ヒドロキシプロピルメチルセルロースのPVC製造への応用

キーワード: ヒドロキシプロピルメチルセルロース;高重合度のPVC。小さな実験。重合;ローカリゼーション。

中国の応用 ヒドロキシプロピルメチルセルロース輸入品の代わりに高重合度PVCの製造に導入されました。高重合度PVCの特性に及ぼす2種類のヒドロキシプロピルメチルセルロースの影響を調査した。その結果、輸入ヒドロキシプロピルメチルセルロースを国産ヒドロキシプロピルメチルセルロースに置き換えることが可能であることが示された。

高重合度塩ビ樹脂とは、平均重合度が1,700以上、または分子間に軽度の架橋構造を有する塩ビ樹脂を指します。高重合塩化ビニル樹脂は、一般の塩化ビニル樹脂に比べて、反発弾性が高く、圧縮永久ひずみが小さく、耐熱性、耐老化性、耐疲労性、耐摩耗性に優れています。理想的なゴム代替品であり、自動車のシーリングストリップ、ワイヤーとケーブル、医療用カテーテルなどに使用できます。

高重合度PVCの製造方法は主に懸濁重合です。サスペンション法の製造において分散剤は重要な助剤であり、その種類と量は完成したPVC樹脂の粒子形状、粒度分布、可塑剤の吸収に直接影響します。一般的に使用されている分散系にはポリビニルアルコール系とヒドロキシプロピルメチルセルロースとポリビニルアルコールの複合分散系があり、国内メーカーは後者を主に使用しています。

1 主な原材料と仕様

試験に使用した主な原材料と仕様を表 1 に示します。表 1 から、本稿で選択した国産ヒドロキシプロピル メチルセルロースは、本論文での代替試験の前提条件となる輸入ヒドロキシプロピル メチルセルロースと一致していることがわかります。紙。

2 試験内容

2.1 ヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液の調製

一定量の脱イオン水を容器に入れて70℃に加熱し、絶えず撹拌しながらヒドロキシプロピルメチルセルロースを徐々に加えます。セルロースは最初は水に浮いていますが、徐々に分散して均一に混合されます。溶液を定容まで冷却します。

表1 主要原材料とその規格

2.2 試験方法

10 L 小型試験装置で、輸入ヒドロキシプロピル メチルセルロースを使用してベンチマーク テストを実施し、小型試験の基本式を決定します。試験用に輸入ヒドロキシプロピルメチルセルロースの代わりに国産ヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用する。ヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用して製造したPVC樹脂製品を比較し、国産ヒドロキシプロピルメチルセルロースの代替可能性を検討した。小規模テストの結果に応じて、製品テストが実行されます。

2.3 テスト手順

反応前に、重合釜を洗浄し、底部バルブを閉じ、一定量の脱塩水を加え、次に分散剤を加えます。ケトルのカバーを閉め、窒素圧力試験に合格した後に真空にし、塩化ビニルモノマーを加えます。冷却撹拌後、開始剤を添加します。循環水を使用して釜内の温度を反応温度まで上昇させ、このプロセス中に適時に重炭酸アンモニウム溶液を添加して反応系のpH値を調整します。反応圧力が式に規定された圧力まで下がったら、停止剤と消泡剤を加え、溶液を放出します。 PVC樹脂の最終製品は遠心分離と乾燥によって得られ、分析のためにサンプリングされました。

2.4 分析方法

企業標準の関連試験方法に従って、完成したPVC樹脂100gの粘度数、見掛け密度、揮発分（水を含む）および可塑剤吸収性を試験および分析した。 PVC 樹脂の平均粒子サイズをテストしました。走査型電子顕微鏡を用いてＰＶＣ樹脂粒子の形態を観察した。

3 結果と考察

3.1 小規模重合における PVC 樹脂の異なるバッチの品質の比較分析

2 を押します。4 に記載の試験方法に従って、小規模完成品 PVC 樹脂の各バッチを試験しました。結果を表 2 に示します。

表 2 小規模テストのさまざまなバッチの結果

表 2 からわかるように、得られた PVC 樹脂の見掛け密度、粘度数、および可塑剤吸収性は、小規模なテストに異なるセルロースを使用することにより比較的近い値になります。国産ヒドロキシプロピルメチルセルロース配合で得られた樹脂製品で、平均粒子径が若干小さめです。

図 1 に、さまざまなヒドロキシプロピル メチルセルロースを使用して得られた PVC 樹脂製品の SEM 画像を示します。

(1) - 輸入ヒドロキシプロピルメチルセルロース

(2)—国産ヒドロキシプロピルメチルセルロース

イチジク。 1 異なるヒドロキシプロピルメチルセルロースの存在下、10 L 重合機で製造された樹脂の SEM

図 1 から、異なるセルロース分散剤によって生成された PVC 樹脂粒子の表面構造は比較的類似していることがわかります。

要約すると、本稿で試験した国産ヒドロキシプロピル メチルセルロースは輸入ヒドロキシプロピル メチルセルロースを代替する可能性があることがわかります。

3.2 製造試験における高重合度塩化ビニル樹脂の品質比較分析

製造テストのコストとリスクが高いため、小規模テストの完全代替スキームを直接適用することはできないため、配合中の国産ヒドロキシプロピルメチルセルロースの割合を徐々に増やす計画です。各バッチの試験結果を表３に示す。

表 3 さまざまな製造バッチのテスト結果

表 3 から、国産ヒドロキシプロピル メチル セルロースが輸入ヒドロキシプロピル メチル セルロースに完全に置き換わるまで、国産ヒドロキシプロピル メチル セルロースの使用量が徐々に増加していることがわかります。可塑剤の吸収や見掛け密度などの主要な指標は大きく変動せず、この論文で選択した国産ヒドロキシプロピルメチルセルロースが生産時に輸入ヒドロキシプロピルメチルセルロースを置き換えることができることを示しています。

4 結論

10 Lの小型試験装置を用いた国産ヒドロキシプロピル メチル セルロースの試験では、輸入ヒドロキシプロピル メチル セルロースを代替する可能性があることが示されました。生産代替試験の結果は、国産ヒドロキシプロピルメチルセルロースがPVC樹脂の生産に使用されており、完成したPVC樹脂と輸入ヒドロキシプロピルメチルセルロースの主な品質指標に大きな違いがないことを示しています。現在、市場での国産セルロースの価格は輸入セルロースの価格よりも安いです。したがって、国産セルロースを生産に使用すれば、生産助剤のコストを大幅に削減できます。