Abstrakt: Aplikácia domácehohydroxypropylmetylcelulózanamiesto dovážaného sa zaviedla výroba PVC s vysokým stupňom polymerizácie. Boli skúmané účinky dvoch druhov hydroxypropylmetylcelulózy na vlastnosti PVC s vysokým stupňom polymerizácie. Výsledky ukázali, že je možné nahradiť domácu hydroxypropylmetylcelulózu dovážanou.
Polymerizačné PVC živice s vysokým stupňom polymerizácie označujú PVC živice s priemerným stupňom polymerizácie vyšším ako 1 700 alebo s mierne zosieťovanou štruktúrou medzi molekulami, z ktorých najbežnejšie sú PVC živice s priemerným stupňom polymerizácie 2 500 [1]. V porovnaní s bežnou PVC živicou má vysokopolymerizačná PVC živica vysokú odolnosť, malé kompresné nastavenie, dobrú tepelnú odolnosť, odolnosť proti starnutiu, odolnosť proti únave a odolnosť proti opotrebovaniu. Je ideálnou náhradou gumy a môže byť použitý v automobilových tesniacich pásikoch, drôtoch a kábloch, lekárskych katétroch atď. [2].
Spôsob výroby PVC s vysokým stupňom polymerizácie je hlavne suspenzná polymerizácia [3-4]. Pri výrobe suspenzného spôsobu je dispergátor dôležitým pomocným činidlom a jeho typ a množstvo priamo ovplyvní tvar častíc, distribúciu veľkosti častíc a absorpciu zmäkčovadla hotovej PVC živice. Bežne používanými disperznými systémami sú polyvinylalkoholové systémy a hydroxypropylmetylcelulózové a polyvinylalkoholové kompozitné disperzné systémy a domáci výrobcovia väčšinou používajú posledné menované [5].
1 Hlavné suroviny a špecifikácie
Hlavné suroviny a špecifikácie použité v teste sú uvedené v tabuľke 1. Z tabuľky 1 je možné vidieť, že domáca hydroxypropylmetylcelulóza vybraná v tomto dokumente je v súlade s dovážanou hydroxypropylmetylcelulózou, ktorá poskytuje predpoklad pre substitučný test v tomto dokumente.
2 Obsah testu
2. 1 Príprava roztoku hydroxypropylmetylcelulózy
Odoberieme určité množstvo deionizovanej vody, dáme do nádoby a zohrejeme na 70°C a za stáleho miešania postupne pridávame hydroxypropylmetylcelulózu. Celulóza najprv pláva na vode a potom sa postupne rozptyľuje, až kým nie je rovnomerne premiešaná. Roztok sa ochladí na objem.
Tabuľka 1 Hlavné suroviny a ich špecifikácie
| Názov suroviny | Špecifikácia |
| Monomér vinylchloridu | Skóre kvality ≥ 99. 98 % |
| Odsolená voda | Vodivosť ≤ 10. 0 μs/cm, hodnota pH 5,00 až 9,00 |
| Polyvinylalkohol A | Stupeň alkoholizmu 78. 5% až 81. 5 %, obsah popola ≤ 0. 5 %, prchavé látky ≤ 5. 0% |
| Polyvinylalkohol B | Alkoholický stupeň 71. 0% až 73. 5 %, viskozita 4,5 až 6,5 mPa s, prchavé látky ≤ 5. 0% |
| Polyvinylalkohol C | Alkoholický stupeň 54. 0% až 57. 0%, viskozita 800 ~ 1 400 mPa s, obsah sušiny 39． 5 % až 40,5 % |
| Dovážaná hydroxypropylmetylcelulóza A | Viskozita 40 ~ 60 mPa s, metoxylová hmotnostná frakcia 28 % ~ 30 %, hydroxypropylová hmotnostná frakcia 7 % ~ 12 %, vlhkosť ≤5. 0% |
| Domáca hydroxypropylmetylcelulóza B | Viskozita 40 ~ 60 mPa s, metoxylová hmotnostná frakcia 28 % ~ 30 %, hydroxypropylová hmotnostná frakcia 7 % ~ 12 %, vlhkosť ≤5. 0% |
| Bis (2-etylhexylperoxydikarbonát) | Hmotnostný zlomok [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Skúšobná metóda
Na 10 l malom testovacom zariadení použite dovezenú hydroxypropylmetylcelulózu na vykonanie referenčných testov na určenie základného vzorca malého testu; používať domácu hydroxypropylmetylcelulózu ako náhradu dovážanej hydroxypropylmetylcelulózy na testovanie; Výrobky z PVC živice vyrobené z rôznych hydroxypropylmetylcelulózy boli porovnané, aby sa študovala realizovateľnosť náhrady domácej hydroxypropylmetylcelulózy. Podľa výsledkov malého testu sa vykonáva výrobný test.
2. 3 testovacie kroky
Pred reakciou vyčistite polymerizačnú kanvicu, zatvorte spodný ventil, pridajte určité množstvo odsolenej vody a potom pridajte dispergátor; zatvorte veko kanvice, po prejdení dusíkovým tlakovým testom povysávajte a potom pridajte vinylchloridový monomér; po miešaní za studena pridajte iniciátor; Použite cirkulujúcu vodu na zvýšenie teploty v kanvici na reakčnú teplotu a počas tohto procesu včas pridajte roztok hydrogénuhličitanu amónneho, aby ste upravili hodnotu pH reakčného systému; keď reakčný tlak klesne na tlak špecifikovaný vo vzorci, pridajte ukončovacie činidlo a odpeňovacie činidlo a vypustite. Hotový produkt PVC živice sa získal centrifugáciou a sušením a vzorka sa odobrala na analýzu.
2. 4 Metódy analýzy
Podľa príslušných testovacích metód v podnikovej norme Q31/0116000823C002-2018 sa testovalo a analyzovalo viskozitné číslo, zdanlivá hustota, prchavé látky (vrátane vody) a absorpcia zmäkčovadla 100 g PVC živice hotovej PVC živice; Bola testovaná priemerná veľkosť častíc PVC živice; morfológia častíc PVC živice sa pozorovala pomocou skenovacieho elektrónového mikroskopu.
3 Výsledky a diskusia
3. 1 Porovnávacia analýza kvality rôznych šarží PVC živice pri polymerizácii v malom meradle
Lis 2. Podľa testovacej metódy opísanej v 4 bola testovaná každá šarža hotovej PVC živice v malom meradle a výsledky sú uvedené v tabuľke 2.
Tabuľka 2 výsledky rôznych šarží malého testu
| Dávka | Hydroxypropylmetylcelulóza | Zdanlivá hustota/(g/ml) | Priemerná veľkosť častíc/μm | Viskozita/(ml/g) | Absorpcia zmäkčovadla 100 g PVC živice/g | Prchavé látky/% |
| 1# | Importovať | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Importovať | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Importovať | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Domáce | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Domáce | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0,24 |
| 6# | Domáce | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0,22 |
Z tabuľky 2 je možné vidieť: Zdanlivá hustota, viskozitné číslo a absorpcia zmäkčovadla získanej PVC živice sú relatívne blízke pri použití inej celulózy na malý test; živicový produkt získaný použitím domácej hydroxypropylmetylcelulózovej receptúry. Priemerná veľkosť častíc je o niečo menšia.
Obrázok 1 ukazuje obrázky SEM produktov PVC živice získaných použitím rôznych hydroxypropylmetylcelulózy.
(1) – importovaná hydroxypropylmetylcelulóza
(2) — Domáca hydroxypropylmetylcelulóza
Obr. 1 SEM živíc vyrobených v 10-litrovom polymerizéri v prítomnosti rôznych hydroxypropylmetylcelulózy
Z obrázku 1 je možné vidieť, že povrchové štruktúry častíc PVC živice produkovaných rôznymi celulózovými dispergačnými činidlami sú relatívne podobné.
Stručne povedané, je možné vidieť, že domáca hydroxypropylmetylcelulóza testovaná v tomto dokumente má schopnosť nahradiť dovážanú hydroxypropylmetylcelulózu.
3. 2 Porovnávacia analýza kvality PVC živice s vysokým stupňom polymerizácie vo výrobnom teste
Kvôli vysokým nákladom a riziku výrobného testu nie je možné priamo použiť úplnú schému výmeny malého testu. Preto sa prijala schéma postupného zvyšovania podielu domácej hydroxypropylmetylcelulózy vo vzorci. Výsledky testov každej šarže sú uvedené v tabuľke 3.
Tabuľka 3 Výsledky testov rôznych výrobných šarží
| Dávka | M (domáca hydroxypropylmetylcelulóza): M (dovážaná hydroxypropylmetylcelulóza) | Zdanlivá hustota/(g/ml) | Viskozitné číslo/(ml/g) | Absorpcia zmäkčovadla 100 g PVC živice/g | Prchavé látky/% |
| 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 |
Z tabuľky 3 je možné vidieť, že používanie domácej hydroxypropylmetylcelulózy sa postupne zvyšovalo, kým všetky šarže domácej hydroxypropylmetylcelulózy nenahradili dovážanú hydroxypropylmetylcelulózu. Hlavné ukazovatele, ako je absorpcia zmäkčovadla a zdanlivá hustota, významne nekolísali, čo naznačuje, že domáca hydroxypropylmetylcelulóza vybraná v tomto článku môže nahradiť dovážanú hydroxypropylmetylcelulózu vo výrobe.
4 Záver
Skúška domácichhydroxypropylmetylcelulózana malom testovacom zariadení s objemom 10 l ukazuje, že je možné nahradiť dovážanú hydroxypropylmetylcelulózu; výsledky testu substitúcie výroby ukazujú, že na výrobu PVC živice sa používa domáca hydroxypropylmetylcelulóza, hlavné ukazovatele kvality hotovej PVC živice a dovážanej hydroxypropylmetylcelulózy nemajú žiadny významný rozdiel. V súčasnosti je cena domácej celulózy na trhu nižšia ako cena dovážanej celulózy. Ak sa teda pri výrobe použije domáca celulóza, náklady na pomocné látky pri výrobe sa môžu výrazne znížiť.
Čas odoslania: 25. apríla 2024