МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА ФГБОУ ВО УГНТУ В Г. СТЕРЛИТАМАКЕ
КАФЕДРА ОБЩЕЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ПОВЫШЕНИЕ ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТИ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА
Выполнил: ст.гр. МТС04-22-31 |
Алексеев В.С. |
Руководитель работы: доц., канд. техн. наук |
Пряничникова В.В. |
Стерлитамак 2024
В настоящее время до 80% от всего объема поливинилхлорида (ПВХ) производится суспензионным методом, когда процесс осуществляется в каплях эмульсии, получаемых диспергированием винилхлорида в воде в присутствие высокомолекулярных стабилизаторов эмульсии (эмульгаторов) и растворимого в мономере инициатора
Стадии процесса полимеризации
Полимеризация винилхлоридаДегазация суспензии поливинилхлорида
Выделение поливинилхлорида из суспензииСушка
Актуальность работы
Поливинилхлорид — универсальный полимер, который входит в группу термопластов. Широчайшая область его применения обуславливает необходимость в постоянном развитии его производства.
Одним из нежелательных свойств ПВХ является его подверженность термодеструкции, т.е потеря исходных свойств под воздействием повышенных температур.
Решением данной проблемы является применение модифицирующих добавок, препятствующих процессу дегидрохлорирования ПВХ.
Задачи и цели исследования
Цель работы:
Исследование влияния модифицирующей добавки на основе стеарата кальция и диоктилфталата (ДОФ) на термостабильность поливинилхлорида
Задачи исследования:
Проработка научно-технических материалов по способам повышения стабильности полимеров;
Лабораторные исследования влияния смеси; стеарата кальция и ДОФ на термостабильность порошка и пленки ПВХ;
анализ и обобщение полученных данных;разработка рекомендаций по применению добавки в
производственных условиях
Научная новизна:
Экспериментально изучен характер влияния комплексной добавки на основе стеарата кальция и ДОФ на стабильность ПВХ марки ПВХС-7058М
Практическая значимость:
Проведенные исследования позволяют оценить целесообразность применения комплексной модифицирующей добавки для повышения термостабильности суспензионного поливинилхлорида и подобрать оптимальное соотношение ее компонентов
Схема лабораторной установки
1 - пробка; 2 - стеклянная трубка; 3 - пробирка; 4 – индикаторная бумага «конго» красный; 5 - крышка;
6 - масляная баня; 7 - образец
Таблица 1 – Результаты анализов ПВХ
№ |
Модифицирующая |
Знач. «К» |
Насыпная |
Сыпучесть, |
Остаток после просева на сите с |
Масса поглощ. |
||
опыта |
|
плотность, |
С |
|
сеткой, % |
|
пластиф. г/100г |
|
добавка |
|
г/см3 |
04 |
0315 |
0063 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
ПВХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ДОФ |
70 |
0,5 |
17 |
0,0 |
0,0 |
88 |
27,8 |
2 |
Стеарат Са |
|
|
|
|
|
|
|
ДОФ |
70 |
0,49 |
16 |
0,0 |
0,0 |
87 |
26 |
|
3 |
Стеарат Са |
|
|
|
|
|
|
|
ДОФ |
70 |
0,5 |
17 |
0,0 |
0,0 |
90 |
24 |
|
4 |
Стеарат Са |
|
|
|
|
|
|
|
ДОФ |
70 |
0,48 |
18 |
0,0 |
0,0 |
91 |
30 |
|
5 |
Стеарат Са |
|
|
|
|
|
|
|
ДОФ |
70 |
0,5 |
20 |
0,0 |
0,0 |
91 |
27 |
|
6 |
Стеарат Са |
|
|
|
|
|
|
|
ДОФ |
70,9 |
0,48 |
20 |
0,0 |
0,0 |
85,0 |
25 |
|
7 |
Стеарат Са |
|
|
|
|
|
|
|
ДОФ |
71,3 |
0,5 |
18 |
0,0 |
0,1 |
85,0 |
26 |
|
8 |
Отсутств. |
70 |
0,5 |
18 |
0,0 |
0,0 |
88 |
22 |
9 |
Отсутств. |
70 |
0,49 |
18 |
0,0 |
0,0 |
88 |
22,5 |
10 |
Отсутств. |
70 |
0,5 |
18 |
0,0 |
0,0 |
94 |
26 |
11 |
Стеарат Са |
69,9 |
0,48 |
20 |
0,0 |
0,0 |
74 |
27 |
Таблица 2 – Влияние типа и концентрации компонентов модифицирующей системы на термостабильность ПВХ
№ |
Модифицирующая добавка |
рН |
Термостабильность по |
Термостабильность |
|
ГОСТ 14041, Т=160˚С |
|||
опыта |
|
|
пленки по ГОСТ- |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
143321, мин |
1 |
ДОФ -15,0; Стеарат Са– 7,5 |
7 |
4 мин 20 сек |
35 |
2 |
ДОФ – 15,0; Стеарат Са- 10 |
7 |
9 мин 30сек |
25 |
3 |
ДОФ – 30,0; Стеарат Са-20,0 |
7 |
9 мин 50 сек |
15 |
4 |
ДОФ –30,0; Стеарат Са- 25,0 |
6 |
8 мин 50 сек |
25 |
5 |
ДОФ – 15,0; Стеарат Са- 7,5 |
3,4 |
1 мин 25 сек |
20 |
6 |
ДОФ –15; Стеарат Са-15,0 |
4 |
1 мин 50 сек |
20 |
7 |
ДОФ – 15,0 |
7,8 |
2 мин 8 сек |
30 |
8 |
Отсутств. |
7 |
2 мин 50 сек |
15 |
9 |
Отсутств. |
7 |
2 мин 00 сек |
15 |
10 |
Отсутств. |
7 |
2 мин 10 сек |
15 |
11 |
Стеарат Са-10,0 |
3,8 |
1 мин 50 сек |
30 |
Результаты показывают , что непосредственное добавление смеси ДОФ +
стеарат кальция приводит к повышению термостабильности ПВХ. Это подтверждается
проделанными экспериментами.
|
Выводы |
|
Проведены лабораторные исследования влияния |
модифицирующей добавки на основе стеарата кальция и ДОФ в различных соотношениях на термостабильность ПВХ.
Такая рецептура позволяет повысить термостабильность порошка и термостабильность пленки по сравнению с образцом без внесения модификаторов.
Применение комплексной добавки из указанных веществ является более эффективным, по сравнению с применением одного стеарата кальция.
Рассмотренный способ модификации полимера может быть рекомендован для использования в производственных условиях для улучшения качества готового продукта с проведением соответствующих промышленных испытаний.