut, klar und transparent ist und keine große Menge unlöslicher Ballaststoffe vorhanden ist, was zeigt, dass die Qualität von importiertem HPMC und inländischem HPMC besser ist. Die hohe Lichtdurchlässigkeit der Lösung zeigt, dass HPMC im Prozess der Alkalisierung und Veretherung vollständig reagiert, ohne große Mengen an Verunreinigungen und unlöslichen Fasern. Erstens kann die Qualität von HPMC leicht ermittelt werden. Weiße Flüssigkeit und Luftblasen.

4. Pilottest zur HPMC-Dispergiermittelanwendung

Um die Dispersionsleistung von inländischem HPMC im Polymerisationsprozess und seinen Einfluss auf die Qualität von PVC-Harz weiter zu bestätigen, verwendete das Forschungs- und Entwicklungsteam von Shandong Yiteng New Materials Co., Ltd. inländische und ausländische HPMC-Produkte als Dispergiermittel sowie inländisches HPMC und importiertes PVA als Dispergiermittel. Die Qualität der von verschiedenen HPMC-Marken als Dispergiermittel in China hergestellten Harze wurde getestet und verglichen, und die Anwendungswirkung von HPMC in PVC-Harz wurde analysiert und diskutiert.

4.1 Pilottestprozess

Die Polymerisationsreaktion wurde in einem 6 m³ Polymerisationskessel durchgeführt. Um den Einfluss der Monomerqualität auf die Qualität des PVC-Harzes zu eliminieren, verwendete die Pilotanlage die Calciumcarbid-Methode zur Herstellung von Vinylchloridmonomer, und der Wassergehalt des Monomers betrug weniger als 50×10-6. Nachdem das Vakuum des Polymerisationskessels qualifiziert ist, geben Sie nacheinander das abgemessene Vinylchlorid und das ionenfreie Wasser in den Polymerisationskessel und geben Sie dann nach dem Wiegen gleichzeitig das Dispergiermittel und andere für die Formel erforderliche Additive in den Kessel. Nach 15-minütigem Vorrühren 90°C heißes Wasser hinzufügen°C wurde in den Mantel eingeleitet, auf die Polymerisationstemperatur erhitzt, um die Polymerisationsreaktion zu starten, und gleichzeitig wurde gekühltes Wasser in den Mantel eingeleitet, und die Reaktionstemperatur wurde durch DCS gesteuert. Wenn der Druck des Polymerisationskessels auf 0,15 MPa sinkt, erreicht die Polymerisationsumwandlungsrate 85 % bis 90 %, indem ein Abbruchmittel hinzugefügt wird, um die Reaktion abzubrechen, Vinylchlorid zurückzugewinnen, abgetrennt und getrocknet wird, um PVC-Harz zu erhalten.

4.2 Pilottest der inländischen 60YT50- und ausländischen E50-HPMC-Harzproduktion

Aus den Qualitätsvergleichsdaten von inländischem 60YT50- und ausländischem E50-HPMC zur Herstellung von PVC-Harz ist ersichtlich, dass die Viskosität und die Weichmacherabsorption von inländischem 60YT50-HPMC-PVC-Harz denen ähnlicher ausländischer HPMC-Produkte ähnlich sind, mit wenig flüchtigen Bestandteilen und gutem Selbst -Ausreichend: Die qualifizierte Quote beträgt 100 %, und die beiden liegen in Bezug auf die Harzqualität grundsätzlich nahe beieinander. Der Methoxylgehalt von ausländischem E50 ist etwas höher als der von inländischem 60YT50 HPMC und seine Gummiretentionsleistung ist stark. Das erhaltene PVC-Harz ist hinsichtlich der Weichmacherabsorption und der scheinbaren Dichte etwas besser als inländische HPMC-Dispergiermittel.

4.3 Inländisches 60YT50 HPMC und importiertes PVA, die als Dispergiermittel zur Herstellung von Harz-Pilottests verwendet werden

4.3.1 Qualität des hergestellten PVC-Harzes

PVC-Harz wird aus inländischem 60YT50 HPMC und importiertem PVA-Dispergiermittel hergestellt. Die Qualitätsvergleichsdaten sind ersichtlich: Verwendung des gleichwertigen 60YT50HPMC- und importierten PVA-Dispergiermittelsystems zur Herstellung von PVC-Harz, da 60YTS0 HPMC-Dispergiermittel theoretisch eine starke Dispersionsfähigkeit und eine gute Gummiretentionsleistung aufweist. Es ist nicht so gut wie das PVA-Dispersionssystem. Die scheinbare Dichte des mit dem 60YTS0 HPMC-Dispersionssystem erzeugten PVC-Harzes ist etwas geringer als die des PVA-Dispergiermittels, die Weichmacherabsorption ist besser und die durchschnittliche Partikelgröße des Harzes ist feiner. Die Testergebnisse können grundsätzlich die verschiedenen Eigenschaften von 60YT50 HPMC und importierten PVA-Dispergiermittelsystemen widerspiegeln und auch die Vor- und Nachteile der beiden Dispergiermittel in Bezug auf die Leistung von PVC-Harz widerspiegeln. In Bezug auf die Mikrostruktur ist der Oberflächenfilm des HPMC-Dispersionsharzes dünn, das Harz lässt sich während der Verarbeitung leichter plastifizieren.

4.3.2 Filmzustand von PVC-Harzpartikeln unter dem Elektronenmikroskop

Betrachtet man die Mikrostruktur der Harzpartikel, weisen die durch das HPMC-Dispergiermittel hergestellten Harzpartikel eine dünnere mikroskopische „Film“-Dicke auf; Die durch das PVA-Dispergiermittel erzeugten Harzpartikel haben einen dickeren mikroskopischen „Film“. Darüber hinaus müssen Hersteller von Calciumcarbidharzen mit einem hohen Gehalt an Vinylchloridmonomerverunreinigungen die Menge an Dispergiermittel erhöhen, um die Stabilität des Formelsystems sicherzustellen, was zu einer Zunahme der Oberflächenablagerungen der Harzpartikel führt und Verdickung des „Films“. Die Plastifizierungsleistung der nachgeschalteten Verarbeitung ist ungünstig.

4.4 Pilottest verschiedener HPMC-Qualitäten zur Herstellung von PVC-Harz

4.4.1 Qualität des hergestellten PVC-Harzes

Unter Verwendung verschiedener inländischer HPMC-Qualitäten (mit unterschiedlichen Viskositäten und Hydroxypropylgehalten) als einzelnes Dispergiermittel beträgt die Menge des Dispergiermittels 0,060 % des Vinylchloridmonomers und die Suspensionspolymerisation von Vinylchlorid wird bei 56,5 durchgeführt° C, um die durchschnittliche Partikelgröße, scheinbare Dichte und Weichmacherabsorption von PVC-Harz zu erhalten.

Daraus lässt sich Folgendes erkennen:①Im Vergleich zum 65YT50 HPMC-Dispersionssystem weist 75YT100 eine Viskosität von 65YT50 HPMC auf, die unter 75YT100HPMC liegt, und der Hydroxypropylgehalt liegt ebenfalls unter 75YT100HPMC, während der Methoxylgehalt höher als 75YT100 HPMC ist. Gemäß der theoretischen Analyse von Dispergiermitteln, Viskosität und Hydroxypropyl wird die Verringerung des Basengehalts unweigerlich zu einer Verringerung der Dispergierfähigkeit von HPMC führen, und die Erhöhung des Methoxygehalts wird die Verbesserung der Kleberetentionsfähigkeit des Dispergiermittels fördern. Das heißt, das 65YT50 HPMC-Dispersionssystem führt dazu, dass die durchschnittliche Partikelgröße des PVC-Harzes zunimmt (grobe Partikelgröße), die scheinbare Dichte steigt und die Weichmacherabsorption zunimmt;②Im Vergleich zum 60YT50 HPMC-Dispersionssystem ist der Hydroxypropylgehalt von 60YT50 HPMC größer als der von 65YT50 HPMC, und der Methoxygehalt der beiden liegt nahe beieinander und höher. Gemäß der Dispergiermitteltheorie ist die Dispergierfähigkeit des Dispergiermittels umso stärker, je höher der Hydroxypropylgehalt ist, sodass die Dispergierfähigkeit von 60YT50 HPMC verbessert wird; Gleichzeitig liegen die beiden Methoxylgehalte nahe beieinander und der Gehalt ist höher, das Leimhaltevermögen ist ebenfalls stärker. In den Dispersionssystemen 60YT50 HPMC und 65YT50 HPMC gleicher Qualität wird das PVC-Harz von 60YT50HPMC hergestellt als von der 65YT50 HPMC-Dispersion Das System muss eine kleinere durchschnittliche Partikelgröße (feine Partikelgröße) und eine geringere scheinbare Dichte aufweisen, da der Methoxylgehalt im Dispersionssystem nahe bei (Gummi-Retentionsleistung) liegt, was zu einer ähnlichen Weichmacherabsorption führt. Dies ist auch der Grund, warum 60YT50 HPMC in der PVC-Harzindustrie bei der Auswahl von PVA- und HPMC-Verbunddispergiermitteln im Allgemeinen verwendet wird. Ob 65YT50 HPMC sinnvollerweise in der Formel des Verbunddispersionssystems verwendet wird, sollte natürlich auch anhand spezifischer Harzqualitätsindikatoren bestimmt werden.

4.4.2 Partikelmorphologie von PVC-Harzpartikeln unter dem Mikroskop

Die Partikelmorphologie von PVC-Harz, das durch zwei Arten von 60YT50 HPMC-Dispergiermitteln mit unterschiedlichem Hydroxypropyl- und Methoxylgehalt unter dem Mikroskop hergestellt wird, ist unter dem Mikroskop zu sehen: Mit zunehmendem Hydroxypropyl- und Methoxylgehalt wird die Dispersionsfähigkeit von HPMC verbessert, die Retentionsfähigkeit verbessert. Im Vergleich zu 60YT50 HPMC (8,7 % Hydroxypropyl-Massenanteil, 28,5 % Methoxyl-Massenanteil) sind die erzeugten PVC-Harzpartikel regelmäßig, ohne Rückstände und die Partikel sind locker.

4.5 Auswirkung der 60YT50 HPMC-Dosierung auf die Qualität des PVC-Harzes

Der Pilottest verwendet 60YT50 HPMC als einzelnes Dispergiermittel mit einem Massenanteil der Methoxylgruppe von 28,5 % und einem Massenanteil der Hydroxypropylgruppe von 8,5 %. Die durchschnittliche Partikelgröße, scheinbare Dichte und Weichmacherabsorption von PVC-Harz, erhalten durch Durchführung einer Suspensionspolymerisation von Vinylchlorid bei 5°C.

Es ist ersichtlich, dass mit zunehmender Menge an Dispergiermittel die Dicke der auf der Tröpfchenoberfläche adsorbierten Dispergiermittelschicht zunimmt, was die Dispergiermittelleistung und das Haftvermögen des Dispergiermittels erhöht, was zu einer Verringerung der durchschnittlichen Partikelgröße des PVC führt Harz und eine Verringerung der Oberfläche. Die Schüttdichte nimmt zu und die Weichmacheraufnahme nimmt ab.

5 Fazit

(1) Die Anwendungsleistung von PVC-Harz, das aus inländischen HPMC-Produkten hergestellt wird, hat das Niveau ähnlicher importierter Produkte erreicht.

(2) Wenn HPMC als einzelnes Dispergiermittel verwendet wird, können auch PVC-Harzprodukte mit besseren Indikatoren hergestellt werden.

(3) Im Vergleich zu PVA-Dispergiermitteln, HPMC und PVA-Dispergiermitteln werden die beiden Arten von Additiven nur als Dispergiermittel zur Herstellung von Harzen verwendet, und die hergestellten Harzindikatoren haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. HPMC-Dispergiermittel haben eine hohe Oberflächenaktivität und eine starke Dispersionsleistung für Monomeröltröpfchen. Es hat die gleiche Leistung wie PVA mit einem Alkoholysegrad von 72,5 % und einer ähnlichen Leistung.

(4) Unter den gleichen Qualitätsbedingungen haben verschiedene HPMC-Qualitäten unterschiedliche Methoxyl- und Hydroxypropylgehalte, die unterschiedliche Verwendungszwecke zur Anpassung des Qualitätsindex von PVC-Harz haben. Das Dispergiermittel 60YT50 HPMC weist aufgrund seines hohen Hydroxypropylgehalts eine bessere Dispergierleistung als 65YT50 HPMC auf. 65YT50 HPMC Aufgrund des hohen Methoxygehalts des Dispergiermittels ist die Gummiretentionsleistung stärker als die von 60YT50HPMC.

(5) Normalerweise ist bei der Herstellung von PVC-Harz die Menge des verwendeten Dispergiermittels 60YT50HPMC unterschiedlich, und auch die Anpassung der Qualität und Leistung von PVC-Harz weist offensichtliche Änderungen auf. Wenn die Dosierung des 60YT50 HPMC-Dispergiermittels zunimmt, nimmt die durchschnittliche Partikelgröße des PVC-Harzes ab, die scheinbare Dichte nimmt zu und die Plastifizierung nimmt zu Die Absorptionsrate des Wirkstoffs nimmt ab und umgekehrt.

Darüber hinaus wird HPMC im Vergleich zu PVA-Dispergiermitteln zur Herstellung von Produkten der Harzserie verwendet, die eine hohe Elastizität und Stabilität gegenüber Parametern wie Art des Polymerisationskessels, Volumen, Rühren usw. aufweisen und das Phänomen des Anhaftens der Kesselwand der Ausrüstung reduzieren können Kessel und reduzieren die Dicke des Harzoberflächenfilms, ungiftiges Harz, hohe thermische Stabilität, erhöhen die Transparenz von Harz-Nachverarbeitungsprodukten usw. Darüber hinaus wird inländisches HPMC PVC-Herstellern helfen, die Produktionskosten zu senken, die Wettbewerbsfähigkeit des Marktes zu verbessern und Gutes zu bringen wirtschaftliche Vorteile.