1. Химическая природа и основные показатели эффективности первичных диспергаторов
Суспензионная полимеризация — основной метод производства поливинилхлорида (ПВХ). Обеспечение равномерной и стабильной дисперсии капель мономера в водной среде имеет решающее значение, напрямую определяя морфологию, распределение частиц по размерам и эксплуатационные характеристики готовых частиц ПВХ-смолы. Ключевой добавкой для достижения этой цели является первичный диспергатор.
1.1 Что такое первичный диспергатор?
В качестве первичных диспергаторов обычно используется поливиниловый спирт (ПВС) – водорастворимое полимерное соединение. Он производится методом гидролиза и специально разработан для систем суспензионной полимеризации винилхлорида.
Роль ПВС как основного диспергатора заключается главным образом в формировании защитного слоя на границе раздела между каплями мономера винилхлорида и водной фазой, тем самым предотвращая агломерацию капель мономера в крупные комки в процессе полимеризации и обеспечивая образование однородных и независимых частиц ПВХ.
1.2 Ключевые показатели эффективности: степень гидролиза и молекулярная масса
Эффективность и эффективность поливинилового спирта как основного диспергатора определяются, главным образом, двумя основными техническими параметрами: степенью гидролиза и молекулярной массой (обычно измеряемой вязкостью водного раствора). Точный контроль этих показателей достигается благодаря специализированным производственным процессам.
Степень гидролиза
- Определение и диапазон: Степень гидролиза — это молярный процент (моль%) винилацетатных групп, преобразованных в спиртовые группы в молекуле поливинилового спирта. Продукты с различной степенью гидролиза разрабатываются для удовлетворения потребностей различных областей применения ПВХ. Например, степень гидролиза в линейке продукции Alcotex варьируется от 71,5–73,5 мол.% до 86,7–88,7 мол.%.
- Воздействие на изделия из ПВХ: Степень гидролиза является ключевым фактором, определяющим межфазную активность и растворимость поливинилового спирта. Она влияет на насыпную плотность, пористость и распределение размеров частиц готового ПВХ. Например, продукт со степенью гидролиза 76,0–79,0 мол.% способствует получению более плотного ПВХ с несколько меньшей пористостью, чем продукт со степенью гидролиза 71,5–73,5 мол.%.
Молекулярный вес (вязкость)
- Стандарт измерения: В технических паспортах молекулярная масса обычно выражается вязкостью (мПа.с) 4%-ного водного раствора продукта при 20°С.
- Классификация и характеристики: Диспергирующие продукты можно классифицировать на низко-/среднемолекулярные и высокомолекулярные в зависимости от их молекулярной массы.
- Продукты с низкой/средней молекулярной массой: Например, продукты с диапазоном вязкости 5,5-6,6 мПа.с.
- Высокомолекулярные продукты: Например, продукты с диапазоном вязкости 36–52 мПа·с. Молекулярная масса (вязкость) напрямую влияет на прочность и эффективность защитного слоя, образуемого поливиниловым спиртом на границе раздела.
1.3 Сравнительная таблица основных технических параметров
| Свойство | Появление | Содержание золы (%) | Степень гидролиза (моль%) | Общее содержание твердых веществ (%) | Вязкость (мПа.с) |
| АЛКОТЕКС 72.5 | Гранулы от белого до бледно-желтого цвета | 0,5 макс. | 71,5 - 73,5 | > 95.0 | 5.6 - 6.6 |
| АЛКОТЕКС 7206 | Гранулы от белого до бледно-желтого цвета | 0,5 макс. | 71,5 - 73,5 | > 95.0 | 5.6 - 6.6 |
| АЛКОТЕКС 78 | Гранулы от белого до бледно-желтого цвета | 0,5 макс. | 76,0 - 79,0 | ≥95,0 | 5.6 - 6.5 |
| АЛКОТЕКС 80 | Белое зернистое твердое вещество | 0,5 макс. | 78,5 - 81,5 | > 95.0 | 36 - 42 |
| АЛКОТЕКС 8048 | Белое зернистое твердое вещество | 0,5 макс. | 78,5 - 81,5 | > 95.0 | 44 - 52 |
| АЛКОТЕКС 8847 | Белое зернистое твердое вещество | 0,5 макс. | 86,7 - 88,7 | > 95.0 | 45 - 49 |
2. Преимущества использования высококачественных первичных диспергаторов в производстве ПВХ
Выбор и использование высококачественных первичных диспергаторов, таких как продукты с определенной степенью гидролиза и молекулярной массой (вязкостью), может принести производителям ПВХ значительные производственные преимущества и улучшить качество продукции.
2.1 Увеличение мощности завода и снижение эксплуатационных расходов
Использование эффективных первичных диспергаторов помогает оптимизировать реакцию полимеризации, напрямую влияя на производительность и экономическую эффективность установки.
- Уменьшение масштабирования реактора: Высококачественные диспергаторы эффективно стабилизируют капли мономера, минимизируя отложение полимера (образование накипи) на стенках реактора. Уменьшение образования накипи означает сокращение времени простоя, необходимого для очистки, что значительно увеличивает время безотказной работы и производительность реактора.
- Оптимизированная дозировка диспергатора: В некоторых продуктах желаемого распределения размера частиц можно достичь при меньших дозировках. Это напрямую снижает затраты на сырье и может упростить удаление остаточных добавок.
- Высокая насыпная плотность: Некоторые продукты способствуют производству ПВХ-гранул с высокой насыпной плотностью. Продукция с высокой насыпной плотностью более эффективна при транспортировке и хранении, а также может обеспечить более высокую производительность при последующей переработке.
2.2 Улучшение конечного качества ПВХ-полимеров
Первичный диспергатор оказывает решающее влияние на микроструктуру и макроскопические свойства гранул ПВХ.
- Широкий диапазон регулирования размера частиц, пористости и насыпной плотности: Различные первичные диспергирующие продукты позволяют получать ПВХ-смолы с широким диапазоном пористости и насыпной плотности. Эта гибкость позволяет производителям адаптировать характеристики продукта к конкретным требованиям конечного применения. Например, некоторые низкомолекулярные продукты могут образовывать высокопористые частицы, что облегчает удаление свободных мономеров.
- Оптимизированная морфология частиц и характеристики потока: Частицы ПВХ, полученные с использованием оптимизированных первичных диспергаторов, как правило, имеют более сферическую форму. Сферические частицы в сочетании с более высокой плотностью упаковки обеспечивают оптимальные характеристики текучести при минимальном снижении пористости, что весьма полезно для транспортировки и смешивания порошка в последующем оборудовании.
- Быстрое поглощение пластификатора: Регулируя формулу диспергатора, можно точно контролировать характеристики абсорбции пластификатора частицами ПВХ, достигая быстрого времени высыхания, что имеет решающее значение для переработки гибкого ПВХ (например, кабелей и пленок).
3. Требования к подготовке, транспортировке и хранению продукции
Правильное обращение, хранение и подготовка первичных диспергаторов имеют решающее значение для поддержания качества продукта и обеспечения стабильности процесса полимеризации.
3.1 Приготовление раствора и меры предосторожности
В большинстве случаев первичные диспергаторы на основе поливинилового спирта используются в форме водного раствора.
- Процесс растворения: Основной диспергатор обычно добавляют в холодную воду и сначала размешивают, затем нагревают до 85–95 °C (с помощью водяной бани или струи пара) до полного растворения материала.
- Меры по пеногашению: Растворы поливинилового спирта могут образовывать пену при перемешивании или перекачивании. Для уменьшения пенообразования рекомендуется использовать подходящее перемешивающее оборудование, например, якорную мешалку, или избегать использования вертикальных или почти вертикальных трубопроводов.
- Биологическое загрязнение: При длительном хранении водных растворов поливинилового спирта при высоких температурах они подвержены развитию плесени и бактерий. Поэтому необходимо тщательно контролировать условия и сроки хранения раствора.
3.2 Условия транспортировки и хранения
Физическая форма продукта обычно представляет собой сыпучее твердое вещество, упакованное в бумажные или пластиковые пакеты.
- Среда хранения: Продукт следует хранить в помещении, вдали от влажных зон и открытого огня. Для сохранения качества продукта необходимо исключить проникновение влаги.
- Срок годности и рекомендации по тестированию: При первоначальной поставке срок годности продукта обычно составляет 24 месяца с даты изготовления. По истечении этого срока продукт может быть пригоден для использования, но рекомендуется провести испытания. Материалы, хранящиеся более 12 месяцев после поставки, рекомендуется проверить перед использованием.
- Совет по безопасности: Перед использованием продукта обязательно ознакомьтесь с его паспортом безопасности, чтобы получить рекомендации по безопасному обращению, использованию и утилизации.
Первичные диспергаторы, особенно на основе поливинилового спирта (ПВС), являются важнейшими добавками в суспензионной полимеризации ПВХ. Точно контролируя степень их гидролиза и молекулярную массу, производители могут повысить эффективность реактора, снизить эксплуатационные расходы и производить ПВХ-смолы с заданным размером частиц, насыпной плотностью и превосходными технологическими характеристиками. Правильное понимание и применение информации, содержащейся в этих технических паспортах, является важнейшим шагом на пути к производству высококачественной ПВХ-продукции.
Веб-сайт: www.elephchem.com
Вотсап: (+)86 13851435272
Электронная почта: admin@elephchem.com
Поддерживается сеть IPv6
