Anvendelse av innenlandsk hydroksypropylmetylcellulose i produksjon av høy polymerisasjonsgrad av polyvinylklorid

Sammendrag: Anvendelsen av innenlandshydroksypropylmetylcellulosei stedet for importert ble en til produksjon av PVC med høy polymerisasjonsgrad introdusert. Effekten av to typer hydroksypropylmetylcellulose på egenskapene til PVC med høy polymerisasjonsgrad ble undersøkt. Resultatene viste at det var mulig å erstatte innenlandsk hydroksypropylmetylcellulose med importert.

Høy polymerisasjonsgrad PVC-harpikser refererer til PVC-harpikser med en gjennomsnittlig polymerisasjonsgrad på mer enn 1700 eller med en svakt tverrbundet struktur mellom molekyler, blant annet er PVC-harpikser med en gjennomsnittlig polymerisasjonsgrad på 2500 [1]. Sammenlignet med vanlig PVC-harpiks har høypolymerisasjons-PVC-harpiks høy spenst, lite kompresjonssett, god varmebestandighet, aldringsmotstand, tretthetsbestandighet og slitestyrke. Det er en ideell gummierstatning og kan brukes i tetningslister for biler, ledninger og kabler, medisinske katetre, etc. [2].

Produksjonsmetoden for PVC med høy polymerisasjonsgrad er hovedsakelig suspensjonspolymerisering [3-4]. I produksjonen av suspensjonsmetoden er dispergeringsmidlet et viktig hjelpemiddel, og dets type og mengde vil direkte påvirke partikkelformen, partikkelstørrelsesfordelingen og myknerabsorpsjonen til den ferdige PVC-harpiksen. De mest brukte dispersjonssystemene er polyvinylalkoholsystemer og hydroksypropylmetylcellulose og polyvinylalkoholkomposittdispersjonssystemer, og innenlandske produsenter bruker for det meste sistnevnte [5].

1 Hovedråvarer og spesifikasjoner

De viktigste råvarene og spesifikasjonene som er brukt i testen er vist i tabell 1. Det kan sees fra tabell 1 at den innenlandske hydroksypropylmetylcellulosen som er valgt i denne artikkelen er i samsvar med den importerte hydroksypropylmetylcellulosen, som gir en forutsetning for substitusjonstesten i denne artikkelen.

2 Test innhold

2. 1 Fremstilling av hydroksypropylmetylcelluloseløsning

Ta en viss mengde avionisert vann, legg den i en beholder og varm den til 70°C, og tilsett gradvis hydroksypropylmetylcellulose under konstant omrøring. Cellulosen flyter først på vannet, og spres deretter gradvis til den er jevnt blandet. Avkjøl løsningen til volum.

Tabell 1 Hovedråvarer og deres spesifikasjoner

2. 2 Testmetode

På en 10 L liten testenhet, bruk importert hydroksypropylmetylcellulose for å utføre benchmark-tester for å bestemme den grunnleggende formelen for den lille testen; bruk innenlandsk hydroksypropylmetylcellulose for å erstatte importert hydroksypropylmetylcellulose for testing; PVC-harpiksproduktene produsert av forskjellige hydroksypropylmetylcellulose ble sammenlignet for å studere muligheten for erstatning av innenlandsk hydroksypropylmetylcellulose. I henhold til resultatene fra den lille testen utføres produksjonstesten.

2. 3 testtrinn

Før reaksjonen, rengjør polymerisasjonskjelen, lukk bunnventilen, tilsett en viss mengde avsaltet vann, og tilsett deretter dispergeringsmidlet; lukk lokket på kjelen, støvsug etter å ha bestått nitrogentrykktesten, og tilsett deretter vinylkloridmonomer; etter kald omrøring, tilsett initiatoren; Bruk sirkulerende vann for å heve temperaturen i kjelen til reaksjonstemperaturen, og tilsett ammoniumbikarbonatløsning i tide under denne prosessen for å justere pH-verdien til reaksjonssystemet; når reaksjonstrykket faller til trykket spesifisert i formelen, tilsett et termineringsmiddel og et skumdempende middel, og tøm ut Det ferdige produktet av PVC-harpiks ble oppnådd ved sentrifugering og tørking, og det ble tatt prøver for analyse.

2. 4 Analysemetoder

I henhold til relevante testmetoder i bedriftsstandard Q31/0116000823C002-2018, ble viskositetstall, tilsynelatende tetthet, flyktig materiale (inkludert vann) og myknerabsorpsjon av 100 g PVC-harpiks av ferdig PVC-harpiks testet og analysert; Den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen til PVC-harpiksen ble testet; morfologien til PVC-harpikspartiklene ble observert ved bruk av et skanningselektronmikroskop.

3 Resultater og diskusjon

3. 1 Komparativ analyse av kvaliteten på forskjellige partier av PVC-harpiks i småskala polymerisering

Trykk 2. I henhold til testmetoden beskrevet i 4 ble hver batch av småskala ferdig PVC-harpiks testet, og resultatene er vist i tabell 2.

Tabell 2 resultater av forskjellige partier av små tester

Det kan sees fra tabell 2: Den tilsynelatende tettheten, viskositeten og absorpsjonen av mykneren til den oppnådde PVC-harpiksen er relativt nær ved å bruke forskjellig cellulose for små tester; harpiksproduktet oppnådd ved bruk av den innenlandske hydroksypropylmetylcellulose-formelen. Den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen er litt mindre.

Figur 1 viser SEM-bildene av PVC-harpiksprodukter oppnådd ved bruk av forskjellige hydroksypropylmetylcellulose.

(1)—Importert hydroksypropylmetylcellulose

(2)—Husk hydroksypropylmetylcellulose

Fig. 1 SEM av harpiks produsert i 10-L polymerisator i nærvær av forskjellige hydroksypropylmetylcellulose

Det kan sees fra figur 1 at overflatestrukturene til PVC-harpikspartiklene produsert av forskjellige cellulosedispergeringsmidler er relativt like.

For å oppsummere kan det sees at den innenlandske hydroksypropylmetylcellulosen som er testet i denne artikkelen har muligheten til å erstatte importert hydroksypropylmetylcellulose.

3. 2 Sammenlignende analyse av kvaliteten på PVC-harpiks med høy polymerisasjonsgrad i produksjonstest

På grunn av de høye kostnadene og risikoen ved produksjonstest, kan det komplette erstatningsskjemaet for liten test ikke brukes direkte. Derfor blir ordningen med å gradvis øke andelen innenlandsk hydroksypropylmetylcellulose i formelen vedtatt. Testresultatene for hver batch er vist i tabell 3. vist.

Tabell 3 Testresultater for ulike produksjonspartier

Det kan sees fra tabell 3 at bruken av innenlandsk hydroksypropylmetylcellulose ble gradvis økt inntil alle partier med innenlandsk hydroksypropylmetylcellulose erstattet importert hydroksypropylmetylcellulose. Hovedindikatorene som absorpsjon av mykner og tilsynelatende tetthet svingte ikke nevneverdig, noe som indikerer at den innenlandske hydroksypropylmetylcellulosen valgt i denne artikkelen kan erstatte den importerte hydroksypropylmetylcellulosen i produksjon.

4 Konklusjon

Testen av innenlandshydroksypropylmetylcellulosepå en 10 L liten testenhet viser at den har mulighet til å erstatte importert hydroksypropylmetylcellulose; testresultatene for produksjonssubstitusjon viser at innenlandsk hydroksypropylmetylcellulose brukes til produksjon av PVC-harpiks, de viktigste kvalitetsindikatorene for ferdig PVC-harpiks og importert hydroksypropylmetylcellulose har ingen signifikant forskjell. For tiden er prisen på innenlandsk cellulose i markedet lavere enn prisen på importert cellulose. Derfor, hvis innenlandsk cellulose brukes i produksjonen, kan kostnadene for produksjonshjelp reduseres betydelig.