Μελέτη Πιλοτικής Δοκιμής Παραγωγής Ρητίνης PVC από Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη

Εισήχθη η διαδικασία παραγωγής εγχώριων HPMC και ο κύριος ρόλος της εγχώριας HPMC στη διαδικασία παραγωγής PVC και η επιρροή της στην ποιότητα της ρητίνης PVC μελετήθηκαν στην πιλοτική δοκιμή. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι:①Η απόδοση της εγχώριας HPMC είναι εξαιρετική και η απόδοση της παραγόμενης ρητίνης PVC είναι ισοδύναμη με την ποιότητα της ρητίνης PVC που παράγεται από εισαγόμενα προϊόντα HPMC.②Όταν χρησιμοποιείται εγχώριο HPMC στην παραγωγή PVC, το PVC μπορεί να βελτιωθεί και να βελτιωθεί προσαρμόζοντας τον τύπο και την ποσότητα HPMC Η απόδοση των προϊόντων ρητίνης.③Η εγχώρια HPMC είναι κατάλληλη για την παραγωγή διαφόρων χαλαρών ρητινών PVC. Τα σωματίδια ρητίνης PVC που παράγονται έχουν λεπτό φιλμ και φως που κολλάει στον βραστήρα.④Τα εγχώρια προϊόντα HPMC μπορούν να αντικαταστήσουν τα εισαγόμενα προϊόντα HPMC.

Λέξεις κλειδιά:PVC; διασκορπιστικό? υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη

Η παραγωγή HPMC με εξευγενισμένο βαμβάκι σε ξένες χώρες ξεκίνησε το 1960 και η χώρα μου άρχισε να αναπτύσσει HPMC στις αρχές του 1970. Λόγω των περιορισμών του εξοπλισμού, της τεχνολογίας και άλλων παραγόντων, η ποιότητα δεν μπορούσε να είναι σταθερή και η εμφάνιση ήταν ινώδης. Για το λόγο αυτό, το HPMC που απαιτείται από τη βιομηχανία ρητινών PVC, τη φαρμακευτική βιομηχανία, τα οικοδομικά υλικά υψηλής ποιότητας, τα καλλυντικά, τον χάλυβα, τα τρόφιμα και άλλες βιομηχανίες βασίζονται σε εισαγωγές, κυρίως από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία, και η HPMC υπόκειται σε ξένο μονοπώλιο . Το 1990, το Υπουργείο Χημικής Βιομηχανίας οργάνωσε σχετικές μονάδες για την από κοινού αντιμετώπιση βασικών προβλημάτων και παρήγαγε προϊόντα που πληρούσαν τις βιομηχανικές απαιτήσεις ποιότητας του PVC, πραγματοποιώντας τον εντοπισμό του HPMC. Τα τελευταία χρόνια, εξαιρετικοί εγχώριοι κατασκευαστές HPMC έχουν καθιερώσει σταθερά την ιδέα ανάπτυξης της καινοτομίας, του συντονισμού, του πράσινου, του ανοίγματος και της κοινής χρήσης, επέμειναν στην ανάπτυξη με γνώμονα την καινοτομία και πέτυχαν με επιτυχία ανάπτυξη υψηλής ποιότητας μέσω ανεξάρτητης καινοτομίας, επιστημονικής ανάπτυξης και ταχείας μετατροπής παλιάς και νέας κινητικής ενέργειας. Προτάθηκε από την Ομοσπονδία Πετρελαίου και Χημικής Βιομηχανίας της Κίνας, το GB/T 34263-2017 «Hydroxypropyl Methyl Fiber for Industrial Use», το οποίο ορίστηκε από την Τεχνική Επιτροπή Χημικής Τυποποίησης της Κίνας και εγκρίθηκε από τη μονάδα σύνταξης, δημοσιεύτηκε το 2017 και κυκλοφόρησε πανελλαδικά την 1η Απριλίου 2018. εφαρμόστηκε επίσημα. Έκτοτε, υπάρχουν πρότυπα για τις επιχειρήσεις PVC να αγοράζουν και να χρησιμοποιούν προϊόντα HPMC.

1. Εκλεπτυσμένη ποιότητα βαμβακιού

Το ραφιναρισμένο βαμβάκι 30# έχει σχήμα λεπτών ινών κάτω από το μικροσκόπιο. Μια ώριμη ίνα βαμβακιού έχει εκατοντάδες κρυσταλλωμένες ίνες βασικού στοιχείου στη διατομή της και οι ίνες του βασικού στοιχείου συγκεντρώνονται σε εκατοντάδες δεσμευμένες ίνες. Αυτές οι δέσμες ινιδίων Μια ίνα βαμβακιού είναι τυλιγμένη ελικοειδώς σε ομόκεντρα στρώματα. Αυτό ευνοεί το σχηματισμό αλκαλοποιημένης κυτταρίνης και την ομοιομορφία του βαθμού αιθεροποίησης και συμβάλλει στη βελτίωση της ικανότητας συγκράτησης της κόλλας του HPMC κατά τον πολυμερισμό του PVC.

Το ραφιναρισμένο βαμβάκι 30# χρησιμοποιεί βαμβακερά πτερύγια με υψηλή ωριμότητα και χαμηλό βαθμό πολυμερισμού ως πρώτη ύλη, η διαδικασία παραγωγής είναι περίπλοκη, πρέπει να καθαριστεί και το κόστος παραγωγής είναι υψηλό. Το ραφιναρισμένο βαμβάκι 1000# χρησιμοποιεί βαμβακερά πτερύγια με υψηλή ωριμότητα και υψηλό βαθμό πολυμερισμού ως πρώτη ύλη, η διαδικασία παραγωγής δεν είναι περίπλοκη και το κόστος παραγωγής είναι χαμηλό. Ως εκ τούτου, το ραφιναρισμένο βαμβάκι 30# χρησιμοποιείται για την παραγωγή προϊόντων υψηλής ποιότητας, όπως ρητίνη PVC/φάρμακο/τρόφιμα, και το εξευγενισμένο βαμβάκι 1000# χρησιμοποιείται για την παραγωγή δομικών υλικών ποιότητας ή άλλων πεδίων εφαρμογής.

2. Η φύση, το μοντέλο και η διαδικασία παραγωγής των προϊόντων HPMC

2.1 Ιδιότητες προϊόντων HPMC

HPMCείναι μια μη τοξική, άοσμη, άγευστη λευκή ή υπόλευκη ινώδης ή κοκκώδης σκόνη από φυσικό εξευγενισμένο βαμβάκι ως κύρια πρώτη ύλη. Είναι ένα ημισυνθετικό, ανενεργό, ιξωδοελαστικό πολυμερές, ενώσεις μη ιονικού τύπου. Τα κινεζικά ψευδώνυμα είναι υδροξυμεθυλοπροπυλοκυτταρίνη, υδροξυπροπυλομεθυλαιθέρας κυτταρίνης και υπρομελλόζη και ο μοριακός τύπος είναι [C6H7O2(OH)2COOR]n.

Το σημείο τήξης του HPMC είναι 225-230°C, η πυκνότητα είναι 1,26-1,31 g/cm³, η σχετική μοριακή μάζα είναι περίπου 22.000, η ​​θερμοκρασία ενανθράκωσης είναι 280-300°C, και η επιφανειακή τάση είναι 42-56 mN/m (υδατικό διάλυμα 2%).

Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του HPMC περιλαμβάνουν κυρίως τα ακόλουθα σημεία.

(1) Δείκτης μεγέθους σωματιδίων: Ο δείκτης μεγέθους σωματιδίων HPMC για ρητίνη PVC έχει υψηλές απαιτήσεις. Το ποσοστό επιτυχίας 150μm είναι μεγαλύτερο από 98,5% και το ποσοστό επιτυχίας 187μm είναι 100%. Η γενική απαίτηση ειδικών προδιαγραφών είναι μεταξύ 250 και 425μm.

(2) Διαλυτότητα: διαλυτό σε ορισμένους διαλύτες όπως νερό και αλκοόλες, υδατοδιαλυτό και έχει επιφανειακή δραστηριότητα. Υψηλή διαφάνεια, σταθερή απόδοση του διαλύματος, διαφορετικές προδιαγραφές προϊόντων έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες γέλης, διαλυτότητα αλλάζει με το ιξώδες, όσο χαμηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαλυτότητα, διαφορετικές προδιαγραφές HPMC έχουν ορισμένες διαφορές στην απόδοση και η διαλυτότητα στο νερό δεν είναι επηρεάζεται από την τιμή του pH.

Η διαλυτότητα σε κρύο και ζεστό νερό είναι διαφορετική. Τα προϊόντα με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθοξύλια είναι αδιάλυτα σε ζεστό νερό άνω των 85°C, τα προϊόντα με μεσαία περιεκτικότητα σε μεθοξύλιο είναι αδιάλυτα σε ζεστό νερό πάνω από 65°C, και τα προϊόντα με χαμηλή περιεκτικότητα σε μεθοξύλια είναι αδιάλυτα σε ζεστό νερό πάνω από 65°Γ. Ζεστό νερό πάνω από 60°Γ. Η συνηθισμένη HPMC είναι αδιάλυτη σε οργανικούς διαλύτες όπως αιθανόλη, αιθέρας και χλωροφόρμιο, αλλά διαλυτή σε υδατικό διάλυμα αιθανόλης 10% έως 80% ή σε μείγμα μεθανόλης και διχλωρομεθανίου. Το HPMC έχει μια ορισμένη υγροσκοπικότητα. Στα 25°C/80%RH, η απορρόφηση υγρασίας ισορροπίας είναι 13%, και είναι πολύ σταθερό σε ξηρό περιβάλλον και τιμή pH 3,0-11,0.

(3) Το HPMC έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά ότι είναι διαλυτό σε κρύο νερό αλλά αδιάλυτο σε ζεστό νερό. Τοποθετώντας το HPMC σε κρύο νερό και ανακατεύοντάς το μπορεί να διαλυθεί εντελώς και να μετατραπεί σε διαφανές υγρό. Ορισμένα επώνυμα προϊόντα είναι βασικά αδιάλυτα σε ζεστό νερό άνω των 60°Γ, και μπορεί μόνο να διογκωθεί. Αυτή η ιδιότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πλύσιμο και καθαρισμό, γεγονός που μπορεί να μειώσει το κόστος, να μειώσει τη ρύπανση και να αυξήσει την ασφάλεια της παραγωγής. Με τη μείωση της περιεκτικότητας σε μεθοξύλιο, το σημείο γέλης του HPMC αυξήθηκε, η υδατοδιαλυτότητα μειώθηκε και η επιφανειακή δραστηριότητα επίσης μειώθηκε.

(4) Το HPMC χρησιμοποιείται ως σταθεροποιητής εναιωρήματος και ως μέσο διασποράς στον πολυμερισμό χλωριούχου βινυλίου και βινυλιδενίου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μαζί με πολυβινυλική αλκοόλη (PVA) ή ανεξάρτητα, και μπορεί να ελέγξει το σχήμα των σωματιδίων και την κατανομή των σωματιδίων.

(5) Το HPMC έχει επίσης ισχυρή αντίσταση στα ένζυμα, ιδιότητες θερμικής γέλης (ζεστό νερό πάνω από 60°Το C δεν διαλύεται, αλλά μόνο διογκώνεται), εξαιρετικές ιδιότητες σχηματισμού φιλμ, σταθερότητα τιμής pH (3,0-11,0), κατακράτηση νερού και πολλά άλλα χαρακτηριστικά.

Με βάση τα παραπάνω εξαιρετικά χαρακτηριστικά, το HPMC χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικούς τομείς όπως η ιατρική, η πετροχημική βιομηχανία, οι κατασκευές, τα κεραμικά, τα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα, τα τρόφιμα, τα καθημερινά χημικά, η συνθετική ρητίνη, η επίστρωση και η ηλεκτρονική.

2.2 Μοντέλο προϊόντος HPMC

Η αναλογία της περιεκτικότητας σε μεθοξύλιο και της περιεκτικότητας σε υδροξυπροπύλιο στα προϊόντα HPMC είναι διαφορετική, το ιξώδες είναι διαφορετικό και η απόδοση του προϊόντος είναι διαφορετική.

2.3 Διαδικασία παραγωγής προϊόντων HPMC

Η HPMC χρησιμοποιεί εξευγενισμένη κυτταρίνη βαμβακιού ως κύρια πρώτη ύλη και σχηματίζει σκόνη βαμβακιού μέσω της επεξεργασίας σύνθλιψης. Βάλτε τη σκόνη βαμβακιού σε έναν κατακόρυφο βραστήρα πολυμερισμού, διασκορπίστε τη σε περίπου 10 φορές τον διαλύτη (τολουόλιο, ισοπροπανόλη ως ανάμεικτος διαλύτης) και προσθέστε διαδοχικά Lye (η καυστική σόδα για τρόφιμα διαλύεται πρώτα σε ζεστό νερό), οξείδιο του προπυλενίου, παράγοντας αιθεροποίησης χλωριούχου μεθυλίου, η αντίδραση αιθεροποίησης διεξάγεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία και πίεση, και το προϊόν της αντίδρασης εξουδετερώνεται με οξύ, απομακρύνεται ο σίδηρος, πλένεται και ξηραίνεται και τελικά λαμβάνεται HPMC.

3. Εφαρμογή HPMC στην παραγωγή PVC

3.1 Αρχή δράσης

Η εφαρμογή του HPMC ως μέσο διασποράς στη βιομηχανική παραγωγή PVC καθορίζεται από τη μοριακή του δομή. Μπορεί να φανεί από τη μοριακή δομή του HPMC ότι ο δομικός τύπος του HPMC έχει και μια υδρόφιλη υδροξυπροπυλ (-OCH-CHOHCH3) λειτουργική ομάδα και μια λιπόφιλη μεθοξυλική (-OCH,) λειτουργική ομάδα. Στον πολυμερισμό αιωρήματος χλωριούχου βινυλίου, το μέσο διασποράς συγκεντρώνεται κυρίως στο στρώμα διεπαφής της φάσης σταγονιδίων μονομερούς-νερού και διατάσσεται με τέτοιο τρόπο ώστε το υδρόφιλο τμήμα του διασκορπιστικού να εκτείνεται στην υδατική φάση και το λιπόφιλο τμήμα να εκτείνεται στο μονομερές σταγονίδιο. Στην HPMC, το τμήμα με βάση το υδροξυπροπύλιο είναι ένα υδρόφιλο τμήμα, το οποίο κατανέμεται κυρίως στην υδατική φάση. το τμήμα που βασίζεται σε μεθοξυ είναι ένα λιπόφιλο τμήμα, το οποίο κατανέμεται κυρίως στη φάση του μονομερούς. Η ποσότητα του λιπόφιλου τμήματος που κατανέμεται στη φάση του μονομερούς επηρεάζει το μέγεθος του πρωτογενούς σωματιδίου, τον βαθμό συσσωμάτωσης και το πορώδες της ρητίνης. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα του λιπόφιλου τμήματος, τόσο ισχυρότερη είναι η προστατευτική επίδραση στα πρωτεύοντα σωματίδια, τόσο μικρότερος είναι ο βαθμός συσσωμάτωσης πρωτογενών σωματιδίων και η ρητίνη Το πορώδες της ρητίνης αυξάνεται και η φαινομενική πυκνότητα μειώνεται. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα του υδρόφιλου τμήματος, τόσο ασθενέστερη είναι η προστατευτική επίδραση στα πρωτεύοντα σωματίδια, τόσο μεγαλύτερος ο βαθμός συσσωμάτωσης των πρωτογενών σωματιδίων, τόσο χαμηλότερο είναι το πορώδες της ρητίνης και τόσο μεγαλύτερη είναι η φαινομενική πυκνότητα. Επιπλέον, η προστατευτική δράση του διασκορπιστικού είναι πολύ ισχυρή. Με την αύξηση του ιξώδους του συστήματος αντίδρασης πολυμερισμού, σε υψηλότερο ρυθμό μετατροπής, η σύνδεση μεταξύ των σωματιδίων της ρητίνης είναι επιρρεπής σε εμφάνιση, καθιστώντας το σχήμα του σωματιδίου ακανόνιστο. η προστατευτική δράση του διασκορπιστικού είναι πολύ αδύναμη και τα πρωτεύοντα σωματίδια Είναι εύκολο να συνενωθούν στο στάδιο του χαμηλού ρυθμού μετατροπής στο πρώιμο στάδιο του πολυμερισμού, σχηματίζοντας έτσι ρητίνη με ακανόνιστο σχήμα σωματιδίων.

Έχει αποδειχθεί στην πράξη ότι η προσθήκη HPMC και άλλων διασκορπιστικών στον πολυμερισμό εναιωρήματος του χλωριούχου βινυλίου μπορεί να μειώσει τη διεπιφανειακή τάση μεταξύ βινυλοχλωριδίου και νερού στο αρχικό στάδιο του πολυμερισμού. Σταθερή διασπορά στο υδατικό μέσο, ​​αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ικανότητα διασποράς του διασκορπιστικού. Αφ' ετέρου, η λιπόφιλη λειτουργική ομάδα του διασκορπιστικού που προσροφάται στην επιφάνεια του σταγονιδίου χλωριούχου βινυλίου σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα για την πρόληψη της συσσωμάτωσης του σταγονιδίου χλωριούχου βινυλίου. Το σταγονίδιο παίζει ρόλο σταθεροποίησης και προστασίας, που ονομάζεται ικανότητα συγκράτησης κολλοειδών του διασκορπιστικού. Δηλαδή, στο σύστημα πολυμερισμού εναιωρήματος, το μέσο διασποράς παίζει διπλό ρόλο διασποράς και προστασίας της κολλοειδούς σταθερότητας.

3.2 Ανάλυση απόδοσης εφαρμογής

Η ρητίνη PVC είναι μια σκόνη στερεών σωματιδίων. Τα χαρακτηριστικά των σωματιδίων του (συμπεριλαμβανομένου του σχήματος των σωματιδίων, του μεγέθους και της κατανομής των σωματιδίων, της μικροδομής και του μεγέθους και της κατανομής των πόρων, κ.λπ.) επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό την απόδοση επεξεργασίας των πλαστικών και την απόδοση του προϊόντος και καθορίζουν το PVC. Υπάρχουν δύο παράγοντες που έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στα χαρακτηριστικά των σωματιδίων ρητίνης:①Η ανάδευση της δεξαμενής πολυμερισμού, ο εξοπλισμός είναι σχετικά σταθερός και τα χαρακτηριστικά ανάδευσης είναι βασικά αμετάβλητα.②Το σύστημα διασποράς του μονομερούς στη διαδικασία πολυμερισμού, δηλαδή ο τρόπος επιλογής του τύπου, του βαθμού και της δοσολογίας είναι η πιο κρίσιμη μεταβλητή που ελέγχει τις ιδιότητες των σφαιριδίων ρητίνης PVC.

Από τον μηχανισμό κοκκοποίησης ρητίνης στη διαδικασία πολυμερισμού εναιωρήματος, είναι γνωστό ότι η προσθήκη ενός διασκορπιστικού πριν από την αντίδραση χρησιμεύει κυρίως για τη σταθεροποίηση των σταγονιδίων ελαίου μονομερούς που σχηματίζονται με ανάδευση και αποτρέπει τον αμοιβαίο πολυμερισμό και τη συγχώνευση σταγονιδίων ελαίου. Επομένως, το αποτέλεσμα διασποράς του διασκορπιστικού θα επηρεάσει τις κύριες ιδιότητες της πολυμερούς ρητίνης.

Η ικανότητα συγκράτησης κολλοειδών του διασκορπιστικού έχει θετική σχέση με το ιξώδες ή το μοριακό βάρος. Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες του υδατικού διαλύματος, τόσο υψηλότερο είναι το μοριακό βάρος και όσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του προστατευτικού φιλμ που προσροφάται στη διεπιφάνεια φάσης βινυλοχλωριδίου-νερού, τόσο λιγότερο επιρρεπής σε θραύση μεμβράνης και τραχύτητα κόκκων.

Το υδατικό διάλυμα του μέσου διασποράς έχει διεπιφανειακή δραστηριότητα, όσο μικρότερη είναι η επιφανειακή τάση, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιφανειακή δραστηριότητα, τόσο λεπτότερα είναι τα σταγονίδια ελαίου μονομερούς που σχηματίζονται, τόσο μικρότερη είναι η φαινομενική πυκνότητα των σωματιδίων ρητίνης που λαμβάνονται και τόσο πιο χαλαρή και πιο πορώδη.

Έχει επιβεβαιωθεί μέσω πειραματικής έρευνας ότι η διεπιφανειακή τάση του HPMC είναι σχετικά μικρή στα υδατικά διαλύματα διασποράς ζελατίνης, PVA και HPMC στην ίδια συγκέντρωση, δηλαδή όσο μικρότερη είναι η επιφανειακή τάση, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιφανειακή δραστηριότητα του HPMC σε το σύστημα πολυμερισμού εναιωρήματος χλωριούχου βινυλίου, το οποίο υποδηλώνει ότι Όσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα διασποράς του διασκορπιστικού HPMC. Σε σύγκριση με τα μέσα διασποράς PVA μεσαίου και υψηλού ιξώδους, το μέσο σχετικό μοριακό βάρος του HPMC (περίπου 22 000) είναι πολύ μικρότερο από αυτό του PVA (περίπου 150 000), δηλαδή, η απόδοση συγκράτησης της κόλλας των διασκορπιστικών HPMC δεν είναι τόσο καλή όσο αυτή του PVA.

Η παραπάνω θεωρητική και πρακτική ανάλυση δείχνει ότι το HPMC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή διαφόρων τύπων ρητινών PVC αιωρήματος. Σε σύγκριση με το PVA με βαθμό αλκοόλυσης 80%, έχει ασθενέστερη ικανότητα συγκράτησης κόλλας και ισχυρότερη ικανότητα διασποράς..Σε σύγκριση με 5% PVA, η ικανότητα συγκράτησης της κόλλας και η ικανότητα διασποράς είναι ισοδύναμες. Το HPMC χρησιμοποιείται ως μέσο διασποράς και τα σωματίδια ρητίνης που παράγονται από την HPMC έχουν μικρότερη περιεκτικότητα σε φιλμ, κακή κανονικότητα σωματιδίων ρητίνης, λεπτότερο μέγεθος σωματιδίων, υψηλή απορρόφηση πλαστικοποιητών επεξεργασίας ρητίνης και στην πραγματικότητα λιγότερο κολλώδη στο βραστήρα, επειδή δεν είναι -τοξικό και εύκολο Παράγει ρητίνες ιατρικής ποιότητας με υψηλή διαύγεια.

Σύμφωνα με την παραπάνω θεωρητική και πρακτική ανάλυση παραγωγής, τα HPMC και PVA, ως τα κύρια μέσα διασποράς για τον πολυμερισμό εναιωρήματος, μπορούν βασικά να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις ποιότητας των προϊόντων ρητίνης, αλλά είναι πολύ δύσκολο να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις της ικανότητας συγκράτησης κόλλας και της διεπιφανειακής δραστηριότητας στον πολυμερισμό. παραγωγή. Επειδή και τα δύο έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά, για την παραγωγή προϊόντων ρητίνης υψηλής ποιότητας, οι περισσότεροι κατασκευαστές χρησιμοποιούν σύνθετα συστήματα με διαφορετικές δυνατότητες συγκράτησης κόλλας και δραστηριότητες διεπαφής, δηλαδή σύνθετα συστήματα διασποράς PVA και HPMC, για να επιτύχουν το αποτέλεσμα της μάθησης από το καθένα. άλλος.

3.3 Σύγκριση ποιότητας HPMC στο εσωτερικό και στο εξωτερικό

Η διαδικασία δοκιμής θερμοκρασίας γέλης είναι να παρασκευάσετε ένα υδατικό διάλυμα με κλάσμα μάζας 0,15%, προσθέστε το σε ένα χρωματομετρικό σωλήνα, εισάγετε ένα θερμόμετρο, θερμαίνετε αργά και ανακατεύετε απαλά, όταν το διάλυμα εμφανιστεί γαλακτώδες λευκό νηματώδες πήκτωμα είναι το κατώτερο όριο η θερμοκρασία της γέλης, συνεχίστε να ζεσταίνετε και ανακατεύετε, όταν το διάλυμα γίνει εντελώς γαλακτώδες είναι το ανώτερο όριο της θερμοκρασίας της γέλης.

3.4 Κατάσταση διαφορετικών μοντέλων HPMC στο εσωτερικό και στο εξωτερικό υπό μικροσκόπιο

Μπορείτε να δείτε φωτογραφίες διαφορετικών τύπων HPMC στο μικροσκόπιο:①Το ξένο E50 και το εγχώριο 60YT50 HPMC παρουσιάζουν αμφότερα μια συσσωματωμένη δομή κάτω από το μικροσκόπιο, η μοριακή δομή του εγχώριου 60YT50HPMC είναι συμπαγής και ομοιόμορφη και η μοριακή δομή του ξένου Ε50 είναι διασκορπισμένη.②Η συνολική κατάσταση του οικιακού 60YT50 HPMC Η δομή μπορεί θεωρητικά να μειώσει τη διεπιφανειακή τάση μεταξύ βινυλοχλωριδίου και νερού και να βοηθήσει το βινυλοχλωρίδιο να διασκορπιστεί ομοιόμορφα και σταθερά στο υδατικό μέσο, ​​δηλαδή επειδή η περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο του 60YT50 HPMC είναι ελαφρώς υψηλότερη. το καθιστά πιο υδρόφιλο, ενώ το ES0 Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε μεθοξυλικές ομάδες, θεωρητικά, έχει ισχυρότερη απόδοση συγκράτησης καουτσούκ.③αποτρέπει τη συγχώνευση σταγονιδίων χλωριούχου βινυλίου στο αρχικό στάδιο της διαδικασίας πολυμερισμού.④αποτρέπει τη συγχώνευση σωματιδίων πολυμερούς στα μεσαία και μεταγενέστερα στάδια της διαδικασίας πολυμερισμού. Η δομή του συσσωματώματος μελετά κυρίως την αμοιβαία διάταξη των μορίων κυτταρίνης (κρυσταλλικές και άμορφες περιοχές, το μέγεθος και τη μορφή του κυττάρου μονάδας, τη μορφή πλήρωσης των μοριακών αλυσίδων στο μοναδιαίο κύτταρο, το μέγεθος των κρυσταλλίτη κ.λπ.), τη δομή προσανατολισμού ( Η μοριακή αλυσίδα και ο Προσανατολισμός των μικροκρυστάλλων) κ.λπ., ευνοούν την πλήρη αντίδραση εμβολιασμού του εξευγενισμένου βαμβακιού κατά τη διάρκεια της αιθεροποίησης και βελτιώνουν την εγγενή ποιότητα και σταθερότητα του HPMC.

3.5 Κατάσταση υδατικού διαλύματος HPMC στο εσωτερικό και στο εξωτερικό

Η εγχώρια και η ξένη HPMC παρασκευάστηκε σε υδατικό διάλυμα 1% και η διαπερατότητα φωτός της εγχώριας 60YT50 HPMC ήταν 93%, και αυτή της ξένης E50 HPMC ήταν 94%, και βασικά δεν υπήρχε διαφορά στη διαπερατότητα φωτός μεταξύ των δύο.

Τα εγχώρια και ξένα προϊόντα HPMC διαμορφώθηκαν σε υδατικό διάλυμα 0,5% και το διάλυμα μετά τη διάλυση της κυτταρίνης HPMC παρατηρήθηκε. Μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι ότι η διαφάνεια και των δύο είναι πολύ καλή, καθαρή και διαφανής και δεν υπάρχει μεγάλη ποσότητα αδιάλυτων ινών, γεγονός που δείχνει ότι η ποιότητα των εισαγόμενων HPMC και εγχώριων HPMC είναι καλύτερη. Η υψηλή διαπερατότητα φωτός του διαλύματος δείχνει ότι το HPMC αντιδρά πλήρως στη διαδικασία αλκαλοποίησης και αιθεροποίησης, χωρίς μεγάλη ποσότητα ακαθαρσιών και αδιάλυτων ινών. Πρώτον, μπορεί εύκολα να αναγνωρίσει την ποιότητα του HPMC. Λευκό υγρό και φυσαλίδες αέρα.

4. Πιλοτική δοκιμή εφαρμογής διασκορπιστικού HPMC

Προκειμένου να επιβεβαιωθεί περαιτέρω η απόδοση διασποράς των εγχώριων HPMC στη διαδικασία πολυμερισμού και η επιρροή της στην ποιότητα της ρητίνης PVC, η ομάδα Ε&Α της Shandong Yiteng New Materials Co., Ltd. χρησιμοποίησε εγχώρια και ξένα προϊόντα HPMC ως διασκορπιστικά και εγχώρια HPMC και εισήγαγε PVA ως διασκορπιστικά. Η ποιότητα των ρητινών που παρασκευάζονται από διαφορετικές μάρκες HPMC ως διασκορπιστικά στην Κίνα δοκιμάστηκε και συγκρίθηκε, και αναλύθηκε και συζητήθηκε το αποτέλεσμα εφαρμογής του HPMC σε ρητίνη PVC.

4.1 Πιλοτική διαδικασία δοκιμής

Η αντίδραση πολυμερισμού διεξήχθη σε βραστήρα πολυμερισμού 6 m3. Προκειμένου να εξαλειφθεί η επίδραση της ποιότητας του μονομερούς στην ποιότητα της ρητίνης PVC, η πιλοτική μονάδα χρησιμοποίησε τη μέθοδο καρβιδίου του ασβεστίου για την παραγωγή μονομερούς βινυλοχλωριδίου και η περιεκτικότητα του μονομερούς σε νερό ήταν μικρότερη από 50×10-6. Αφού γίνει κατάλληλο το κενό του βραστήρα πολυμερισμού, προσθέστε το μετρημένο χλωριούχο βινύλιο και νερό χωρίς ιόντα στον βραστήρα πολυμερισμού διαδοχικά και στη συνέχεια προσθέστε το διασκορπιστικό και άλλα πρόσθετα που απαιτούνται από τη φόρμουλα στον βραστήρα ταυτόχρονα μετά τη ζύγιση. Μετά από προανάδευση για 15 λεπτά, ζεστό νερό στους 90°C°Το C εισήχθη στο χιτώνιο, θερμάνθηκε στη θερμοκρασία πολυμερισμού για να ξεκινήσει η αντίδραση πολυμερισμού, και ψυχρό νερό εισήχθη στο χιτώνιο ταυτόχρονα, και η θερμοκρασία της αντίδρασης ελεγχόταν από DCS. Όταν η πίεση του βραστήρα πολυμερισμού πέσει στα 0,15 MPa, ο ρυθμός μετατροπής πολυμερισμού φτάνει το 85% έως 90%, προσθέτοντας έναν τερματιστή για τον τερματισμό της αντίδρασης, ανάκτηση βινυλοχλωριδίου, διαχωρισμό και ξήρανση για τη λήψη ρητίνης PVC.

4.2 Πιλοτική δοκιμή εγχώριας παραγωγής ρητίνης 60YT50 και ξένης E50 HPMC

Από τα δεδομένα σύγκρισης ποιότητας του εγχώριου 60YT50 και του ξένου E50 HPMC για την παραγωγή ρητίνης PVC, μπορεί να φανεί ότι το ιξώδες και η απορρόφηση πλαστικοποιητή της εγχώριας ρητίνης PVC 60YT50 HPMC είναι παρόμοια με εκείνα παρόμοιων ξένων προϊόντων HPMC, με χαμηλή πτητική ύλη, καλό εαυτό -επάρκεια, Το πιστοποιημένο ποσοστό είναι 100%, και τα δύο είναι βασικά κοντά όσον αφορά την ποιότητα της ρητίνης. Η περιεκτικότητα σε μεθοξύλιο του ξένου E50 είναι ελαφρώς υψηλότερη από αυτή του εγχώριου 60YT50 HPMC και η απόδοση συγκράτησης καουτσούκ είναι ισχυρή. Η λαμβανόμενη ρητίνη PVC είναι ελαφρώς καλύτερη από τα εγχώρια διασκορπιστικά HPMC όσον αφορά την απορρόφηση του πλαστικοποιητή και τη φαινομενική πυκνότητα.

4.3 Εγχώρια 60YT50 HPMC και εισαγόμενα PVA που χρησιμοποιούνται ως διασκορπιστικά για την παραγωγή πιλοτικής δοκιμής ρητίνης

4.3.1 Ποιότητα παραγόμενης ρητίνης PVC

Η ρητίνη PVC παράγεται από εγχώριο 60YT50 HPMC και εισαγόμενο διασκορπιστικό PVA. Τα δεδομένα σύγκρισης ποιότητας μπορούν να φανούν: χρησιμοποιώντας την ίδιας ποιότητας 60YT50HPMC και εισαγόμενο σύστημα διασποράς PVA για την παραγωγή ρητίνης PVC αντίστοιχα, επειδή θεωρητικά το διασκορπιστικό 60YTS0 HPMC έχει ισχυρή ικανότητα διασποράς και καλή απόδοση συγκράτησης καουτσούκ. Δεν είναι τόσο καλό όσο το σύστημα διασποράς PVA. Η φαινομενική πυκνότητα της ρητίνης PVC που παράγεται από το σύστημα διασποράς 60YTS0 HPMC είναι ελαφρώς χαμηλότερη από αυτή του διασκορπιστικού PVA, η απορρόφηση του πλαστικοποιητή είναι καλύτερη και το μέσο μέγεθος σωματιδίων της ρητίνης είναι λεπτότερο. Τα αποτελέσματα των δοκιμών μπορούν βασικά να αντικατοπτρίζουν τα διάφορα χαρακτηριστικά των 60YT50 HPMC και των εισαγόμενων συστημάτων διασποράς PVA και επίσης να αντικατοπτρίζουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των δύο διασκορπιστικών από την απόδοση της ρητίνης PVC. Όσον αφορά τη μικροδομή, το επιφανειακό φιλμ της ρητίνης διασποράς HPMC Λεπτό, η ρητίνη πλαστικοποιείται ευκολότερα κατά την επεξεργασία.

4.3.2 Κατάσταση φιλμ σωματιδίων ρητίνης PVC σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο

Παρατηρώντας τη μικροδομή των σωματιδίων της ρητίνης, τα σωματίδια ρητίνης που παράγονται από το διασκορπιστικό HPMC έχουν λεπτότερο μικροσκοπικό πάχος «φιλμ». Τα σωματίδια ρητίνης που παράγονται από το διασκορπιστικό PVA έχουν παχύτερο μικροσκοπικό «φίλμ». Επιπλέον, για τους κατασκευαστές ρητίνης καρβιδίου του ασβεστίου με υψηλή περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες μονομερούς χλωριούχου βινυλίου, προκειμένου να διασφαλιστεί η σταθερότητα του συστήματος φόρμουλας, πρέπει να αυξήσουν την ποσότητα του διασκορπιστικού, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση των επιφανειακών εναποθέσεων των σωματιδίων της ρητίνης. και πύκνωση του «φιλμ». Η απόδοση πλαστικοποίησης της μεταγενέστερης επεξεργασίας είναι δυσμενής.

4.4 Πιλοτική δοκιμή διαφορετικών ποιοτήτων HPMC για παραγωγή ρητίνης PVC

4.4.1 Ποιότητα παραγόμενης ρητίνης PVC

Χρησιμοποιώντας διάφορες εγχώριες ποιότητες HPMC (με διαφορετικά ιξώδη και περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο) ως ένα μόνο μέσο διασποράς, η ποσότητα του διασκορπιστικού είναι 0,060% του μονομερούς χλωριούχου βινυλίου και ο πολυμερισμός αιωρήματος του χλωριούχου βινυλίου πραγματοποιείται στους 56,5° C για να ληφθεί Το μέσο μέγεθος σωματιδίων, η φαινομενική πυκνότητα και η απορρόφηση του πλαστικοποιητή της ρητίνης PVC.

Από αυτό φαίνεται ότι:①Σε σύγκριση με το σύστημα διασποράς 65YT50 HPMC, το 75YT100 έχει ιξώδες 65YT50 HPMC μικρότερο από 75YT100HPMC και η περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο είναι επίσης μικρότερη από 75YT100HPMC, ενώ η περιεκτικότητα σε μεθοξύλιο είναι υψηλότερη από 7005Y. Σύμφωνα με τη θεωρητική ανάλυση των ουσιών διασποράς, του ιξώδους και του υδροξυπροπυλίου. Δηλαδή, το σύστημα διασποράς 65YT50 HPMC θα προκαλέσει την αύξηση του μέσου μεγέθους σωματιδίων της ρητίνης PVC (χονδρό μέγεθος σωματιδίων), η φαινομενική πυκνότητα αυξάνεται και η απορρόφηση του πλαστικοποιητή αυξάνεται.②Σε σύγκριση με το σύστημα διασποράς 60YT50 HPMC, η περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο του 60YT50 HPMC είναι μεγαλύτερη από αυτή του 65YT50 HPMC και η περιεκτικότητα σε μεθόξυ των δύο είναι στενή και υψηλότερη. Σύμφωνα με τη θεωρία του διασκορπιστικού, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα διασποράς του μέσου διασποράς, επομένως ενισχύεται η ικανότητα διασποράς του 60YT50 HPMC. Ταυτόχρονα, η περιεκτικότητα σε δύο μεθοξύλια είναι κοντά και η περιεκτικότητα είναι υψηλότερη, η ικανότητα συγκράτησης της κόλλας είναι επίσης ισχυρότερη. Το σύστημα πρέπει να έχει μικρότερο μέσο μέγεθος σωματιδίων (λεπτό μέγεθος σωματιδίων) και χαμηλότερη φαινομενική πυκνότητα, επειδή η περιεκτικότητα σε μεθοξύλιο στο σύστημα διασποράς είναι κοντά στο ( απόδοση συγκράτησης καουτσούκ), με αποτέλεσμα παρόμοια απορρόφηση πλαστικοποιητή. Αυτός είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο το 60YT50 HPMC χρησιμοποιείται γενικά στη βιομηχανία ρητίνης PVC κατά την επιλογή σύνθετων διασκορπιστικών PVA και HPMC. Φυσικά, εάν το 65YT50 HPMC χρησιμοποιείται εύλογα στον τύπο του συστήματος σύνθετης διασποράς θα πρέπει επίσης να προσδιορίζεται σύμφωνα με συγκεκριμένους δείκτες ποιότητας ρητίνης.

4.4.2 Μορφολογία σωματιδίων σωματιδίων ρητίνης PVC στο μικροσκόπιο

Η μορφολογία σωματιδίων της ρητίνης PVC που παράγεται από 2 είδη διασκορπιστικών 60YT50 HPMC με διαφορετική περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο και μεθοξύλιο μπορεί να φανεί κάτω από το μικροσκόπιο: με την αύξηση της περιεκτικότητας σε υδροξυπροπύλιο και μεθοξύλιο, η ικανότητα διασποράς του HPMC, η συγκράτηση Η ικανότητα κόλλας ενισχύεται. Σε σύγκριση με το 60YT50 HPMC (8,7% κλάσμα μάζας υδροξυπροπυλίου, 28,5% κλάσμα μάζας μεθοξυλίου), τα παραγόμενα σωματίδια ρητίνης PVC είναι κανονικά, χωρίς ουρά και τα σωματίδια είναι χαλαρά.

4.5 Επίδραση της δόσης 60YT50 HPMC στην ποιότητα της ρητίνης PVC

Η πιλοτική δοκιμή χρησιμοποιεί 60YT50 HPMC ως ένα μόνο μέσο διασποράς με κλάσμα μάζας μεθοξυλικής ομάδας 28,5% και κλάσματος μάζας ομάδας υδροξυπροπυλίου 8,5%. Το μέσο μέγεθος σωματιδίων, η φαινομενική πυκνότητα και η απορρόφηση πλαστικοποιητή της ρητίνης PVC που λαμβάνεται με τη διεξαγωγή πολυμερισμού αιωρήματος του χλωριούχου βινυλίου στους 5°C°C.

Μπορεί να φανεί ότι καθώς αυξάνεται η ποσότητα του διασκορπιστικού, το πάχος του στρώματος διασποράς που προσροφάται στην επιφάνεια των σταγονιδίων αυξάνεται, γεγονός που ενισχύει την απόδοση διασποράς και την ικανότητα συγκράτησης της κόλλας του διασκορπιστικού, με αποτέλεσμα τη μείωση του μέσου μεγέθους σωματιδίων του PVC. ρητίνη και μείωση της επιφάνειας. Η φαινομενική πυκνότητα αυξάνεται και η απορρόφηση του πλαστικοποιητή μειώνεται.

5 Συμπέρασμα

(1) Η απόδοση εφαρμογής ρητίνης PVC που παρασκευάζεται από εγχώρια προϊόντα HPMC έχει φτάσει στο επίπεδο παρόμοιων εισαγόμενων προϊόντων.

(2) Όταν το HPMC χρησιμοποιείται ως ενιαίο μέσο διασποράς, μπορεί επίσης να παράγει προϊόντα ρητίνης PVC με καλύτερους δείκτες.

(3) Σε σύγκριση με το διασκορπιστικό PVA, το HPMC και το διασκορπιστικό PVA, τα δύο είδη προσθέτων χρησιμοποιούνται μόνο ως διασκορπιστικά για την παραγωγή ρητίνης και οι δείκτες ρητίνης που παράγονται έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Το διασκορπιστικό HPMC έχει υψηλή επιφανειακή δραστηριότητα και ισχυρή απόδοση διασποράς σταγονιδίων ελαίου μονομερούς. Έχει την ίδια απόδοση με PVA 72 ,5% βαθμό αλκοόλυσης παρόμοια απόδοση.

(4) Υπό τις ίδιες συνθήκες ποιότητας, διαφορετικές ποιότητες HPMC έχουν διαφορετική περιεκτικότητα σε μεθοξυλ και υδροξυπροπυλ, τα οποία έχουν διαφορετικές χρήσεις για τη ρύθμιση του δείκτη ποιότητας της ρητίνης PVC. Το διασκορπιστικό 60YT50 HPMC έχει καλύτερη απόδοση διασποράς από το 65YT50 HPMC λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε υδροξυπροπύλιο. 65YT50 HPMC Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε μεθοξυ του διασκορπιστικού, η απόδοση συγκράτησης καουτσούκ είναι ισχυρότερη από αυτή του 60YT50HPMC.

(5) Συνήθως στην παραγωγή ρητίνης PVC, η ποσότητα του διασκορπιστικού 60YT50HPMC που χρησιμοποιείται είναι διαφορετική και η προσαρμογή της ποιότητας και της απόδοσης της ρητίνης PVC έχει επίσης προφανείς αλλαγές. Όταν αυξάνεται η δόση του διασκορπιστικού 60YT50 HPMC, το μέσο μέγεθος σωματιδίων της ρητίνης PVC μειώνεται, η φαινομενική πυκνότητα αυξάνεται και η πλαστικοποίηση Ο ρυθμός απορρόφησης του παράγοντα μειώνεται και αντίστροφα.

Επιπλέον, σε σύγκριση με το διασκορπιστικό PVA, το HPMC χρησιμοποιείται για την παραγωγή προϊόντων της σειράς ρητίνης, η οποία παρουσιάζει μεγάλη ελαστικότητα και σταθερότητα σε παραμέτρους όπως ο τύπος του βραστήρα πολυμερισμού, ο όγκος, η ανάδευση κ.λπ., και μπορεί να μειώσει το φαινόμενο της κόλλησης του τοιχώματος του βραστήρα του εξοπλισμού στο βραστήρας και μείωση της επιφάνειας της ρητίνης Πάχος, μη τοξική ρητίνη, υψηλή θερμική σταθερότητα, ενίσχυση της διαφάνειας των προϊόντων επεξεργασίας ρητίνης, κ.λπ. οικονομικά οφέλη.