Tiivistelmä: Kotimaisen soveltaminenhydroksipropyylimetyyliselluloosatuotujen sijasta otettiin käyttöön korkean polymerointiasteen omaavan PVC:n tuotanto. Kahdentyyppisen hydroksipropyylimetyyliselluloosan vaikutuksia korkean polymeroitumisasteen omaavan PVC:n ominaisuuksiin tutkittiin. Tulokset osoittivat, että oli mahdollista korvata kotimainen hydroksipropyylimetyyliselluloosa tuontituotteella.
Korkean polymerointiasteen PVC-hartseilla tarkoitetaan PVC-hartseja, joiden keskimääräinen polymeroitumisaste on yli 1 700 tai joiden molekyylien välinen rakenne on hieman silloitettu, joista yleisimpiä ovat PVC-hartsit, joiden keskimääräinen polymeroitumisaste on 2 500 [1]. Verrattuna tavalliseen PVC-hartsiin, korkeapolymeroituvalla PVC-hartsilla on korkea kimmoisuus, pieni puristussarja, hyvä lämmönkestävyys, ikääntymisenkestävyys, väsymiskestävyys ja kulutuskestävyys. Se on ihanteellinen kumin korvike, ja sitä voidaan käyttää autojen tiivistysnauhoissa, johtimissa ja kaapeleissa, lääketieteellisissä katereissa jne. [2].
Korkean polymerointiasteen omaavan PVC:n valmistusmenetelmä on pääasiassa suspensiopolymerointi [3-4]. Suspensointimenetelmän valmistuksessa dispergointiaine on tärkeä apuaine, ja sen tyyppi ja määrä vaikuttavat suoraan valmiin PVC-hartsin hiukkasten muotoon, partikkelikokojakaumaan ja pehmittimen imeytymiseen. Yleisimmin käytettyjä dispersiojärjestelmiä ovat polyvinyylialkoholijärjestelmät sekä hydroksipropyylimetyyliselluloosa- ja polyvinyylialkoholikomposiittidispersiojärjestelmät, joista kotimaiset valmistajat käyttävät enimmäkseen jälkimmäistä [5].
1 Tärkeimmät raaka-aineet ja tekniset tiedot
Testissä käytetyt pääraaka-aineet ja spesifikaatiot on esitetty taulukossa 1. Taulukosta 1 voidaan nähdä, että tähän kirjoitukseen valittu kotimainen hydroksipropyylimetyyliselluloosa on yhdenmukainen tuontihydroksipropyylimetyyliselluloosan kanssa, mikä on edellytyksenä tässä artikkelissa tehtävälle korvaustestille.
2 Testaa sisältöä
2. 1 Hydroksipropyylimetyyliselluloosaliuoksen valmistus
Ota tietty määrä deionisoitua vettä, laita se astiaan ja kuumenna 70°C:een ja lisää vähitellen hydroksipropyylimetyyliselluloosaa jatkuvasti sekoittaen. Selluloosa kelluu ensin veden päällä ja leviää sitten vähitellen, kunnes se sekoittuu tasaisesti. Jäähdytä liuos tilavuuteen.
Taulukko 1 Pääraaka-aineet ja niiden tekniset tiedot
| Raaka-aineen nimi | Erittely |
| Vinyylikloridimonomeeri | Laatupisteet≥99. 98 % |
| Suolaton vesi | Johtavuus≤10. 0 μs/cm, pH-arvo 5,00 - 9,00 |
| Polyvinyylialkoholi A | Alkoholyyttiaste 78. 5 % - 81. 5 %, tuhkapitoisuus ≤0. 5 %, haihtuvat aineet ≤5. 0 % |
| Polyvinyylialkoholi B | Alkoholyyttiaste 71. 0 % - 73. 5 %, viskositeetti 4,5 - 6,5mPa s, haihtuva aine≤5. 0 % |
| Polyvinyylialkoholi C | Alkoholismi tutkinto 54. 0 % - 57. 0 % , viskositeetti 800 ~ 1 400 mPa s, kiintoainepitoisuus 39. 5 % - 40,5 % |
| Tuotu hydroksipropyylimetyyliselluloosa A | Viskositeetti 40 - 60 mPa s, metoksyylimassaosuus 28 % - 30 %, hydroksipropyylimassaosuus 7 % - 12 %, kosteus ≤5. 0 % |
| Kotimainen hydroksipropyylimetyyliselluloosa B | Viskositeetti 40 - 60 mPa s, metoksyylimassaosuus 28 % - 30 %, hydroksipropyylimassaosuus 7 % - 12 %, kosteus ≤5. 0 % |
| Bis (2-etyyliheksyyliperoksidikarbonaatti) | Massaosuus [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Testausmenetelmä
Käytä 10 litran pienessä testilaitteessa tuotua hydroksipropyylimetyyliselluloosaa vertailutestien suorittamiseen pienen testin peruskaavan määrittämiseksi; käytä kotimaista hydroksipropyylimetyyliselluloosaa korvaamaan tuodun hydroksipropyylimetyyliselluloosan testausta varten; Erilaisista hydroksipropyylimetyyliselluloosasta valmistettuja PVC-hartsituotteita verrattiin kotimaisen hydroksipropyylimetyyliselluloosan korvauskelpoisuuden selvittämiseksi. Pienen testin tulosten mukaan suoritetaan tuotantokoe.
2. 3 Testivaihetta
Puhdista polymerointikattila ennen reaktiota, sulje pohjaventtiili, lisää tietty määrä suolatonta vettä ja lisää sitten dispergointiaine; sulje vedenkeittimen kansi, tyhjiöi typen painetestin läpäisyn jälkeen ja lisää sitten vinyylikloridimonomeeriä; lisää kylmäsekoituksen jälkeen käynnistin; Käytä kiertovettä nostaaksesi lämpötila kattilassa reaktiolämpötilaan ja lisää ammoniumbikarbonaattiliuosta ajoissa tämän prosessin aikana säätämään reaktiojärjestelmän pH-arvoa; kun reaktiopaine putoaa kaavassa määritettyyn paineeseen, lisää lopetusaine ja vaahdonestoaine ja tyhjennä Valmis PVC-hartsin tuote saatiin sentrifugoimalla ja kuivaamalla ja otettiin näytteitä analysointia varten.
2. 4 Analyysimenetelmät
Yritysstandardin Q31/0116000823C002-2018 asiaankuuluvien testimenetelmien mukaisesti viskositeettiluku, näennäinen tiheys, haihtuvien aineiden (mukaan lukien vesi) ja pehmittimen absorptio testattiin ja analysoitiin valmiin PVC-hartsin 100 g:n PVC-hartsiin. PVC-hartsin keskimääräinen hiukkaskoko testattiin; PVC-hartsihiukkasten morfologiaa havainnoitiin käyttämällä pyyhkäisyelektronimikroskooppia.
3 Tulokset ja keskustelu
3. 1 Vertaileva analyysi eri PVC-hartsierien laadusta pienimuotoisessa polymeroinnissa
Paina 2. Kohdassa 4 kuvatun testimenetelmän mukaisesti testattiin jokainen pienimuotoisen viimeistellyn PVC-hartsin erä, ja tulokset on esitetty taulukossa 2.
Taulukko 2 pienten testien eri erien tulokset
| Erä | Hydroksipropyylimetyyliselluloosa | Näennäinen tiheys/(g/ml) | Keskimääräinen hiukkaskoko/μm | Viskositeetti/(ml/g) | Pehmittimen imeytyminen 100 g PVC-hartsia/g | haihtuvat aineet/% |
| 1# | Tuoda | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Tuoda | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Tuoda | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Kotimainen | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Kotimainen | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0.24 |
| 6# | Kotimainen | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0.22 |
Se voidaan nähdä taulukosta 2: Saadun PVC-hartsin näennäinen tiheys, viskositeettiluku ja pehmittimen absorptio ovat suhteellisen lähellä, kun käytetään erilaista selluloosaa pieneen kokeeseen; kotimaista hydroksipropyylimetyyliselluloosakaavaa käyttämällä saatu hartsituote Keskimääräinen hiukkaskoko on hieman pienempi.
Kuva 1 esittää SEM-kuvia PVC-hartsituotteista, jotka on saatu käyttämällä erilaisia hydroksipropyylimetyyliselluloosaa.
(1) – Tuotu hydroksipropyylimetyyliselluloosa
(2) – Kotimainen hydroksipropyylimetyyliselluloosa
Kuva. 1 SEM hartseja, jotka on valmistettu 10 litran polymeroijassa eri hydroksipropyylimetyyliselluloosan läsnä ollessa
Kuvasta 1 voidaan nähdä, että eri selluloosadispergointiaineiden tuottamien PVC-hartsihiukkasten pintarakenteet ovat suhteellisen samanlaisia.
Yhteenvetona voidaan todeta, että tässä artikkelissa testatulla kotimaisella hydroksipropyylimetyyliselluloosalla on mahdollista korvata tuontihydroksipropyylimetyyliselluloosa.
3. 2 Korkean polymerointiasteen omaavan PVC-hartsin laadun vertaileva analyysi tuotantotestissä
Tuotantotestin korkeiden kustannusten ja riskin vuoksi pienten testien täydellistä korvausjärjestelmää ei voida soveltaa suoraan. Siksi otetaan käyttöön kaavio, jossa kotimaisen hydroksipropyylimetyyliselluloosan osuutta lisätään asteittain kaavassa. Kunkin erän testitulokset on esitetty taulukossa 3. esitetty.
Taulukko 3 Eri tuotanto-erien testitulokset
| Erä | M (kotimainen hydroksipropyylimetyyliselluloosa): M (tuotu hydroksipropyylimetyyliselluloosa) | Näennäinen tiheys/(g/ml) | Viskositeettiluku/(ml/g) | Pehmittimen imeytyminen 100 g PVC-hartsia/g | haihtuvat aineet/% |
| 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 |
Taulukosta 3 voidaan nähdä, että kotimaisen hydroksipropyylimetyyliselluloosan käyttöä lisättiin asteittain, kunnes kaikki kotimaisen hydroksipropyylimetyyliselluloosan erät korvasivat tuontihydroksipropyylimetyyliselluloosan. Tärkeimmät indikaattorit, kuten pehmittimen imeytyminen ja näennäinen tiheys, eivät vaihdelleet merkittävästi, mikä viittaa siihen, että tässä artikkelissa valittu kotimainen hydroksipropyylimetyyliselluloosa voi korvata tuotannossa tuontihydroksipropyylimetyyliselluloosan.
4 Johtopäätös
Kotimaisen koehydroksipropyylimetyyliselluloosa10 litran pieni testilaite osoittaa, että sillä on mahdollista korvata tuotu hydroksipropyylimetyyliselluloosa; tuotannon korvaustestin tulokset osoittavat, että PVC-hartsin valmistukseen käytetään kotimaista hydroksipropyylimetyyliselluloosaa, valmiin PVC-hartsin ja tuontihydroksipropyylimetyyliselluloosan tärkeimmät laatuindikaattorit eivät eroa merkittävästi. Tällä hetkellä kotimaisen selluloosan hinta markkinoilla on alhaisempi kuin tuontiselluloosan. Näin ollen, jos tuotannossa käytetään kotimaista selluloosaa, voidaan tuotantoapujen kustannuksia vähentää merkittävästi.
Postitusaika: 25.4.2024