Гидроксипропилметилцеллюлозадан ПВХ шайыры өндірісінің пилоттық сынағы бойынша зерттеу

Отандық ГРМК өндіріс процесі енгізіліп, пилоттық сынақта отандық ГРМК ПВХ өндіру процесіндегі негізгі рөлі және оның ПВХ шайырының сапасына әсері зерттелді. Нәтижелер мынаны көрсетеді:①Отандық HPMC өнімділігі тамаша, ал өндірілген ПВХ шайырының өнімділігі импорттық HPMC өнімдері шығаратын ПВХ шайырының сапасына тең;②ПВХ өндірісінде отандық HPMC пайдаланылған кезде, ПВХ HPMC түрі мен мөлшерін реттеу арқылы жақсартуға және дәл баптауға болады Шайыр өнімдерінің өнімділігі;③Отандық HPMC әртүрлі борпылдақ ПВХ шайырларын өндіруге жарамды. Өндірілетін ПВХ шайырының бөлшектері шәйнекке жұқа қабықпен және жарықпен жабысады;④Отандық HPMC өнімдері импортталған HPMC өнімдерін алмастыра алады.

Негізгі сөздер:ПВХ; дисперсті; гидроксипропилметилцеллюлоза

Шет елдерде тазартылған мақтасы бар ГРМК өндірісі 1960 жылы басталды, ал менің елім 1970 жылдың басында ГРМК-ны игере бастады. Техниканың, технологияның және басқа факторлардың шектеулілігіне байланысты сапасы тұрақты бола алмады, сыртқы түрі талшықты болды. Осы себепті, ПВХ шайыры өнеркәсібі, фармацевтика өнеркәсібі, жоғары сапалы құрылыс материалдары, косметика, болат, тамақ және басқа салаларға қажетті HPMC негізінен Америка Құрама Штаттары мен Жапониядан келетін импортқа сүйенеді, ал HPMC шетелдік монополияға жатады. . 1990 жылы Химия өнеркәсібі министрлігі негізгі проблемаларды бірлесіп шешу үшін тиісті бөлімшелерді ұйымдастырды және ПВХ өнеркәсіптік сапа талаптарына сәйкес келетін өнімдерді шығарды, бұл HPMC локализациясын жүзеге асырды. Соңғы жылдары тамаша отандық HPMC өндірушілері инновация, үйлестіру, жасыл, ашықтық және ортақ пайдаланудың даму тұжырымдамасын бекітіп, инновацияға негізделген дамуды талап етті және тәуелсіз инновациялар, ғылыми даму және жедел конверсия арқылы жоғары сапалы дамуға сәтті қол жеткізді. ескі және жаңа кинетикалық энергия. Қытайдың мұнай және химия өнеркәсібі федерациясы ұсынған GB/T 34263-2017 «Өнеркәсіптік пайдалануға арналған гидроксипропил метил талшығы», оны Қытайдың химиялық стандарттау техникалық комитеті тағайындаған және жобаны әзірлеуші ​​бөлімше мақұлдаған, 2017 жылы жарияланды және ол 2018 жылдың 1 сәуірінде бүкіл ел бойынша шығарылды. ресми түрде енгізілді. Содан бері ПВХ кәсіпорындары үшін HPMC өнімдерін сатып алу және пайдалану стандарттары бар.

1. Тазартылған мақта сапасы

30# тазартылған мақта микроскоппен қарағанда жұқа талшықтар түрінде. Жетілген мақта талшығының көлденең қимасында жүздеген кристалданған негізгі элемент талшықтары болады, ал негізгі элемент талшықтары жүздеген байламдалған талшықтарға біріктірілген. Бұл фибрилді байламдар Мақта талшығы концентрлі қабаттарда спираль түрінде оралған. Бұл сілтіленген целлюлозаның түзілуіне және эфирлену дәрежесінің біркелкі болуына ықпал етеді және ПВХ полимерленуі кезінде HPMC желімді ұстау қабілетін жақсартуға ықпал етеді.

30 # тазартылған мақта шикізат ретінде жоғары піскен және төмен полимерлену дәрежесі бар мақта линтерлерін пайдаланады, өндіріс процесі күрделі, оны тазарту қажет және өндіріс құны жоғары. 1000 # тазартылған мақта шикізат ретінде жоғары піскен және полимерлену дәрежесі жоғары мақта линтерлерін пайдаланады, өндіріс процесі күрделі емес және өндіріс құны төмен. Сондықтан 30 # тазартылған мақта ПВХ шайыры/дәрі/тағам сияқты жоғары сапалы өнімдерді өндіру үшін пайдаланылады, ал 1000 # тазартылған мақта құрылыс материалдарының сортын немесе басқа қолданбалы өрістерді өндіру үшін қолданылады.

2. HPMC өнімдерінің сипаты, моделі және өндіріс процесі

2.1 HPMC өнімдерінің қасиеттері

HPMCнегізгі шикізат ретінде табиғи тазартылған мақтадан жасалған улы емес, иіссіз, дәмсіз ақ немесе ақ түсті талшықты немесе түйіршікті ұнтақ болып табылады. Бұл жартылай синтетикалық, белсенді емес, тұтқыр серпімді полимер, иондық емес типті қосылыстар. Қытайлық бүркеншік аттар гидроксиметилпропил целлюлоза, целлюлоза гидроксипропилметил эфирі және гипромеллоза, ал молекулалық формуласы [C6H7O2(OH)2COOR]n.

HPMC балқу температурасы 225-230°С, тығыздығы 1,26-1,31 г/см³, салыстырмалы молекулалық массасы шамамен 22000, карбонизация температурасы 280-300°C, ал беттік керілу 42-56 мН/м (2% сулы ерітінді).

HPMC физикалық және химиялық қасиеттері негізінен келесі тармақтарды қамтиды.

(1) Бөлшек өлшемінің индексі: ПВХ шайырына арналған HPMC бөлшектер өлшемінің индексі жоғары талаптарға ие. Өту көрсеткіші 150μм 98,5%-дан жоғары, ал өту көрсеткіші 187μм 100% құрайды. Арнайы спецификациялардың жалпы талабы 250 мен 425 арасындаμm.

(2) Ерігіштік: суда және спирттер сияқты кейбір еріткіштерде ериді, суда ериді және беттік белсенділікке ие. Жоғары мөлдірлік, ерітіндінің тұрақты өнімділігі, өнімдердің әртүрлі спецификациялары әртүрлі гель температурасына ие, ерігіштігі тұтқырлықпен өзгереді, тұтқырлық неғұрлым төмен болса, соғұрлым ерігіштігі жоғары, HPMC әртүрлі сипаттамалары өнімділікте белгілі бір айырмашылықтарға ие, ал суда ерігіштігі жоқ. рН мәні әсер етеді.

Суық және ыстық суда ерігіштігі әртүрлі. Метоксил мөлшері жоғары өнімдер 85-тен жоғары ыстық суда ерімейді°C, метоксил мөлшері орташа өнімдер 65-тен жоғары ыстық суда ерімейді°С, ал құрамында метоксил мөлшері төмен өнімдер 65-тен жоғары ыстық суда ерімейді°C. 60-тан жоғары ыстық су°C. Қарапайым HPMC этанол, эфир және хлороформ сияқты органикалық еріткіштерде ерімейді, бірақ 10% - 80% этанол сулы ерітіндісінде немесе метанол мен дихлорометан қоспасында ериді. HPMC белгілі бір гигроскопиялыққа ие. 25-те°C/80% RH, тепе-теңдік ылғалды сіңіру 13% және құрғақ ортада өте тұрақты және рН мәні 3,0-11,0.

(3) HPMC суық суда жақсы ериді, бірақ ыстық суда ерімейді. HPMC салқын суға салып, оны араластыру толығымен еріп, мөлдір сұйықтыққа айналуы мүмкін. Кейбір бренд өнімдері негізінен 60-тан жоғары ыстық суда ерімейді°C, және тек ісінуі мүмкін. Бұл сипатты жуу және тазалау үшін пайдалануға болады, бұл шығындарды азайтуға, ластануды азайтуға және өндіріс қауіпсіздігін арттыруға мүмкіндік береді. Метоксил мөлшерінің азаюымен HPMC гель нүктесі жоғарылады, суда ерігіштігі төмендеді, сонымен қатар беттік белсенділік төмендеді.

(4) HPMC винилхлорид пен винилиденді полимерлеуде суспензия тұрақтандырғыш және дисперсті ретінде пайдаланылады. Оны поливинил спиртімен (PVA) бірге немесе дербес қолдануға болады және бөлшектердің пішіні мен бөлшектердің таралуын басқара алады.

(5) HPMC сонымен қатар күшті ферменттік төзімділікке, термиялық гель қасиеттеріне (60-тан жоғары ыстық су) ие°C ерімейді, тек ісінеді), тамаша қабық түзетін қасиеттері, рН мәні тұрақтылығы (3,0-11,0), Суды ұстау және басқа да көптеген сипаттамалар.

Жоғарыда көрсетілген тамаша сипаттамаларға негізделген HPMC медицина, мұнай-химия өнеркәсібі, құрылыс, керамика, тоқыма, тамақ, күнделікті химия, синтетикалық шайыр, жабын және электроника сияқты өнеркәсіптік салаларда кеңінен қолданылады.

2.2 HPMC өнім үлгісі

HPMC өнімдеріндегі метоксил мен гидроксипропил мөлшерінің арақатынасы әртүрлі, тұтқырлығы әртүрлі және өнімнің өнімділігі әртүрлі.

2.3 HPMC өнімдерін өндіру процесі

HPMC негізгі шикізат ретінде тазартылған мақта целлюлозасын пайдаланады және ұсақтау арқылы мақта ұнтағын құрайды. Мақта ұнтағын тік полимерлеу шәйнекке салыңыз, оны шамамен 10 есе еріткіште (толуол, аралас еріткіш ретінде изопропанол) таратыңыз және ретімен Lye қосыңыз (тағамдық каустикалық сода алдымен ыстық суда ерітіледі), пропилен тотығы, метилхлоридті эфирлеу агенті, эфирлеу реакциясы белгілі температура мен қысымда жүзеге асырылады және реакция өнімі қышқылмен бейтараптандырылады, темір жойылады, жуылады және кептіріледі, соңында HPMC алынады.

3. ПВХ өндірісінде HPMC қолдану

3.1 Әрекет ету принципі

ПВХ өнеркәсіптік өндірісінде диспергирлеуші ​​ретінде HPMC қолдану оның молекулалық құрылымымен анықталады. HPMC молекулалық құрылымынан HPMC құрылымдық формуласында гидрофильді гидроксипропил (-OCH-CHOHCH3) және липофильді метоксил (-OCH,) функционалдық тобы бар екенін көруге болады. Винилхлоридті суспензияны полимерлеуде дисперсант негізінен мономер тамшы-су фазасының интерфейстік қабатында шоғырланады және дисперсанттың гидрофильді сегменті су фазасына, ал липофильді сегмент мономерге дейін созылатындай етіп орналасады. тамшы. HPMC-де гидроксипропил негізіндегі сегмент негізінен су фазасында таралатын гидрофильді сегмент болып табылады; метокси негізіндегі сегмент липофильді сегмент болып табылады, ол негізінен мономер фазасында таралады. Мономер фазасында бөлінген липофильді сегменттің мөлшері бастапқы бөлшектердің өлшеміне, агрегация дәрежесіне және шайырдың кеуектілігіне әсер етеді. Липофильді сегменттің мазмұны неғұрлым жоғары болса, соғұрлым біріншілік бөлшектерге қорғаныш әсері күшейеді, соғұрлым бастапқы бөлшектердің агрегация дәрежесі және шайыр азаяды Шайырдың кеуектілігі жоғарылайды және көрінетін тығыздық азаяды; гидрофильді сегменттің құрамы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым біріншілік бөлшектерге қорғаныш әсері әлсіз, бастапқы бөлшектердің агрегация дәрежесі соғұрлым жоғары болады, шайырдың кеуектілігі соғұрлым төмен және көрінетін тығыздық соғұрлым жоғары болады. Сонымен қатар, дисперсияның қорғаныс әсері тым күшті. Полимерлену реакциясы жүйесінің тұтқырлығының жоғарылауымен, жоғары конверсия жылдамдығында шайыр бөлшектері арасындағы байланыс пайда болады, бұл бөлшектердің пішінін дұрыс емес етеді; дисперсанттың қорғаныш әсері тым әлсіз, ал бастапқы бөлшектер Полимерлеудің ерте сатысында конверсия жылдамдығының төмен сатысында оңай бірігеді, осылайша бөлшектердің пішіні дұрыс емес шайыр түзеді.

Винилхлоридтің суспензиялы полимерленуіне HPMC және басқа дисперсенттерді қосу полимерленудің бастапқы кезеңінде винилхлорид пен су арасындағы фазааралық керілуді азайтуы мүмкін екендігі тәжірибеде дәлелденді. Су ортасындағы тұрақты дисперсия, бұл әсер дисперсияның дисперстік қабілеті деп аталады; екінші жағынан, винилхлорид тамшысының бетінде адсорбцияланған дисперстің липофильді функционалдық тобы винилхлорид тамшысының агрегациялануын болдырмайтын қорғаныс қабатын құрайды. Тамшы тұрақтандыру және қорғау рөлін атқарады, бұл дисперсанттың коллоидты ұстау қабілеті деп аталады. Яғни, суспензиялы полимерлеу жүйесінде диспергирлеуші ​​диспергирлеуші ​​және коллоидтық тұрақтылықты қорғаудың қосарлы рөлін атқарады.

3.2 Қолданбаның өнімділігін талдау

ПВХ шайыры - қатты бөлшектердің ұнтағы. Оның бөлшектерінің сипаттамалары (оның бөлшектерінің пішіні, бөлшектердің мөлшері мен таралуы, микроқұрылымы мен кеуектерінің өлшемі және таралуы және т.б. қоса) негізінен пластмассаларды өңдеу өнімділігіне және өнімнің өнімділігіне әсер етеді және ПВХ анықтайды. Шайыр бөлшектерінің сипаттамаларына ең үлкен әсер ететін екі фактор бар:①Полимерлеу цистернасын араластыру, жабдық салыстырмалы түрде бекітілген және араластыру сипаттамалары негізінен өзгермейді;②Полимерлеу процесінде мономердің дисперсиялық жүйесі, яғни түрін, дәрежесін және дозасын қалай таңдау керектігі ПВХ шайырының түйіршіктерінің қасиеттерін бақылайтын ең маңызды айнымалы болып табылады.

Суспензияны полимерлеу процесіндегі шайырды түйіршіктеу механизмінен реакция алдында дисперсатты қосу негізінен араластыру нәтижесінде пайда болған мономерлі май тамшыларын тұрақтандыруға және май тамшыларының өзара полимерленуі мен қосылуына жол бермеуге қызмет ететіні белгілі. Демек, дисперсияның дисперсиялық әсері полимер шайырының негізгі қасиеттеріне әсер етеді.

Дисперсанттың коллоидты ұстау қабілеті тұтқырлыққа немесе молекулалық массаға оң әсер етеді. Су ерітіндісінің тұтқырлығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым молекулалық масса жоғары болады және винилхлорид-су фазасының интерфейсінде адсорбцияланған қорғаныс қабықшасының беріктігі жоғары болса, пленка жарылуы мен дәннің іріленуіне бейімділік аз болады.

Дисперсанттың сулы ерітіндісі фазааралық белсенділікке ие, беттік керілу неғұрлым аз болса, соғұрлым беттік белсенділік жоғарырақ, мономерлі май тамшылары соғұрлым майда түзіледі, алынған шайыр бөлшектерінің көрінетін тығыздығы азырақ, ал бос және кеуектірек болады.

Желатин, ПВА және ГРМК сулы дисперсиялық ерітінділерінде бірдей концентрациядағы HPMC фазааралық керілу салыстырмалы түрде аз болатыны эксперименталды зерттеулер арқылы расталды, яғни беттік керілу неғұрлым аз болса, HPMC беттік белсенділігі соғұрлым жоғары болады. винилхлоридті суспензияны полимерлеу жүйесі, бұл HPMC дисперсантының дисперстік қабілеті күштірек екенін көрсетеді. Орташа және жоғары тұтқырлықтағы PVA дисперсенттерімен салыстырғанда, HPMC орташа салыстырмалы молекулалық салмағы (шамамен 22 000) PVA (шамамен 150 000) қарағанда әлдеқайда аз, яғни HPMC дисперсенттерінің желім ұстау өнімділігі сол сияқты жақсы емес. PVA.

Жоғарыда келтірілген теориялық және практикалық талдаулар HPMC суспензиялы ПВХ шайырларының әртүрлі түрлерін өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін екенін көрсетеді. 80% алкоголиз дәрежесі бар PVA-мен салыстырғанда, оның желімді ұстау қабілеті әлсіз және дисперсиялық қабілеті күштірек;.5% PVA-мен салыстырғанда, желімді ұстау қабілеті мен дисперсия қабілеті баламалы. HPMC диспергатор ретінде пайдаланылады және HPMC шығаратын шайыр бөлшектерінің құрамындағы «пленка» аз, шайыр бөлшектерінің дұрыс еместігі, ұсақ бөлшектердің мөлшері, шайырды өңдейтін пластификаторлардың жоғары сіңірілуі және шын мәнінде шайнекке аз жабысады, өйткені ол емес. -улы және оңай Мөлдірлігі жоғары медициналық деңгейдегі шайырлар шығарады.

Жоғарыда келтірілген теориялық және практикалық өндірістік талдауға сәйкес, суспензияны полимерлеуге арналған негізгі дисперсенттер ретінде HPMC және PVA негізінен шайыр өнімдерінің сапа талаптарына жауап бере алады, бірақ полимерлеу кезінде желім ұстау қабілеті мен фазааралық белсенділік талаптарын қанағаттандыру өте қиын. өндіріс. Екеуінің өзіндік сипаттамалары болғандықтан, жоғары сапалы шайыр өнімдерін шығару үшін өндірушілердің көпшілігі әр түрлі желімдерді ұстау мүмкіндіктері мен фазааралық әрекеттері бар композиттік жүйелерді, яғни PVA және HPMC композиттік дисперсиялық жүйелерді пайдаланады. басқа.

3.3 Үйдегі және шетелдегі HPMC сапасын салыстыру

Гельдің температурасын сынау процесі массалық үлесі 0,15% сулы ерітіндіні дайындау, оны колориметриялық түтікке қосу, термометрді енгізу, баяу қыздыру және ақырын араластыру, ерітінді сүтті ақ жіп тәрізді гель пайда болған кезде төменгі шегі болып табылады. гель температурасы, қыздыруды жалғастырыңыз және араластырыңыз, ерітінді толығымен сүтті ақ түске айналғанда, гель температурасының жоғарғы шегі болып табылады.

3.4 Микроскоппен елдегі және шетелдегі HPMC әртүрлі үлгілерінің жағдайы

Микроскоп астында HPMC әртүрлі түрлерінің фотосуреттерін көруге болады:①Шетелдік E50 және отандық 60YT50 HPMC микроскоп астында жинақталған құрылымды ұсынады, отандық 60YT50HPMC молекулалық құрылымы жинақы және біркелкі, ал шетелдік E50 молекулалық құрылымы дисперсті;②Тұрмыстық 60YT50 HPMC жиынтық күйі Құрылым винилхлорид пен су арасындағы фазааралық кернеуді теориялық тұрғыдан азайтып, винилхлоридтің су ортасында біркелкі және тұрақты дисперсті болуына көмектесе алады, яғни 60YT50 HPMC құрамындағы гидроксипропил мөлшері сәл жоғары болғандықтан, ол оны гидрофильді етеді, ал ES0 Құрамында метоксил топтарының жоғары болуына байланысты, теориялық тұрғыдан ол резеңке ұстау қабілеті жоғарырақ;③полимерлеу процесінің бастапқы кезеңінде винилхлорид тамшыларының қосылуын болдырмайды;④полимерлеу процесінің ортаңғы және кейінгі кезеңдерінде полимер бөлшектерінің қосылуын болдырмайды. Агрегатты құрылым негізінен целлюлоза молекулаларының өзара орналасуын (кристалдық және аморфты аймақтар, бірлік жасушаның өлшемі мен формасы, бірлік жасушадағы молекулалық тізбектердің орау формасы, кристаллиттер мөлшері және т.б.), бағдар құрылымын зерттейді ( молекулалық тізбек және микрокристалдардың бағдары) және т.б., эфирлеу кезінде тазартылған мақтаның толық егу реакциясына ықпал етеді және HPMC-тің ішкі сапасы мен тұрақтылығын жақсартады.

3.5 Үйдегі және шетелдегі HPMC су ерітіндісінің жағдайы

Отандық және шетелдік HPMC 1% сулы ерітіндіге дайындалды және отандық 60YT50 HPMC жарық өткізгіштігі 93%, ал шетелдік E50 HPMC 94% болды және екеуінің арасында жарық өткізгіштікте негізінен ешқандай айырмашылық болмады.

Отандық және шетелдік HPMC өнімдері 0,5% сулы ерітіндіге айналдырылды және HPMC целлюлозасы ерігеннен кейін ерітінді байқалды. Қарапайым көзбен қарағанда, екеуінің де мөлдірлігі өте жақсы, мөлдір және мөлдір, ерімейтін талшықтың көп мөлшері жоқ, бұл импорттық HPMC және отандық HPMC сапасы жақсырақ екенін көрсетеді. Ерітіндінің жоғары жарық өткізгіштігі HPMC сілтілеу және эфирлеу процесінде қоспалар мен ерімейтін талшықтардың көп мөлшерінсіз толық әрекеттесетінін көрсетеді. Біріншіден, ол HPMC сапасын оңай анықтай алады. Ақ сұйықтық және ауа көпіршіктері.

4. HPMC дисперсті қолданбасының пилоттық сынағы

Полимерлеу процесінде отандық HPMC дисперсиялық өнімділігін және оның ПВХ шайырының сапасына әсерін одан әрі растау үшін Shandong Yiteng New Materials Co., Ltd компаниясының ғылыми-зерттеу тобы дисперсенттер ретінде отандық және шетелдік HPMC өнімдерін, ал отандық HPMC өнімдерін пайдаланды. және дисперсенттер ретінде импортталған PVA. Қытайда дисперсенттер ретінде HPMC-тің әртүрлі брендтері дайындаған шайырлардың сапасы сыналған және салыстырылған және ПВХ шайырында HPMC қолдану әсері талданып, талқыланды.

4.1 Пилоттық сынақ процесі

Полимерлену реакциясы 6 м3 полимерлеу шәйнегінде жүргізілді. ПВХ шайырының сапасына мономер сапасының әсерін жою үшін тәжірибелік зауыт кальций карбиді әдісін қолданып, винилхлорид мономерін алды, ал мономердегі су мөлшері 50-ден аз болды.×10-6. Полимерлеу шәйнегінің вакуумы жарамды болғаннан кейін, өлшенген винилхлоридті және ионсыз суды ретімен полимерлеу шәйнекке қосыңыз, содан кейін таразыдан кейін бір уақытта шайнекке формула бойынша талап етілетін дисперсті және басқа қоспаларды қосыңыз. Алдын ала араластырғаннан кейін 15 минут, ыстық су 90°Курткаға C енгізілді, полимерлену реакциясын бастау үшін полимерлеу температурасына дейін қыздырылды, ал салқындатылған су бір уақытта күртеге енгізілді, реакция температурасы DCS арқылы бақыланады. Полимерлеу шәйнегінің қысымы 0,15 МПа дейін төмендегенде, полимерлеудің конверсия жылдамдығы 85% -дан 90% -ға дейін жетеді, реакцияны тоқтату үшін терминаторды қосу, винилхлоридті қалпына келтіру, ПВХ шайырын алу үшін бөлу және кептіру.

4.2 Отандық 60YT50 және шетелдік E50 HPMC шайыр өндірісінің пилоттық сынағы

ПВХ шайырын өндіруге арналған отандық 60YT50 және шетелдік E50 HPMC сапасын салыстыру деректерінен отандық 60YT50 HPMC ПВХ шайырының тұтқырлығы мен пластификаторды сіңіруі ұқсас шетелдік HPMC өнімдеріне ұқсас, ұшпа заттары төмен, өздігінен жақсы екенін көруге болады. -жеткіліктілік, Біліктілік көрсеткіші 100%, ал екеуі шайыр сапасы бойынша негізінен жақын. Шетелдік E50 құрамындағы метоксилдің мөлшері отандық 60YT50 HPMC-ге қарағанда біршама жоғары және оның резеңке ұстау өнімділігі күшті. Алынған ПВХ шайыры пластификаторды сіңіру және көрінетін тығыздығы бойынша отандық HPMC дисперсенттерінен сәл жақсырақ.

4.3 Отандық 60YT50 HPMC және импорттық PVA шайырдың пилоттық сынағы өндіру үшін диспергирлеуші ​​ретінде пайдаланылады

4.3.1 Өндірілген ПВХ шайырының сапасы

ПВХ шайырын отандық 60YT50 HPMC және импорттық PVA дисперсті шығарады. Сапаны салыстыру деректерін көруге болады: сәйкесінше ПВХ шайырын өндіру үшін бірдей сапалы 60YT50HPMC және импортталған PVA дисперсиялық жүйесін пайдалану, өйткені теориялық тұрғыдан алғанда 60YTS0 HPMC дисперсті күшті дисперсия қабілетіне және жақсы резеңке ұстау өнімділігіне ие. Бұл PVA дисперсия жүйесі сияқты жақсы емес. 60YTS0 HPMC дисперсиялық жүйесімен өндірілген ПВХ шайырының көрінетін тығыздығы PVA дисперсиясына қарағанда сәл төмен, пластификаторды сіңіру жақсырақ, ал шайырдың орташа бөлшектерінің өлшемі майдарақ. Сынақ нәтижелері негізінен 60YT50 HPMC және импортталған PVA дисперсиялық жүйелерінің әртүрлі сипаттамаларын көрсете алады, сондай-ақ ПВХ шайырының өнімділігінен екі дисперсияның артықшылықтары мен кемшіліктерін көрсетеді. Микроқұрылымы бойынша, HPMC дисперсиялық шайырының беткі қабаты Жұқа, шайыр өңдеу кезінде пластиктену оңайырақ.

4.3.2 Электрондық микроскоптағы ПВХ шайыр бөлшектерінің қабықша күйі

Шайыр бөлшектерінің микроқұрылымын бақылай отырып, HPMC дисперсті шығаратын шайыр бөлшектері жұқа микроскопиялық «пленка» қалыңдығына ие болады; PVA дисперсті шығаратын шайыр бөлшектері қалыңырақ микроскопиялық «пленкаға» ие. Сонымен қатар, құрамында винилхлоридті мономер қоспаларының жоғары мөлшері бар кальций карбидті шайыр өндірушілері формулалар жүйесінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін дисперсенттер мөлшерін арттыруы керек, бұл шайыр бөлшектерінің беткі шөгінділерінің ұлғаюына әкеледі. және «пленканың» қалыңдауы. Төменгі ағынды өңдеудің пластификаторлық өнімділігі қолайсыз.

4.4 ПВХ шайырын алу үшін әртүрлі маркалы HPMC сынақ сынағы

4.4.1 Өндірілген ПВХ шайырының сапасы

Бір дисперсант ретінде HPMC әртүрлі отандық сорттарын (әртүрлі тұтқырлығы мен гидроксипропилді құрамды) пайдалана отырып, дисперсия мөлшері винилхлорид мономерінің 0,060% құрайды, ал винилхлоридтің суспензиялы полимерленуі 56,5 орындалады.° C алу үшін ПВХ шайырының орташа бөлшектер өлшемін, айқын тығыздығын және пластификаторды сіңіру.

Бұдан мынаны көруге болады:①65YT50 HPMC дисперсиялық жүйесімен салыстырғанда, 75YT100 тұтқырлығы 65YT50 HPMC 75YT100HPMC төмен, ал гидроксипропил мазмұны да 75YT100HPMC төмен, ал метоксил мазмұны 75YT10 жоғары. Дисперсанттарды, тұтқырлықты және гидроксипропилді теориялық талдауға сәйкес, негіз құрамының төмендеуі сөзсіз HPMC дисперстік қабілетінің төмендеуіне әкеледі, ал метоксидің мөлшерінің жоғарылауы дисперсанттың жабысқақ ұстау қабілетінің жоғарылауына ықпал етеді, яғни, 65YT50 HPMC дисперсиялық жүйесі ПВХ шайырының орташа бөлшектерінің өлшемін ұлғайтады (дөрекі бөлшектердің өлшемі), Көрінетін тығыздық артады және пластификатордың сіңірілуі артады;②60YT50 HPMC дисперсиялық жүйесімен салыстырғанда, 60YT50 HPMC гидроксипропил мазмұны 65YT50 HPMC-тен жоғары, ал екеуінің метокси мазмұны жақын және жоғары. Дисперсанттар теориясына сәйкес, гидроксипропилдің мөлшері неғұрлым жоғары болса, дисперсанттың дисперстік қабілеті соғұрлым күшті болады, сондықтан 60YT50 HPMC дисперсиялық қабілеті жоғарылайды; сонымен бірге екі метоксил мазмұны жақын және мазмұны жоғары, желімді ұстау қабілеті де күшті, 60YT50 HPMC және 65YT50 HPMC дисперстік жүйелерінде бірдей сападағы ПВХ шайыры 65YT50 HPMC дисперсиясына қарағанда 60YT50HPMC өндіреді. жүйеде кішірек орташа бөлшектер өлшемі (ұсақ бөлшектер өлшемі) және төмен көрінетін тығыздық болуы керек, өйткені дисперсиялық жүйедегі метоксилдің мөлшері (резеңке ұстау өнімділігі) жақын, нәтижесінде пластификатордың сіңірілуі ұқсас болады. Бұл сондай-ақ 60YT50 HPMC әдетте ПВА шайыры өнеркәсібінде PVA және HPMC композиттік дисперсенттерді таңдағанда пайдаланылуының себебі. Әрине, 65YT50 HPMC композиттік дисперсиялық жүйе формуласында негізді түрде қолданыла ма, жоқ па, сонымен қатар шайыр сапасының нақты көрсеткіштеріне сәйкес анықталуы керек.

4.4.2 Микроскоп астында ПВХ шайыр бөлшектерінің бөлшектер морфологиясы

Микроскоп астында әртүрлі гидроксипропил және метоксил құрамы бар 2 түрлі 60YT50 HPMC дисперсенттерімен өндірілген ПВХ шайырының бөлшектерінің морфологиясын көруге болады: гидроксипропил және метоксил құрамының жоғарылауымен, HPMC дисперсиялық қабілеті, ұсталуы Желімдеу қабілеті жоғарылайды. 60YT50 HPMC (8,7% гидроксипропил массалық үлесі, 28,5% метоксил массалық үлесі) салыстырғанда, өндірілген ПВХ шайырының бөлшектері қалыпты, қалдықсыз және бөлшектері борпылдақ.

4.5 60YT50 HPMC дозасының ПВХ шайырының сапасына әсері

Пилоттық сынақта метоксил тобының массалық үлесі 28,5% және гидроксипропил тобының массалық үлесі 8,5% болатын бір дисперсант ретінде 60YT50 HPMC қолданылады. Винилхлоридті суспензиялы полимерлеуді 5 градуста жүргізу арқылы алынған ПВХ шайырының орташа бөлшектерінің өлшемі, көрінетін тығыздығы және пластификатордың сіңірілуі.°C.

Дисперсанттың мөлшері артқан сайын тамшы бетінде адсорбцияланған дисперсиялық қабаттың қалыңдығы арта түсетінін көруге болады, бұл дисперсанттың өнімділігін және адгезивті ұстау қабілетін арттырады, нәтижесінде ПВХ орташа бөлшектерінің мөлшері азаяды. шайыр және бетінің азаюы. Көрінетін тығыздық артады және пластификаторды сіңіру азаяды.

5 Қорытынды

(1) Отандық HPMC өнімдерінен дайындалған ПВХ шайырының қолдану өнімділігі ұқсас импорттық өнімдер деңгейіне жетті.

(2) HPMC бір дисперсенттер ретінде пайдаланылғанда, ол жақсырақ көрсеткіштері бар ПВХ шайырлы өнімдерін де шығара алады.

(3) PVA дисперсиясымен, HPMC және PVA дисперсімен салыстырғанда, қоспалардың екі түрі тек шайыр өндіру үшін диспергирлеуші ​​ретінде пайдаланылады және өндірілген шайыр индикаторларының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. HPMC дисперсті жоғары беттік белсенділікке және күшті мономер май тамшылары дисперсті өнімділікке ие. Ол PVA 72 ,5% алкоголиз дәрежесімен бірдей өнімділікке ие.

(4) Бірдей сапа жағдайында HPMC әртүрлі сорттары әртүрлі метоксил және гидроксипропил мазмұнына ие, олар ПВХ шайырының сапа индексін реттеу үшін әртүрлі қолданылады. 60YT50 HPMC дисперсті 65YT50 HPMC дисперсиясына қарағанда жоғары гидроксипропил мазмұнына байланысты жақсы дисперсиялық өнімділікке ие; 65YT50 HPMC Дисперсант құрамындағы метоксидің жоғары болуына байланысты резеңке ұстау өнімділігі 60YT50HPMC қарағанда күштірек.

(5) Әдетте ПВХ шайыры өндірісінде қолданылатын 60YT50HPMC дисперсті мөлшері әртүрлі, ал ПВХ шайырының сапасы мен өнімділігін реттеу де айқын өзгерістерге ие. 60YT50 HPMC диспергаторының дозасы ұлғайған кезде ПВХ шайырының орташа бөлшектерінің мөлшері азаяды, көрінетін тығыздық артады және пластификация Агенттің сіңу жылдамдығы төмендейді және керісінше.

Сонымен қатар, PVA диспергаторымен салыстырғанда, HPMC шайырлы сериялы өнімдерді өндіру үшін қолданылады, ол полимерлеу шәйнектің түрі, көлемі, араластыру және т. шәйнек, және шайыр бетіндегі пленканы азайтыңыз Қалыңдығы, улы емес шайыр, жоғары термиялық тұрақтылық, шайырдың төменгі ағынын өңдеу өнімдерінің мөлдірлігін арттыру және т.б. Сонымен қатар, отандық HPMC ПВХ өндірушілеріне өндіріс шығындарын азайтуға, нарықтың бәсекеге қабілеттілігін арттыруға және жақсы нәтижелерге қол жеткізуге көмектеседі. экономикалық пайда.