Abstrakt: Zbatimi i brendshëmhidroksipropil metilcelulozënë vend të importit u fut në prodhimin e PVC me shkallë të lartë polimerizimi. U hetuan efektet e dy llojeve të hidroksipropil metilcelulozës në vetitë e PVC me shkallë të lartë polimerizimi. Rezultatet treguan se ishte e mundur të zëvendësohej celuloza vendase hidroksipropil metil me një të importuar.
Rrëshirat PVC me shkallë të lartë polimerizimi i referohen rrëshirave PVC me një shkallë mesatare polimerizimi prej më shumë se 1700 ose me një strukturë pak të ndërlidhur midis molekulave, ndër të cilat më të zakonshmet janë rrëshirat PVC me një shkallë mesatare polimerizimi prej 2500 [1]. Krahasuar me rrëshirën e zakonshme PVC, rrëshira PVC me polimerizim të lartë ka elasticitet të lartë, grup të vogël kompresimi, rezistencë të mirë ndaj nxehtësisë, rezistencë ndaj plakjes, rezistencë ndaj lodhjes dhe rezistencë ndaj konsumit. Është një zëvendësues ideal i gomës dhe mund të përdoret në shiritat e izolimit të automobilave, telat dhe kabllot, kateterët mjekësorë, etj. [2].
Metoda e prodhimit të PVC me shkallë të lartë polimerizimi është kryesisht polimerizimi me suspension [3-4]. Në prodhimin e metodës së pezullimit, dispersuesi është një agjent ndihmës i rëndësishëm dhe lloji dhe sasia e tij do të ndikojë drejtpërdrejt në formën e grimcave, shpërndarjen e madhësisë së grimcave dhe thithjen e plastifikuesit të rrëshirës së përfunduar PVC. Sistemet e shpërndarjes që përdoren zakonisht janë sistemet e polivinil alkoolit dhe sistemet e shpërndarjes së përbërë nga hidroksipropil metilcelulozë dhe polivinil alkool, dhe prodhuesit vendas kryesisht përdorin këtë të fundit [5].
1 Lëndët e para kryesore dhe specifikimet
Lëndët e para kryesore dhe specifikimet e përdorura në provë janë paraqitur në tabelën 1. Nga tabela 1 shihet se hidroksipropil metilceluloza vendase e zgjedhur në këtë punim është në përputhje me hidroksipropil metilcelulozën e importuar, e cila ofron një parakusht për testin e zëvendësimit në këtë punim.
2 Përmbajtja e testit
2. 1 Përgatitja e tretësirës hidroksipropil metilcelulozë
Merrni një sasi të caktuar uji të dejonizuar, vendoseni në një enë dhe ngroheni në 70°C dhe gradualisht shtoni hidroksipropil metilcelulozë me përzierje të vazhdueshme. Celuloza në fillim noton në ujë dhe më pas shpërndahet gradualisht derisa të përzihet në mënyrë të barabartë. Ftoheni tretësirën në vëllim.
Tabela 1 Lëndët e para kryesore dhe specifikimet e tyre
| Emri i lëndës së parë | Specifikimi |
| Monomeri i klorurit të vinilit | Rezultati i cilësisë≥99. 98% |
| Ujë i shkripëzuar | Përçueshmëria≤10. 0 μs/cm, vlera e pH 5. 00 deri në 9. 00 |
| Polivinil alkool A | Alkooliza shkalla 78. 5% në 81. 5%, përmbajtja e hirit≤0. 5%, lëndë e avullueshme≤5. 0% |
| Polivinil alkool B | Alkooliza shkalla 71. 0% në 73. 5%, viskozitet 4. 5 deri në 6. 5mPa s, lëndë e avullueshme≤5. 0% |
| Polivinil alkool C | Alkooliza shkalla 54. 0% në 57. 0%, viskoziteti 800 ~ 1 400 mPa s, përmbajtja e ngurtë 39. 5% në 40.5% |
| Hidroksipropil metilcelulozë A e importuar | Viskoziteti 40 ~ 60 mPa s, fraksioni masiv i metoksilit 28% ~ 30%, fraksioni masiv i hidroksipropilit 7% ~ 12%, lagështia ≤5. 0% |
| Hidroksipropil metilcelulozë shtëpiake B | Viskoziteti 40 ~ 60 mPa s, fraksioni masiv i metoksilit 28% ~ 30%, fraksioni masiv i hidroksipropilit 7% ~ 12%, lagështia ≤5. 0% |
| Bis (2-etileksil peroksidikarbonat) | Pjesa masive [ (45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Metoda e testimit
Në një pajisje të vogël testimi 10 L, përdorni celulozë hidroksipropil metil të importuar për të kryer teste standarde për të përcaktuar formulën bazë të testit të vogël; përdorni hidroksipropil metil celulozë vendase për të zëvendësuar celulozën hidroksipropil metil të importuar për testim; Produktet e rrëshirës PVC të prodhuara nga celulozë të ndryshme hidroksipropil metil u krahasuan për të studiuar fizibilitetin e zëvendësimit të celulozës së brendshme hidroksipropil metil. Sipas rezultateve të testit të vogël, kryhet testi i prodhimit.
2. 3 hapa testimi
Para reagimit, pastroni kazanin e polimerizimit, mbyllni valvulën e poshtme, shtoni një sasi të caktuar uji të shkripëzuar dhe më pas shtoni dispersantin; mbyllni kapakun e kazanit, pastroni me vakum pasi të keni kaluar testin e presionit të azotit dhe më pas shtoni monomerin e klorurit të vinilit; pas përzierjes së ftohtë, shtoni iniciatorin; Përdorni ujin qarkullues për të ngritur temperaturën në kazan në temperaturën e reagimit dhe shtoni në kohën e duhur tretësirën e bikarbonatit të amonit gjatë këtij procesi për të rregulluar vlerën e pH të sistemit të reaksionit; kur presioni i reaksionit bie në presionin e specifikuar në formulë, shtoni një agjent përmbyllës dhe një agjent shkumës dhe shkarkimi Produkti i përfunduar i rrëshirës PVC u përftua me centrifugim dhe tharje dhe u mor për analizë.
2. 4 Metodat e analizës
Sipas metodave përkatëse të provës në standardin e ndërmarrjes Q31/0116000823C002-2018, janë testuar dhe analizuar numri i viskozitetit, dendësia e dukshme, lënda e paqëndrueshme (përfshirë ujin) dhe thithja e plastifikuesit të 100 g rrëshirë PVC të rrëshirës PVC të përfunduar; Është testuar madhësia mesatare e grimcave të rrëshirës PVC; morfologjia e grimcave të rrëshirës PVC u vëzhgua duke përdorur një mikroskop elektronik skanues.
3 Rezultatet dhe Diskutimi
3. 1 Analizë krahasuese e cilësisë së grupeve të ndryshme të rrëshirës PVC në polimerizimin në shkallë të vogël
Shtypni 2. Sipas metodës së provës të përshkruar në 4, çdo grup i rrëshirës PVC të përfunduar në shkallë të vogël u testua dhe rezultatet tregohen në tabelën 2.
Tabela 2 rezultatet e grupeve të ndryshme të testeve të vogla
| Batch | Hidroksipropil metil celulozë | Dendësia e dukshme/(g/mL) | Madhësia mesatare e grimcave/μm | Viskoziteti/(mL/g) | Thithja e plastifikuesit prej 100 g rrëshirë PVC/g | Lëndë e paqëndrueshme/% |
| 1# | Importi | 0.36 | 180 | 196 | 42 | 0.16 |
| 2# | Importi | 0.36 | 175 | 196 | 42 | 0.20 |
| 3# | Importi | 0.36 | 182 | 195 | 43 | 0.20 |
| 4# | Vendase | 0.37 | 165 | 194 | 41 | 0.08 |
| 5# | Vendase | 0.38 | 164 | 194 | 41 | 0.24 |
| 6# | Vendase | 0.36 | 167 | 194 | 43 | 0.22 |
Mund të shihet nga Tabela 2: Dendësia e dukshme, numri i viskozitetit dhe thithja e plastifikuesit të rrëshirës PVC të përftuar janë relativisht afër duke përdorur celulozë të ndryshme për prova të vogla; produkti i rrëshirës i marrë duke përdorur formulën vendase hidroksipropil metilcelulozë Madhësia mesatare e grimcave është pak më e vogël.
Figura 1 tregon imazhet SEM të produkteve të rrëshirës PVC të marra duke përdorur hidroksipropil metilcelulozë të ndryshme.
(1)-Metilcelulozë hidroksipropil e importuar
(2)-Hidroksipropil metilcelulozë vendase
Fig. 1 SEM rrëshirë të prodhuar në polimerizues 10-L në prani të celulozës së ndryshme hidroksipropil metil
Mund të shihet nga Figura 1 se strukturat sipërfaqësore të grimcave të rrëshirës PVC të prodhuara nga dispersues të ndryshëm celulozë janë relativisht të ngjashme.
Për ta përmbledhur, mund të shihet se hidroksipropil metilceluloza vendase e testuar në këtë punim ka mundësinë e zëvendësimit të hidroksipropil metilcelulozës së importuar.
3. 2 Analizë krahasuese e cilësisë së rrëshirës PVC me shkallë të lartë polimerizimi në testin e prodhimit
Për shkak të kostos së lartë dhe rrezikut të testit të prodhimit, skema e plotë e zëvendësimit të testit të vogël nuk mund të zbatohet drejtpërdrejt. Prandaj, është miratuar skema e rritjes graduale të proporcionit të hidroksipropil metilcelulozës shtëpiake në formulë. Rezultatet e testimit të çdo grupi janë paraqitur në tabelën 3. të paraqitura.
Tabela 3 Rezultatet e testimit të grupeve të ndryshme të prodhimit
| Batch | M (celulozë e brendshme hidroksipropil metil): M (celulozë metil hidroksipropil e importuar) | Dendësia e dukshme/(g/mL) | Numri i viskozitetit/(mL/g) | Thithja e plastifikuesit prej 100 g rrëshirë PVC/g | Lëndë e paqëndrueshme/% |
| 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 |
Mund të shihet nga Tabela 3 se përdorimi i hidroksipropil metilcelulozës vendase u rrit gradualisht derisa të gjitha grupet e hidroksipropil metilcelulozës vendase zëvendësuan hidroksipropil metilcelulozën e importuar. Treguesit kryesorë si përthithja e plastifikatorit dhe dendësia e dukshme nuk u luhatën ndjeshëm, duke treguar se hidroksipropil metilceluloza vendase e përzgjedhur në këtë punim mund të zëvendësojë hidroksipropil metilcelulozën e importuar në prodhim.
4 Përfundim
Testi i brendshëmhidroksipropil metil celulozënë një pajisje të vogël testimi 10 L tregon se ka mundësi të zëvendësojë celulozën hidroksipropil metil të importuar; rezultatet e testit të zëvendësimit të prodhimit tregojnë se celuloza vendase hidroksipropil metil përdoret për prodhimin e rrëshirës PVC, treguesit kryesorë të cilësisë së rrëshirës PVC të përfunduar dhe celulozës hidroksipropil metil të importuar nuk kanë dallime domethënëse. Aktualisht, çmimi i celulozës vendase në treg është më i ulët se ai i celulozës së importuar. Prandaj, nëse celuloza vendase përdoret në prodhim, kostoja e ndihmave të prodhimit mund të ulet ndjeshëm.
Koha e postimit: Prill-25-2024