Kokkuvõte: Kodumaise rakendaminehüdroksüpropüülmetüültselluloosimporditud asemel võeti kasutusele kõrge polümerisatsiooniastmega PVC tootmine. Uuriti kahte tüüpi hüdroksüpropüülmetüültselluloosi mõju kõrge polümerisatsiooniastmega PVC omadustele. Tulemused näitasid, et kodumaise hüdroksüpropüülmetüültselluloosiga on võimalik asendada imporditud tselluloos.
Kõrge polümerisatsiooniastmega PVC vaigud tähistavad PVC vaike, mille keskmine polümerisatsiooniaste on üle 1700 või mille molekulidevaheline struktuur on kergelt ristseotud, millest levinumad on PVC vaigud keskmise polümerisatsiooniastmega 2500 [1]. Võrreldes tavalise PVC-vaiguga on kõrge polümerisatsiooniga PVC-vaigul kõrge vastupidavus, väike survekomplekt, hea kuumakindlus, vananemiskindlus, väsimus- ja kulumiskindlus. See on ideaalne kummiasendaja ja seda saab kasutada autode tihendusribades, juhtmetes ja kaablites, meditsiinilistes kateetrites jne [2].
Kõrge polümerisatsiooniastmega PVC tootmismeetod on peamiselt suspensioonpolümerisatsioon [3-4]. Suspensioonimeetodi valmistamisel on dispergeeriv aine oluline abiaine ning selle tüüp ja kogus mõjutavad otseselt valmis PVC-vaigu osakeste kuju, osakeste suuruse jaotust ja plastifikaatori imendumist. Levinud dispersioonisüsteemideks on polüvinüülalkoholisüsteemid ning hüdroksüpropüülmetüültselluloosi ja polüvinüülalkoholi komposiitdispersioonisüsteemid ning kodumaised tootjad kasutavad enamasti viimaseid [5].
1 Peamised toorained ja spetsifikatsioonid
Katses kasutatud peamised toorained ja spetsifikatsioonid on toodud tabelis 1. Tabelist 1 on näha, et käesolevas töös valitud kodumaine hüdroksüpropüülmetüültselluloos on kooskõlas imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloosiga, mis annab eelduse käesolevas töös asendustesti läbiviimiseks.
2 Testige sisu
2. 1 Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi lahuse valmistamine
Võtke teatud kogus deioniseeritud vett, asetage see anumasse ja soojendage temperatuurini 70 °C ning lisage järk-järgult pidevalt segades hüdroksüpropüülmetüültselluloosi. Tselluloos hõljub alguses vee peal ja seejärel hajutatakse järk-järgult, kuni see on ühtlaselt segunenud. Jahutage lahus mahuni.
Tabel 1 Peamised toorained ja nende spetsifikatsioonid
| Tooraine nimi | Spetsifikatsioon |
| Vinüülkloriidi monomeer | Kvaliteediskoor ≥99. 98% |
| Magestatud vesi | Juhtivus≤10. 0 μs/cm, pH väärtus 5,00 kuni 9,00 |
| Polüvinüülalkohol A | Alkoholismi aste 78. 5% kuni 81. 5%, tuhasisaldus ≤0. 5%, lenduvad ained ≤5. 0% |
| Polüvinüülalkohol B | Alkoholismi aste 71. 0% kuni 73. 5%, viskoossus 4,5 kuni 6,5mPa s, lenduvad ained≤5. 0% |
| Polüvinüülalkohol C | Alkoholismi aste 54. 0% kuni 57. 0%, viskoossus 800 ~ 1 400 mPa s, tahke aine sisaldus 39. 5% kuni 40,5% |
| Imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloos A | Viskoossus 40 ~ 60 mPa s, metoksüülide massifraktsioon 28% ~ 30%, hüdroksüpropüüli massifraktsioon 7% ~ 12%, niiskus ≤5. 0% |
| Kodumaine hüdroksüpropüülmetüültselluloos B | Viskoossus 40 ~ 60 mPa s, metoksüülide massifraktsioon 28% ~ 30%, hüdroksüpropüüli massifraktsioon 7% ~ 12%, niiskus ≤5. 0% |
| Bis (2-etüülheksüülperoksüdikarbonaat) | Massiosa [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Katsemeetod
10-liitrisel väikesel katseseadmel kasutage imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloosi, et viia läbi võrdlustestid, et määrata väikese testi põhivalem; kasutada testimiseks imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloosi asendamiseks kodumaist hüdroksüpropüülmetüültselluloosi; Kodumaise hüdroksüpropüülmetüültselluloosi asendamise otstarbekuse uurimiseks võrreldi erinevatest hüdroksüpropüülmetüültselluloosidest toodetud PVC vaigutooteid. Väikese testi tulemuste kohaselt viiakse läbi tootmiskatse.
2. 3 Testi sammu
Enne reaktsiooni puhastage polümerisatsioonikatel, sulgege põhjaklapp, lisage teatud kogus magestatud vett ja seejärel dispergeeriv aine; sulgege veekeetja kaas, imege pärast lämmastiku rõhutesti läbimist tolmuimejaga ja lisage seejärel vinüülkloriidi monomeer; pärast külma segamist lisage initsiaator ; Kasutage tsirkuleerivat vett, et tõsta temperatuur veekeetjas reaktsioonitemperatuurini ja lisada selle protsessi käigus õigeaegselt ammooniumvesinikkarbonaadi lahust, et reguleerida reaktsioonisüsteemi pH väärtust; kui reaktsioonirõhk langeb valemis määratud rõhuni, lisage lõpetav aine ja vahutamisvastane aine ning tühjendage PVC vaigu lõpptoode saadi tsentrifuugimise ja kuivatamise teel ning analüüsiks võeti proovid.
2. 4 Analüüsimeetodid
Vastavalt ettevõtte standardi Q31/0116000823C002-2018 asjakohastele katsemeetoditele testiti ja analüüsiti valmis PVC-vaigu 100 g PVC-vaigu viskoossuse numbrit, näivat tihedust, lenduvaid aineid (sh vesi) ja plastifikaatori neeldumist; Testiti PVC vaigu keskmist osakeste suurust; PVC vaiguosakeste morfoloogiat jälgiti skaneeriva elektronmikroskoobi abil.
3 Tulemused ja arutelu
3. 1 PVC vaigu erinevate partiide kvaliteedi võrdlev analüüs väikesemahulises polümerisatsioonis
Vajutage 2. Vastavalt punktis 4 kirjeldatud katsemeetodile testiti iga väikesemahulise viimistletud PVC-vaigu partiid ja tulemused on näidatud tabelis 2.
Tabel 2 väikeste katsete erinevate partiide tulemused
| Partii | Hüdroksüpropüülmetüültselluloos | Näiv tihedus/(g/mL) | Keskmine osakeste suurus/μm | Viskoossus/(mL/g) | Plastifikaatori neeldumine 100 g PVC vaiku/g | lenduvad ained/% |
| 1# | Import | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Import | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Import | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Kodune | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Kodune | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0.24 |
| 6# | Kodune | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0.22 |
Seda on näha tabelist 2: Saadud PVC-vaigu näivtihedus, viskoossusarv ja plastifikaatori neeldumine on suhteliselt lähedased, kasutades väikeses katses erinevat tselluloosi; vaigutoode, mis on saadud kodumaise hüdroksüpropüülmetüültselluloosi valemiga. Keskmine osakeste suurus on veidi väiksem.
Joonisel 1 on kujutatud erinevate hüdroksüpropüülmetüültselluloosi kasutamisega saadud PVC vaigutoodete SEM-kujutised.
(1) – imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloos
(2) – kodumaine hüdroksüpropüülmetüültselluloos
joon. 1 SEM vaiku, mis on toodetud 10-liitrises polümerisaatoris erineva hüdroksüpropüülmetüültselluloosi juuresolekul
Jooniselt 1 on näha, et erinevate tselluloosi dispergeerivate ainetega toodetud PVC-vaiguosakeste pinnastruktuurid on suhteliselt sarnased.
Kokkuvõttes võib näha, et käesolevas töös testitud kodumaisel hüdroksüpropüülmetüültselluloosil on võimalik asendada imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloos.
3. 2 Kõrge polümerisatsiooniastmega PVC vaigu kvaliteedi võrdlev analüüs tootmiskatses
Tootmistesti kõrge hinna ja riski tõttu ei saa väikese testi täielikku asendusskeemi otseselt rakendada. Seetõttu võetakse vastu skeem, mille kohaselt suurendatakse järk-järgult kodumaise hüdroksüpropüülmetüültselluloosi osakaalu valemis. Iga partii katsetulemused on näidatud tabelis 3. näidatud.
Tabel 3 Erinevate tootmispartiide katsetulemused
| Partii | M (kodumaine hüdroksüpropüülmetüültselluloos): M (imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloos) | Näiv tihedus/(g/mL) | Viskoossuse arv/(mL/g) | Plastifikaatori neeldumine 100 g PVC vaiku/g | lenduvad ained/% |
| 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 |
Tabelist 3 on näha, et kodumaise hüdroksüpropüülmetüültselluloosi kasutamist suurendati järk-järgult, kuni kõik kodumaise hüdroksüpropüülmetüültselluloosi partiid asendasid imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloosi. Peamised näitajad, nagu plastifikaatori neeldumine ja näivtihedus, oluliselt ei kõikunud, mis näitab, et käesolevas töös valitud kodumaine hüdroksüpropüülmetüültselluloos võib tootmises asendada imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloosi.
4 Järeldus
Kodumaise proovikivihüdroksüpropüülmetüültselluloos10-liitrine väike katseseade näitab, et sellega on võimalik asendada imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloos; tootmise asendustesti tulemused näitavad, et PVC vaigu tootmiseks kasutatakse kodumaist hüdroksüpropüülmetüültselluloosi, valmis PVC vaigu ja imporditud hüdroksüpropüülmetüültselluloosi peamised kvaliteedinäitajad olulist erinevust ei oma. Praegu on kodumaise tselluloosi hind turul madalam kui importtselluloosil. Seega, kui tootmises kasutatakse kodumaist tselluloosi, saab tootmisabivahendite maksumust oluliselt vähendada.
Postitusaeg: 25. aprill 2024