Aplicação de hidroxipropilmetilcelulose na produção de PVC

Palavras-chave: hidroxipropilmetilcelulose; PVC com alto grau de polimerização; pequeno experimento; polimerização; localização.

A aplicação da China hidroxipropilmetilceluloseem vez do importado foi introduzida a produção de PVC com alto grau de polimerização. Os efeitos de dois tipos de hidroxipropilmetilcelulose nas propriedades do PVC com alto grau de polimerização foram investigados. Os resultados mostraram que era viável substituir a hidroxipropilmetilcelulose nacional pela importada.

As resinas de PVC de alto grau de polimerização referem-se a resinas de PVC com um grau médio de polimerização superior a 1.700 ou uma estrutura ligeiramente reticulada entre as moléculas. Em comparação com a resina de PVC comum, a resina de PVC de alta polimerização tem alta resiliência, pequeno conjunto de compressão, boa resistência ao calor, resistência ao envelhecimento, resistência à fadiga e resistência ao desgaste. É um substituto de borracha ideal e pode ser usado em tiras de vedação de automóveis, fios e cabos, cateteres médicos, etc.

O método de produção de PVC com alto grau de polimerização é principalmente a polimerização em suspensão. Na produção do método de suspensão, o dispersante é um importante agente auxiliar, e seu tipo e quantidade afetarão diretamente o formato das partículas, a distribuição do tamanho das partículas e a absorção do plastificante da resina de PVC acabada. Os sistemas de dispersão comumente usados ​​são sistemas de álcool polivinílico e sistemas de dispersão compostos de hidroxipropilmetilcelulose e álcool polivinílico, e os fabricantes nacionais usam principalmente os últimos.

1 Principais matérias-primas e especificações

As principais matérias-primas e especificações utilizadas no teste são mostradas na Tabela 1. Pode-se observar na Tabela 1 que a hidroxipropilmetilcelulose nacional selecionada neste artigo é consistente com a hidroxipropilmetilcelulose importada, o que fornece um pré-requisito para o teste de substituição neste papel.

2 Conteúdo de teste

2. 1 Preparação de solução de hidroxipropilmetilcelulose

Pegue uma certa quantidade de água deionizada, coloque em um recipiente e aqueça a 70°C, e adicione gradativamente hidroxipropilmetilcelulose sob agitação constante. A celulose flutua inicialmente na água e depois é gradualmente dispersa até ser misturada uniformemente. Resfrie a solução até o volume.

Tabela 1 Principais matérias-primas e suas especificações

2. 2 Método de teste

No pequeno dispositivo de teste de 10 L, use hidroxipropilmetilcelulose importada para realizar testes de referência para determinar a fórmula básica do pequeno teste; usar hidroxipropilmetilcelulose doméstica para substituir hidroxipropilmetilcelulose importada para testes; Os produtos de resina de PVC produzidos por hidroxipropilmetilcelulose foram comparados e estudou-se a viabilidade de substituição da hidroxipropilmetilcelulose doméstica. De acordo com os resultados do pequeno teste, é realizado o teste de produção.

2. 3 etapas de teste

Antes da reação, limpe a chaleira de polimerização, feche a válvula inferior, adicione uma certa quantidade de água dessalinizada e, em seguida, adicione o dispersante; feche a tampa da chaleira, aspire após passar no teste de pressão de nitrogênio e adicione monômero de cloreto de vinila; após agitação a frio, adicione o iniciador; Use água circulante para aumentar a temperatura na chaleira até a temperatura de reação e adicione solução de bicarbonato de amônio em tempo hábil durante este processo para ajustar o valor de pH do sistema de reação; quando a pressão da reação cair para a pressão especificada na fórmula, adicione um terminador e um antiespumante e libere a solução. O produto acabado de resina de PVC foi obtido por centrifugação e secagem e amostrado para análise.

2. 4 Métodos de análise

De acordo com os métodos de teste relevantes no padrão empresarial, o número de viscosidade, densidade aparente, matéria volátil (incluindo água) e absorção de plastificante de 100 g de resina de PVC de resina de PVC acabada foram testados e analisados; Foi testado o tamanho médio de partícula da resina de PVC; a morfologia das partículas de resina de PVC foi observada em microscópio eletrônico de varredura.

3 Resultados e Discussão

3.1 Análise comparativa da qualidade de diferentes lotes de resina de PVC em polimerização em pequena escala

Pressione 2. De acordo com o método de teste descrito em 4, cada lote de resina de PVC acabada em pequena escala foi testado e os resultados são mostrados na Tabela 2.

Tabela 2 resultados de diferentes lotes de teste pequeno

Pode ser visto na Tabela 2: A densidade aparente, o número de viscosidade e a absorção de plastificante da resina de PVC obtida são relativamente próximos usando celulose diferente para testes pequenos; o produto de resina obtido usando a fórmula doméstica de hidroxipropilmetilcelulose. O tamanho médio das partículas é ligeiramente menor.

A Figura 1 mostra as imagens SEM de produtos de resina de PVC obtidos com diferentes hidroxipropilmetilcelulose.

(1)—Hidroxipropilmetilcelulose importada

(2)—Hidroxipropilmetilcelulose doméstica

Figo. 1 MEV de resinas produzidas em polimerizador de 10 L na presença de diferentes hidroxipropilmetilcelulose

Pode-se observar na Figura 1 que as estruturas superficiais das partículas de resina de PVC produzidas por diferentes dispersantes de celulose são relativamente semelhantes.

Resumindo, verifica-se que a hidroxipropilmetilcelulose nacional testada neste artigo tem viabilidade de substituir a hidroxipropilmetilcelulose importada.

3. 2 Análise comparativa da qualidade da resina de PVC com alto grau de polimerização em teste de produção

Devido ao alto custo e risco do teste de produção, o esquema de substituição completo do teste pequeno não pode ser aplicado diretamente, portanto o plano é aumentar gradativamente a proporção de hidroxipropilmetilcelulose doméstica na fórmula. Os resultados dos testes de cada lote são mostrados na Tabela 3 mostrada.

Tabela 3 Resultados de testes de diferentes lotes de produção

Pode-se observar na Tabela 3 que o uso de hidroxipropilmetilcelulose doméstica aumenta gradualmente até que a hidroxipropilmetilcelulose doméstica substitua completamente a hidroxipropilmetilcelulose importada. Os principais indicadores como absorção de plastificantes e densidade aparente não oscilaram significativamente, indicando que a hidroxipropilmetilcelulose nacional selecionada neste artigo pode substituir a hidroxipropilmetilcelulose importada na produção.

4 Conclusão

O teste da hidroxipropilmetilcelulose doméstica em um pequeno dispositivo de teste de 10 L mostra que ele tem viabilidade para substituir a hidroxipropilmetilcelulose importada; os resultados dos testes de substituição de produção mostram que a hidroxipropilmetilcelulose doméstica é usada para a produção de resina de PVC, os principais indicadores de qualidade da resina de PVC acabada e da hidroxipropilmetilcelulose importada não apresentam diferença significativa. Atualmente, o preço da celulose nacional no mercado é inferior ao da celulose importada. Portanto, se a celulose nacional for utilizada na produção, o custo das ajudas à produção pode ser significativamente reduzido.