Ključne riječi: hidroksipropil metil celuloza; PVC s visokim stupnjem polimerizacije; mali eksperiment; polimerizacija; lokalizacija.
Primjena Kine hidroksipropil metilcelulozaumjesto uvoznog u proizvodnju PVC-a visokog stupnja polimerizacije. Istraživani su učinci dviju vrsta hidroksipropil metilceluloze na svojstva PVC-a visokog stupnja polimerizacije. Rezultati su pokazali da je moguće zamijeniti domaću hidroksipropil metil celulozu uvoznom.
PVC smole visokog stupnja polimerizacije odnose se na PVC smole s prosječnim stupnjem polimerizacije većim od 1700 ili blago umreženom strukturom između molekula. U usporedbi s običnom PVC smolom, PVC smola visoke polimerizacije ima visoku otpornost, malu kompresiju, dobru toplinsku otpornost, otpornost na starenje, otpornost na umor i otpornost na trošenje. Idealna je zamjena za gumu i može se koristiti u automobilskim brtvenim trakama, žici i kabelu, medicinskim kateterima itd.
Metoda proizvodnje PVC-a s visokim stupnjem polimerizacije je uglavnom suspenzijska polimerizacija. U proizvodnji suspenzijske metode, disperzant je važno pomoćno sredstvo, a njegova vrsta i količina izravno će utjecati na oblik čestica, raspodjelu veličine čestica i apsorpciju plastifikatora gotove PVC smole. Najčešće korišteni disperzijski sustavi su polivinil alkoholni sustavi i kompozitni disperzijski sustavi hidroksipropil metilceluloze i polivinil alkohola, a domaći proizvođači uglavnom koriste potonje.
1 Glavne sirovine i specifikacije
Glavne sirovine i specifikacije korištene u ispitivanju prikazane su u tablici 1. Iz tablice 1 može se vidjeti da je domaća hidroksipropil metilceluloza odabrana u ovom radu u skladu s uvezenom hidroksipropil metilcelulozom, što predstavlja preduvjet za ispitivanje supstitucije u ovom papir.
2 Sadržaj testa
2. 1 Priprema otopine hidroksipropil metilceluloze
Uzeti određenu količinu deionizirane vode, staviti u posudu i zagrijati na 70°C te postupno dodavati hidroksipropil metilcelulozu uz stalno miješanje. Celuloza isprva pluta na vodi, a zatim se postupno raspršuje dok se ne ujednači. Ohladite otopinu do volumena.
Tablica 1. Glavne sirovine i njihove specifikacije
Naziv sirovine | Specifikacija |
Vinil klorid monomer | Ocjena kvalitete≥99. 98% |
Desalinizirana voda | Vodljivost≤10. 0 μs/cm, pH vrijednost 5.00 do 9.00 |
Polivinil alkohol A | Alkoholiziranost stupanj 78. 5% do 81. 5%, sadržaj pepela≤0. 5%, hlapljive tvari≤5. 0% |
Polivinil alkohol B | Alkoholiziranost stupanj 71. 0% do 73. 5%, viskoznost 4,5 do 6,5mPa s, hlapljiva tvar≤5. 0% |
Polivinil alkohol C | Alkoholiziranost stupanj 54. 0% do 57. 0%, viskoznost 800 ~ 1 400 mPa s, sadržaj čvrste tvari 39. 5% do 40,5% |
Uvezena hidroksipropil metilceluloza A | Viskoznost 40 ~ 60 mPa s, maseni udio metoksila 28% ~ 30%, maseni udio hidroksipropila 7% ~ 12%, vlaga≤5. 0% |
Domaća hidroksipropil metilceluloza B | Viskoznost 40 ~ 60 mPa · s, maseni udio metoksila 28% ~ 30%, maseni udio hidroksipropila 7% ~ 12%, vlaga ≤5. 0% |
Bis(2-etil peroksidikarbonat) heksil ester) | Maseni udio [( 45 ~ 50) ± 1]% |
2. 2 Metoda ispitivanja
Na malom ispitnom uređaju od 10 L koristite uvezenu hidroksipropil metilcelulozu za provođenje referentnih testova za određivanje osnovne formule malog testa; koristiti domaću hidroksipropil metilcelulozu za zamjenu uvezene hidroksipropil metilceluloze za ispitivanje; Uspoređivani su proizvodi od PVC smole proizvedeni hidroksipropil metilcelulozom i proučavana je izvedivost zamjene domaće hidroksipropil metilceluloze. Prema rezultatima malog testa provodi se test proizvodnje.
2. 3 koraka testa
Prije reakcije očistite kotlić za polimerizaciju, zatvorite donji ventil, dodajte određenu količinu desalinizirane vode, a zatim dodajte disperzant; zatvorite poklopac kuhala za vodu, vakuumirajte nakon prolaska testa tlaka dušika, a zatim dodajte monomer vinil klorida; nakon hladnog miješanja dodajte inicijator; Koristite cirkulirajuću vodu da podignete temperaturu u kotlu do temperature reakcije i dodajte otopinu amonijevog bikarbonata na vrijeme tijekom ovog procesa kako biste prilagodili pH vrijednost reakcijskog sustava; kada reakcijski tlak padne na tlak naveden u formuli, dodajte terminator i sredstvo protiv pjenjenja i otpustite otopinu. Gotov proizvod od PVC smole dobiven je centrifugiranjem i sušenjem te uzet uzorak za analizu.
2. 4 Metode analize
U skladu s relevantnim metodama ispitivanja u standardu poduzeća, ispitani su i analizirani viskozni broj, prividna gustoća, hlapljive tvari (uključujući vodu) i apsorpcija plastifikatora od 100 g PVC smole gotove PVC smole; Ispitana je prosječna veličina čestica PVC smole; morfologija čestica PVC smole promatrana je pomoću skenirajućeg elektronskog mikroskopa.
3 Rezultati i rasprava
3. 1 Usporedna analiza kvalitete različitih šarži PVC smole u maloj polimerizaciji
Pritisnite 2. Prema metodi ispitivanja opisanoj u 4, ispitana je svaka serija male gotove PVC smole, a rezultati su prikazani u tablici 2.
Tablica 2 rezultati različitih serija malog testa
Serija | Hidroksipropil metilceluloza | Prividna gustoća/(g/mL) | Prosječna veličina čestica/μm | Viskoznost/(mL/g) | Apsorpcija plastifikatora od 100 g PVC smole/g | Isparljiva tvar/% |
1# | Uvoz | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
2# | Uvoz | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
3# | Uvoz | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
4# | Domaći | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
5# | Domaći | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0,24 |
6# | Domaći | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0,22 |
Može se vidjeti iz Tablice 2: Prividna gustoća, broj viskoznosti i apsorpcija plastifikatora dobivene PVC smole su relativno bliski korištenjem različite celuloze za mali test; proizvod smole dobiven korištenjem domaće formule hidroksipropil metilceluloze. Prosječna veličina čestica je nešto manja.
Slika 1 prikazuje SEM slike proizvoda od PVC smole dobivene korištenjem različite hidroksipropil metilceluloze.
(1)—Uvezena hidroksipropil metilceluloza
(2)—Domaća hidroksipropil metilceluloza
smokva. 1 SEM smola proizvedenih u 10-L polimerizatoru u prisutnosti različite hidroksipropil metil celuloze
Na slici 1 može se vidjeti da su površinske strukture čestica PVC smole proizvedene različitim celuloznim disperzantima relativno slične.
Ukratko, može se vidjeti da domaća hidroksipropil metilceluloza testirana u ovom radu ima izvedivost zamjene uvezene hidroksipropil metilceluloze.
3. 2 Usporedna analiza kvalitete PVC smole s visokim stupnjem polimerizacije u proizvodnom testu
Zbog visoke cijene i rizika proizvodnog testa ne može se izravno primijeniti kompletna zamjenska shema malog testa, pa je plan postupno povećavati udio domaće hidroksipropil metilceluloze u formuli. Rezultati ispitivanja svake serije prikazani su u prikazanoj tablici 3.
Tablica 3 Rezultati ispitivanja različitih proizvodnih serija
Serija | m (kineska hidroksipropil metil celuloza): m (uvezena hidroksipropil metil celuloza) | Prividna gustoća/(g/mL) | Viskozni broj/(mL/g) | Apsorpcija plastifikatora od 100 g PVC smole/g | Isparljiva tvar/% |
0# | 0:100 | 0,45 | 196 | 36 | 0,12 |
1# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,11 |
2# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,13 |
3# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,10 |
4# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,12 |
5# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,14 |
6# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,18 |
7# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0,11 |
8# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0,17 |
9# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0,14 |
Iz tablice 3. vidljivo je da se upotreba domaće hidroksipropil metil celuloze postupno povećava sve dok domaća hidroksipropil metil celuloza u potpunosti ne zamijeni uvoznu hidroksipropil metil celulozu. Glavni pokazatelji kao što su apsorpcija plastifikatora i prividna gustoća nisu značajno fluktuirali, što ukazuje da domaća hidroksipropil metilceluloza odabrana u ovom radu može zamijeniti uvezenu hidroksipropil metilcelulozu u proizvodnji.
4 Zaključak
Ispitivanje domaće hidroksipropil metil celuloze na malom ispitnom uređaju od 10 L pokazuje da je izvedivo zamijeniti uvezenu hidroksipropil metil celulozu; rezultati ispitivanja zamjene u proizvodnji pokazuju da se domaća hidroksipropil metil celuloza koristi za proizvodnju PVC smole, glavni pokazatelji kvalitete gotove PVC smole i uvezene hidroksipropil metil celuloze nemaju značajne razlike. Trenutno je cijena domaće celuloze na tržištu niža od uvozne celuloze. Dakle, ako se u proizvodnji koristi domaća celuloza, troškovi pomoćnih sredstava za proizvodnju mogu se značajno smanjiti.
Vrijeme objave: 4. studenog 2022