Studie naar pilottest voor de productie van PVC-hars uit hydroxypropylmethylcellulose

Het productieproces van binnenlandse HPMC werd geïntroduceerd en de belangrijkste rol van binnenlandse HPMC in het productieproces van PVC en de invloed ervan op de kwaliteit van PVC-hars werden tijdens de pilottest bestudeerd. De resultaten laten zien dat:①De prestaties van binnenlandse HPMC zijn uitstekend, en de prestaties van de geproduceerde PVC-hars zijn gelijkwaardig aan de kwaliteit van PVC-hars geproduceerd door geïmporteerde HPMC-producten;②Wanneer binnenlandse HPMC wordt gebruikt bij de productie van PVC, kan PVC worden verbeterd en verfijnd door het type en de hoeveelheid HPMC aan te passen. De prestaties van harsproducten;③Domestic HPMC is geschikt voor de productie van diverse losse PVC-harsen. De geproduceerde PVC-harsdeeltjes hebben een dunne film en plakken licht aan de ketel;④Binnenlandse HPMC-producten kunnen geïmporteerde HPMC-producten vervangen.

Trefwoorden:PVC; dispergeermiddel; hydroxypropylmethylcellulose

De productie van HPMC met geraffineerd katoen in het buitenland begon in 1960, en mijn land begon begin 1970 met de ontwikkeling van HPMC. Vanwege de beperkingen van apparatuur, technologie en andere factoren kon de kwaliteit niet stabiel zijn en was het uiterlijk vezelig. Om deze reden zijn de HPMC die nodig zijn voor de PVC-harsindustrie, de farmaceutische industrie, hoogwaardige bouwmaterialen, cosmetica, staal, voedingsmiddelen en andere industrieën allemaal afhankelijk van import, voornamelijk uit de Verenigde Staten en Japan, en is HPMC onderworpen aan een buitenlands monopolie. . In 1990 organiseerde het Ministerie van Chemische Industrie relevante eenheden om gezamenlijk de belangrijkste problemen aan te pakken, en produceerde producten die voldeden aan de industriële kwaliteitseisen van PVC, waarmee de lokalisatie van HPMC werd gerealiseerd. In de afgelopen jaren hebben uitstekende binnenlandse HPMC-fabrikanten het ontwikkelingsconcept van innovatie, coördinatie, groen, openheid en delen stevig verankerd, aangedrongen op innovatiegedreven ontwikkeling en met succes hoogwaardige ontwikkeling bereikt door onafhankelijke innovatie, wetenschappelijke ontwikkeling en versnelde conversie van oude en nieuwe kinetische energie. Op voorstel van de China Petroleum and Chemical Industry Federation werd de GB/T 34263-2017 “Hydroxypropyl Methyl Fiber for Industrial Use”, die was aangewezen door de China Chemical Standardization Technical Committee en goedgekeurd door de redactieeenheid, in 2017 afgekondigd. werd landelijk uitgebracht op 1 april 2018. officieel geïmplementeerd. Sindsdien zijn er normen voor PVC-bedrijven om HPMC-producten te kopen en te gebruiken.

1. Verfijnde katoenkwaliteit

30# geraffineerd katoen heeft onder de microscoop de vorm van fijne vezels. Een volwassen katoenvezel heeft honderden gekristalliseerde basiselementvezels in zijn dwarsdoorsnede, en de basiselementvezels zijn samengevoegd tot honderden gebundelde vezels. Deze fibrilbundels Een katoenvezel is spiraalvormig opgerold in concentrische lagen. Dit is bevorderlijk voor de vorming van alkalische cellulose en de uniformiteit van de veretheringsgraad, en is bevorderlijk voor het verbeteren van het lijmretentievermogen van HPMC tijdens PVC-polymerisatie.

30 # geraffineerd katoen maakt gebruik van katoenlinters met een hoge rijpheid en een lage polymerisatiegraad als grondstof, het productieproces is ingewikkeld, het moet worden gezuiverd en de productiekosten zijn hoog. 1000 # geraffineerd katoen maakt gebruik van katoenlinters met een hoge rijpheid en hoge polymerisatiegraad als grondstof, het productieproces is niet ingewikkeld en de productiekosten zijn laag. Daarom wordt 30# geraffineerd katoen gebruikt voor de productie van hoogwaardige producten zoals PVC-hars/geneesmiddelen/voedsel, en wordt 1000# geraffineerd katoen gebruikt voor de productie van bouwmaterialen of andere toepassingsgebieden.

2. De aard, het model en het productieproces van HPMC-producten

2.1 Eigenschappen van HPMC-producten

HPMCis een niet-giftig, geurloos, smaakloos wit of gebroken wit vezelig of korrelig poeder gemaakt van natuurlijk geraffineerd katoen als belangrijkste grondstof. Het is een semi-synthetische, inactieve, visco-elastisch polymeer, niet-ionische verbindingen. De Chinese aliassen zijn hydroxymethylpropylcellulose, cellulosehydroxypropylmethylether en hypromellose, en de molecuulformule is [C6H7O2(OH)2COOR]n.

Het smeltpunt van HPMC is 225-230°C, de dichtheid is 1,26-1,31 g/cm3³, de relatieve molecuulmassa is ongeveer 22.000, de carbonisatietemperatuur is 280-300°C, en de oppervlaktespanning is 42-56 mN/m (2% waterige oplossing).

De fysische en chemische eigenschappen van HPMC omvatten hoofdzakelijk de volgende punten.

(1) Deeltjesgrootte-index: De HPMC-deeltjesgrootte-index voor PVC-hars stelt hoge eisen. Het slagingspercentage van 150μm is groter dan 98,5% en het slagingspercentage is 187μm is 100%. De algemene eis van speciale specificaties ligt tussen 250 en 425μm.

(2) Oplosbaarheid: oplosbaar in sommige oplosmiddelen zoals water en alcoholen, oplosbaar in water en heeft oppervlakteactiviteit. Hoge transparantie, stabiele prestaties van de oplossing, verschillende specificaties van producten hebben verschillende geltemperaturen, oplosbaarheid verandert met de viscositeit, hoe lager de viscositeit, hoe groter de oplosbaarheid, verschillende specificaties van HPMC hebben bepaalde prestatieverschillen en de oplosbaarheid in water is dat niet beïnvloed door de pH-waarde.

De oplosbaarheid in koud water en warm water is verschillend. Producten met een hoog methoxylgehalte zijn onoplosbaar in heet water boven de 85°C, producten met een gemiddeld methoxylgehalte zijn onoplosbaar in heet water boven 65°C, en producten met een laag methoxylgehalte zijn onoplosbaar in heet water boven de 65°C. Warm water boven de 60°C. Gewone HPMC is onoplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ethanol, ether en chloroform, maar oplosbaar in een waterige oplossing van 10% tot 80% ethanol of een mengsel van methanol en dichloormethaan. HPMC heeft een zekere hygroscopiciteit. Op 25°C/80%RH, de evenwichtsvochtopname is 13% en is zeer stabiel in een droge omgeving en een pH-waarde van 3,0-11,0.

(3) HPMC heeft uitstekende eigenschappen omdat het oplosbaar is in koud water, maar onoplosbaar in heet water. Door HPMC in koud water te doen en te roeren, kan het volledig oplossen en in een transparante vloeistof veranderen. Sommige merkproducten zijn in principe onoplosbaar in heet water boven de 60°C, en kan alleen maar opzwellen. Deze eigenschap kan worden gebruikt voor wassen en zuiveren, wat de kosten kan verlagen, de vervuiling kan verminderen en de productieveiligheid kan vergroten. Met de afname van het methoxylgehalte nam het gelpunt van HPMC toe, nam de wateroplosbaarheid af en nam ook de oppervlakteactiviteit af.

(4) HPMC wordt gebruikt als suspensiestabilisator en dispergeermiddel bij de polymerisatie van vinylchloride en vinylideen. Het kan samen met polyvinylalcohol (PVA) of onafhankelijk worden gebruikt en kan de deeltjesvorm en deeltjesverdeling regelen.

(5) HPMC heeft ook een sterke enzymresistentie, thermische geleigenschappen (heet water boven 60°C lost niet op, maar zwelt alleen op), uitstekende filmvormende eigenschappen, pH-waardestabiliteit (3,0-11,0), waterretentie en vele andere eigenschappen.

Op basis van de bovenstaande uitstekende eigenschappen wordt HPMC veel gebruikt in industriële gebieden zoals de geneeskunde, de petrochemische industrie, de bouw, keramiek, textiel, voeding, dagelijkse chemicaliën, kunsthars, coating en elektronica.

2.2 HPMC-productmodel

De verhouding tussen het methoxylgehalte en het hydroxypropylgehalte in HPMC-producten is anders, de viscositeit is anders en de productprestaties zijn anders.

2.3 Productieproces van HPMC-producten

HPMC gebruikt geraffineerde katoencellulose als belangrijkste grondstof en vormt katoenpoeder door middel van een breekbehandeling. Doe het katoenpoeder in een verticale polymerisatieketel, dispergeer het in ongeveer 10 keer het oplosmiddel (tolueen, isopropanol als gemengd oplosmiddel) en voeg achtereenvolgens Lye toe (bijtende soda van voedingskwaliteit wordt eerst opgelost in heet water), propyleenoxide, methylchloride veretheringsmiddel, veretheringsreactie wordt uitgevoerd bij een bepaalde temperatuur en druk, en het reactieproduct wordt geneutraliseerd met zuur, ijzer verwijderd, gewassen en gedroogd, en uiteindelijk wordt HPMC verkregen.

3. Toepassing van HPMC bij de PVC-productie

3.1 Werkingsprincipe

De toepassing van HPMC als dispergeermiddel bij de industriële productie van PVC wordt bepaald door de moleculaire structuur ervan. Uit de moleculaire structuur van HPMC blijkt dat de structuurformule van HPMC zowel een hydrofiele hydroxypropyl (-OCH-CHOHCH3) functionele groep als een lipofiele methoxyl (-OCH,) functionele groep heeft. Bij vinylchloride-suspensiepolymerisatie wordt het dispergeermiddel hoofdzakelijk geconcentreerd in de grenslaag van de monomeerdruppel-waterfase, en zo gerangschikt dat het hydrofiele segment van het dispergeermiddel zich uitstrekt tot de waterfase, en het lipofiele segment zich uitstrekt tot het monomeer. druppel. Bij HPMC is het op hydroxypropyl gebaseerde segment een hydrofiel segment, dat voornamelijk in de waterfase wordt gedistribueerd; het op methoxy gebaseerde segment is een lipofiel segment, dat voornamelijk in de monomeerfase wordt gedistribueerd. De hoeveelheid lipofiel segment verdeeld in de monomeerfase beïnvloedt de primaire deeltjesgrootte, de mate van aggregatie en de porositeit van de hars. Hoe hoger het gehalte aan het lipofiele segment, hoe sterker het beschermende effect op primaire deeltjes, hoe kleiner de mate van aggregatie van primaire deeltjes, en de hars. De porositeit van de hars neemt toe en de schijnbare dichtheid neemt af; hoe hoger het gehalte van het hydrofiele segment, hoe zwakker het beschermende effect op de primaire deeltjes, hoe groter de mate van aggregatie van de primaire deeltjes, hoe lager de porositeit van de hars, en hoe hoger de schijnbare dichtheid. Bovendien is de beschermende werking van het dispergeermiddel te sterk. Met de toename van de viscositeit van het polymerisatiereactiesysteem, bij een hogere conversiesnelheid, is de kans groot dat de binding tussen de harsdeeltjes optreedt, waardoor de vorm van de deeltjes onregelmatig wordt; het beschermende effect van het dispergeermiddel is te zwak en de primaire deeltjes zijn gemakkelijk te coalesceren in het stadium van lage conversiesnelheid in het vroege stadium van de polymerisatie, waardoor hars met een onregelmatige deeltjesvorm wordt gevormd.

Uit de praktijk is gebleken dat het toevoegen van HPMC en andere dispergeermiddelen aan de suspensiepolymerisatie van vinylchloride de grensvlakspanning tussen vinylchloride en water in het beginstadium van de polymerisatie kan verminderen. Stabiele dispersie in het watermedium, dit effect wordt het dispergeervermogen van het dispergeermiddel genoemd; aan de andere kant vormt de lipofiele functionele groep van het dispergeermiddel, geadsorbeerd op het oppervlak van de vinylchloridedruppel, een beschermende laag om de aggregatie van de vinylchloridedruppel te voorkomen. De druppel speelt een rol bij stabilisatie en bescherming, wat het colloïdretentievermogen van het dispergeermiddel wordt genoemd. Dat wil zeggen dat in het suspensiepolymerisatiesysteem het dispergeermiddel een dubbele rol speelt: het dispergeren en beschermen van de colloïdale stabiliteit.

3.2 Analyse van applicatieprestaties

PVC-hars is een vast deeltjespoeder. De deeltjeskarakteristieken (inclusief de deeltjesvorm, deeltjesgrootte en -verdeling, microstructuur en poriegrootte en -verdeling, enz.) beïnvloeden grotendeels de verwerkingsprestaties van kunststoffen en productprestaties, en bepalen PVC. Er zijn twee factoren die de grootste invloed hebben op de eigenschappen van harsdeeltjes:①Het roeren van de polymerisatietank, de apparatuur is relatief vast en de roereigenschappen zijn in principe onveranderd;②Het dispergeersysteem van het monomeer in het polymerisatieproces, dat wil zeggen hoe het type, de kwaliteit en de dosering moet worden gekozen, is de meest kritische variabele die de eigenschappen van PVC-harspellets bepaalt.

Uit het harsgranulatiemechanisme bij het suspensiepolymerisatieproces is het bekend dat het toevoegen van een dispergeermiddel vóór de reactie hoofdzakelijk dient om de door roeren gevormde monomeeroliedruppeltjes te stabiliseren en de wederzijdse polymerisatie en samensmelting van oliedruppeltjes te voorkomen. Daarom zal het dispersie-effect van het dispergeermiddel de belangrijkste eigenschappen van de polymeerhars beïnvloeden.

Het colloïdretentievermogen van het dispergeermiddel heeft een positieve relatie met de viscositeit of het molecuulgewicht. Hoe groter de viscositeit van de waterige oplossing, hoe hoger het molecuulgewicht en hoe hoger de sterkte van de beschermende film geadsorbeerd op het vinylchloride-waterfase-grensvlak, des te minder gevoelig voor filmbreuk en korrelvergroving.

De waterige oplossing van het dispergeermiddel heeft grensvlakactiviteit: hoe kleiner de oppervlaktespanning, hoe hoger de oppervlakteactiviteit, hoe fijner de gevormde monomeeroliedruppeltjes, hoe kleiner de schijnbare dichtheid van de verkregen harsdeeltjes, en hoe losser en poreuzer.

Door experimenteel onderzoek is bevestigd dat de grensvlakspanning van HPMC relatief klein is in de waterige dispergeeroplossingen van gelatine, PVA en HPMC bij dezelfde concentratie, dat wil zeggen: hoe kleiner de oppervlaktespanning, hoe hoger de oppervlakteactiviteit van HPMC in het vinylchloride-suspensiepolymerisatiesysteem, wat aangeeft dat hoe sterker het dispergerende vermogen van HPMC-dispergeermiddel is. Vergeleken met PVA-dispergeermiddelen met gemiddelde en hoge viscositeit is het gemiddelde relatieve molecuulgewicht van HPMC (ongeveer 22.000) veel kleiner dan dat van PVA (ongeveer 150.000), dat wil zeggen dat de lijmretentieprestaties van HPMC-dispergeermiddelen niet zo goed zijn als die van PVA. van PVA.

Uit de bovenstaande theoretische en praktische analyse blijkt dat HPMC kan worden gebruikt voor de productie van verschillende soorten suspensie-PVC-harsen. Vergeleken met PVA met een alcoholysegraad van 80% heeft het een zwakker lijmretentievermogen en een sterker dispergeervermogen;．Vergeleken met 5% PVA zijn het lijmvasthoudvermogen en het dispergeervermogen gelijkwaardig. HPMC wordt gebruikt als dispergeermiddel en de door HPMC geproduceerde harsdeeltjes hebben minder "filmgehalte", een slechte regelmaat van de harsdeeltjes, een fijnere deeltjesgrootte, een hoge absorptie van weekmakers voor de harsverwerking en feitelijk minder plakkerig aan de ketel, omdat het niet -giftig en gemakkelijk Produceert harsen van medische kwaliteit met hoge helderheid.

Volgens de bovenstaande theoretische en praktische productieanalyse kunnen HPMC en PVA, als de belangrijkste dispergeermiddelen voor suspensiepolymerisatie, in principe voldoen aan de kwaliteitseisen van harsproducten, maar het is erg moeilijk om te voldoen aan de eisen van het kleefvermogen en grensvlakactiviteit bij polymerisatie. productie. Omdat de twee hun eigen kenmerken hebben, gebruiken de meeste fabrikanten, om harsproducten van hoge kwaliteit te produceren, composietsystemen met verschillende lijmretentiemogelijkheden en grensvlakactiviteiten, dat wil zeggen PVA- en HPMC-composietdispergeermiddelsystemen, om het effect te bereiken van het leren van elkaar. ander.

3.3 Kwaliteitsvergelijking van HPMC in binnen- en buitenland

Het geltemperatuurtestproces bestaat uit het bereiden van een waterige oplossing met een massafractie van 0,15%, deze toevoegen aan een colorimetrische buis, een thermometer inbrengen, langzaam opwarmen en voorzichtig roeren, wanneer de oplossing melkachtig wit lijkt, is filamenteuze gel de ondergrens van de geltemperatuur, blijf opwarmen en roeren, wanneer de oplossing volledig melkachtig wit wordt, is dit de bovengrens van de geltemperatuur.

3.4 Stand van verschillende modellen HPMC in binnen- en buitenland onder de loep

De foto's van verschillende soorten HPMC onder de microscoop zijn te zien:①Buitenlandse E50 en binnenlandse 60YT50 HPMC presenteren beide een geaggregeerde structuur onder de microscoop, de moleculaire structuur van binnenlandse 60YT50HPMC is compact en uniform, en de moleculaire structuur van buitenlandse E50 is verspreid;②De geaggregeerde toestand van huishoudelijk 60YT50 HPMC. De structuur kan theoretisch de grensvlakspanning tussen vinylchloride en water verminderen en vinylchloride helpen uniform en stabiel in het watermedium te dispergeren, dat wil zeggen omdat het hydroxypropylgehalte van 60YT50 HPMC iets hoger is. maakt het hydrofieler, terwijl ES0. Vanwege het hoge gehalte aan methoxylgroepen heeft het theoretisch gezien sterkere rubberretentieprestaties;③voorkomt het samenvoegen van vinylchloridedruppeltjes in de vroege fase van het polymerisatieproces;④voorkomt het samenvoegen van polymeerdeeltjes in de middelste en latere fasen van het polymerisatieproces. De aggregaatstructuur bestudeert voornamelijk de onderlinge rangschikking van cellulosemoleculen (kristallijne en amorfe gebieden, de grootte en vorm van de eenheidscel, de pakkingsvorm van moleculaire ketens in de eenheidscel, de grootte van kristallieten, enz.), de oriëntatiestructuur ( moleculaire keten en oriëntatie van microkristallen), enz., zijn bevorderlijk voor de volledige entreactie van geraffineerd katoen tijdens verethering, en verbeteren de intrinsieke kwaliteit en stabiliteit van HPMC.

3.5 Stand van de waterige HPMC-oplossing in binnen- en buitenland

De binnenlandse en buitenlandse HPMC werden bereid in een waterige oplossing van 1% en de lichttransmissie van binnenlandse 60YT50 HPMC was 93%, en die van buitenlandse E50 HPMC was 94%, en er was feitelijk geen verschil in lichttransmissie tussen de twee.

De binnenlandse en buitenlandse HPMC-producten werden geformuleerd in een 0,5% waterige oplossing en de oplossing nadat HPMC-cellulose was opgelost, werd waargenomen. Met het blote oog is te zien dat de transparantie van beide zeer goed, helder en transparant is, en dat er geen grote hoeveelheid onoplosbare vezels is, wat aantoont dat de kwaliteit van geïmporteerde HPMC en binnenlandse HPMC beter is. De hoge lichttransmissie van de oplossing laat zien dat HPMC volledig reageert tijdens het alkalisatie- en veretheringsproces, zonder een grote hoeveelheid onzuiverheden en onoplosbare vezels. Ten eerste kan het gemakkelijk de kwaliteit van HPMC identificeren. Witte vloeistof en luchtbellen.

4. Pilottest voor toepassing van HPMC-dispergeermiddel

Om de dispersieprestaties van binnenlandse HPMC in het polymerisatieproces en de invloed ervan op de kwaliteit van PVC-hars verder te bevestigen, gebruikte het R&D-team van Shandong Yiteng New Materials Co., Ltd. binnenlandse en buitenlandse HPMC-producten als dispergeermiddelen, en binnenlandse HPMC en geïmporteerde PVA als dispergeermiddelen. De kwaliteit van de harsen die door verschillende merken HPMC als dispergeermiddelen in China werden bereid, werd getest en vergeleken, en het toepassingseffect van HPMC in PVC-hars werd geanalyseerd en besproken.

4.1 Pilottestproces

De polymerisatiereactie werd uitgevoerd in een polymerisatieketel van 6 m3. Om de invloed van de monomeerkwaliteit op de kwaliteit van PVC-hars te elimineren, gebruikte de proeffabriek de calciumcarbidemethode om vinylchloridemonomeer te produceren, en het watergehalte van het monomeer was minder dan 50%.×10-6. Nadat het vacuüm van de polymerisatieketel is gekwalificeerd, voegt u het gemeten vinylchloride en ionenvrij water achtereenvolgens toe aan de polymerisatieketel en voegt u vervolgens na het wegen tegelijkertijd het dispergeermiddel en andere additieven toe die door de formule worden vereist. Na 15 minuten voorroeren heet water op 90°C werd in de mantel geïntroduceerd, verwarmd tot de polymerisatietemperatuur om de polymerisatiereactie te starten, en tegelijkertijd werd gekoeld water in de mantel geïntroduceerd, en de reactietemperatuur werd gecontroleerd door DCS. Wanneer de druk van de polymerisatieketel daalt tot 0,15 MPa, bereikt de conversiesnelheid van de polymerisatie 85% tot 90%, waarbij een terminator wordt toegevoegd om de reactie te beëindigen, vinylchloride wordt teruggewonnen, wordt gescheiden en gedroogd om PVC-hars te verkrijgen.

4.2 Pilottest van binnenlandse 60YT50 en buitenlandse E50 HPMC-harsproductie

Uit de kwaliteitsvergelijkingsgegevens van binnenlandse 60YT50 en buitenlandse E50 HPMC om PVC-hars te produceren, kan worden afgeleid dat de viscositeit en weekmakerabsorptie van binnenlandse 60YT50 HPMC PVC-hars vergelijkbaar zijn met die van vergelijkbare buitenlandse HPMC-producten, met weinig vluchtige stoffen, goede zelfbescherming. -toereikendheid, het gekwalificeerde tarief is 100%, en de twee liggen in principe dicht bij elkaar wat betreft harskwaliteit. Het methoxylgehalte van buitenlandse E50 is iets hoger dan dat van binnenlandse 60YT50 HPMC, en de rubberretentieprestaties zijn sterk. De verkregen PVC-hars is enigszins beter dan binnenlandse HPMC-dispergeermiddelen in termen van absorptie van weekmakers en schijnbare dichtheid.

4.3 Binnenlandse 60YT50 HPMC en geïmporteerde PVA gebruikt als dispergeermiddel voor de productie van harspilottests

4.3.1 Kwaliteit van de geproduceerde PVC-hars

PVC-hars wordt geproduceerd door binnenlandse 60YT50 HPMC en geïmporteerd PVA-dispergeermiddel. De kwaliteitsvergelijkingsgegevens zijn te zien: gebruik van hetzelfde kwaliteit 60YT50HPMC en geïmporteerd PVA-dispergeermiddelsysteem om respectievelijk PVC-hars te produceren, omdat theoretisch 60YTS0 HPMC-dispergeermiddel een sterk dispergeervermogen en goede rubberretentieprestaties heeft. Het is niet zo goed als een PVA-dispersiesysteem. De schijnbare dichtheid van PVC-hars geproduceerd door het 60YTS0 HPMC-dispersiesysteem is iets lager dan die van PVA-dispergeermiddel, de weekmakerabsorptie is beter en de gemiddelde deeltjesgrootte van de hars is fijner. De testresultaten kunnen in principe de verschillende kenmerken van 60YT50 HPMC en geïmporteerde PVA-dispergeermiddelsystemen weerspiegelen, en ook de voor- en nadelen van de twee dispergeermiddelen ten opzichte van de prestaties van PVC-hars weerspiegelen. In termen van microstructuur is de oppervlaktefilm van HPMC-dispergeerhars dun, de hars is tijdens de verwerking gemakkelijker te plastificeren.

4.3.2 Filmconditie van PVC-harsdeeltjes onder elektronenmicroscoop

Als we de microstructuur van de harsdeeltjes observeren, hebben de harsdeeltjes geproduceerd door het HPMC-dispergeermiddel een dunnere microscopische "film" -dikte; de harsdeeltjes geproduceerd door PVA-dispergeermiddel hebben een dikkere microscopische “film”. Bovendien moeten fabrikanten van calciumcarbideharsen met een hoog gehalte aan vinylchloridemonomeerverontreinigingen, om de stabiliteit van het formulesysteem te garanderen, de hoeveelheid dispergeermiddel verhogen, wat resulteert in een toename van de oppervlakteafzettingen van de harsdeeltjes. en verdikking van de “film”. De plastificeringsprestaties van de stroomafwaartse verwerking zijn ongunstig.

4.4 Pilottest van verschillende soorten HPMC om PVC-hars te produceren

4.4.1 Kwaliteit van de geproduceerde PVC-hars

Door verschillende binnenlandse HPMC-kwaliteiten (met verschillende viscositeiten en hydroxypropylgehalte) als enkel dispergeermiddel te gebruiken, bedraagt ​​de hoeveelheid dispergeermiddel 0,060% van het vinylchloridemonomeer en wordt de suspensiepolymerisatie van vinylchloride uitgevoerd bij 56,5%.° C om de gemiddelde deeltjesgrootte, schijnbare dichtheid en weekmakerabsorptie van PVC-hars te verkrijgen.

Hieruit blijkt dat:①Vergeleken met het 65YT50 HPMC-dispersiesysteem heeft 75YT100 een viscositeit van 65YT50 HPMC van minder dan 75YT100HPMC, en het hydroxypropylgehalte is ook minder dan 75YT100HPMC, terwijl het methoxylgehalte hoger is dan 75YT100 HPMC. Volgens de theoretische analyse van dispergeermiddelen, viscositeit en hydroxypropyl zal de afname van het basisgehalte onvermijdelijk leiden tot de afname van het dispergeervermogen van HPMC, en de toename van het methoxygehalte zal de verbetering van het hechtingsvermogen van het dispergeermiddel bevorderen. dat wil zeggen dat het 65YT50 HPMC-dispersiesysteem ervoor zorgt dat de gemiddelde deeltjesgrootte van PVC-hars toeneemt (grove deeltjesgrootte). De schijnbare dichtheid neemt toe en de weekmakerabsorptie neemt toe;②Vergeleken met het 60YT50 HPMC-dispersiesysteem is het hydroxypropylgehalte van 60YT50 HPMC groter dan dat van 65YT50 HPMC, en het methoxygehalte van de twee is dichtbij en hoger. Volgens de dispergeermiddeltheorie geldt: hoe hoger het hydroxypropylgehalte, hoe sterker het dispergerende vermogen van het dispergeermiddel, waardoor het dispergerende vermogen van 60YT50 HPMC wordt verbeterd; tegelijkertijd liggen de twee methoxylgehalten dichtbij en is het gehalte hoger, is het lijmretentievermogen ook sterker. In de 60YT50 HPMC- en 65YT50 HPMC-dispersiesystemen van dezelfde kwaliteit wordt de PVC-hars geproduceerd door 60YT50HPMC dan de 65YT50 HPMC-dispersie systeem moet een kleinere gemiddelde deeltjesgrootte (fijne deeltjesgrootte) en een lagere schijnbare dichtheid hebben, omdat het methoxylgehalte in het dispersiesysteem dichtbij (rubberretentieprestatie) ligt, wat resulteert in een vergelijkbare absorptie van weekmakers. Dit is ook de reden waarom 60YT50 HPMC over het algemeen wordt gebruikt in de PVC-harsindustrie bij de selectie van PVA- en HPMC-composietdispergeermiddelen. Of 65YT50 HPMC redelijkerwijs wordt gebruikt in de formule van het samengestelde dispersiesysteem moet uiteraard ook worden bepaald aan de hand van specifieke harskwaliteitsindicatoren.

4.4.2 Deeltjesmorfologie van PVC-harsdeeltjes onder de microscoop

De deeltjesmorfologie van PVC-hars geproduceerd door 2 soorten 60YT50 HPMC-dispergeermiddelen met verschillende hydroxypropyl- en methoxylgehalten onder de microscoop kan worden gezien: met de toename van het hydroxypropyl- en methoxylgehalte is het dispergerende vermogen van HPMC, retentie en het lijmvermogen verbeterd. Vergeleken met 60YT50 HPMC (8,7% hydroxypropylmassafractie, 28,5% methoxylmassafractie) zijn de geproduceerde PVC-harsdeeltjes regelmatig, zonder staartvorming, en zijn de deeltjes los.

4.5 Effect van 60YT50 HPMC-dosering op de kwaliteit van PVC-hars

In de pilottest wordt 60YT50 HPMC gebruikt als een enkel dispergeermiddel met een massafractie van de methoxylgroep van 28,5% en een massafractie van de hydroxypropylgroep van 8,5%. De gemiddelde deeltjesgrootte, schijnbare dichtheid en weekmakerabsorptie van PVC-hars verkregen door het uitvoeren van suspensiepolymerisatie van vinylchloride bij 5°C.

Het is te zien dat naarmate de hoeveelheid dispergeermiddel toeneemt, de dikte van de dispergeermiddellaag die op het druppeloppervlak wordt geadsorbeerd toeneemt, wat de dispergeerprestaties en het kleefvermogen van het dispergeermiddel verbetert, wat resulteert in een afname van de gemiddelde deeltjesgrootte van het PVC. hars en een afname van het oppervlak. De schijnbare dichtheid neemt toe en de weekmakerabsorptie neemt af.

5 Conclusie

(1) De toepassingsprestaties van PVC-hars bereid uit binnenlandse HPMC-producten hebben het niveau bereikt van vergelijkbare geïmporteerde producten.

(2) Wanneer HPMC als enkelvoudig dispergeermiddel wordt gebruikt, kan het ook PVC-harsproducten met betere indicatoren produceren.

(3) Vergeleken met PVA-dispergeermiddel, HPMC en PVA-dispergeermiddel worden de twee soorten additieven alleen gebruikt als dispergeermiddel om hars te produceren, en de geproduceerde harsindicatoren hebben hun eigen voor- en nadelen. HPMC-dispergeermiddel heeft een hoge oppervlakteactiviteit en sterke dispergerende prestaties van monomeeroliedruppels. Het heeft dezelfde prestaties als PVA 72,5% alcoholysisgraad vergelijkbare prestaties.

(4) Onder dezelfde kwaliteitsomstandigheden hebben verschillende soorten HPMC een verschillend methoxyl- en hydroxypropylgehalte, die verschillende toepassingen hebben voor het aanpassen van de kwaliteitsindex van PVC-hars. 60YT50 HPMC-dispergeermiddel heeft betere dispersieprestaties dan 65YT50 HPMC vanwege het hoge hydroxypropylgehalte; 65YT50 HPMC Vanwege het hoge methoxygehalte van het dispergeermiddel zijn de rubberretentieprestaties sterker dan die van 60YT50HPMC.

(5) Meestal is bij de productie van PVC-hars de gebruikte hoeveelheid 60YT50HPMC-dispergeermiddel anders, en de aanpassing van de kwaliteit en prestaties van PVC-hars heeft ook duidelijke veranderingen. Wanneer de dosering van 60YT50 HPMC-dispergeermiddel toeneemt, neemt de gemiddelde deeltjesgrootte van PVC-hars af, neemt de schijnbare dichtheid toe en neemt de plasticisatie toe. De absorptiesnelheid van het middel neemt af, en omgekeerd.

Bovendien wordt HPMC, vergeleken met PVA-dispergeermiddel, gebruikt om producten uit de harsserie te produceren, die een grote elasticiteit en stabiliteit vertonen voor parameters zoals het type polymerisatieketel, het volume, het roeren, enz., en het fenomeen kunnen verminderen dat de wand van de apparatuurketel aan de ketel, en verminder de harsoppervlakfilm Dikte, niet-giftige hars, hoge thermische stabiliteit, verbeter de transparantie van stroomafwaartse verwerkingsproducten van hars, enz. Bovendien zal binnenlandse HPMC PVC-fabrikanten helpen de productiekosten te verlagen, het concurrentievermogen van de markt te verbeteren en goede resultaten te boeken. economische voordelen.