Umumy syn
PVC (polivinil xlorid) dünýäde iň giňden öndürilýän polimerleriň biridir; onuň ýyllyk önümçiligi 40 million metrik tonnadan geçýär. PVC turbalary gurluşykda PVC sarp edilişiniň 60%-den gowragyny düzüp, iň uly ulanyş segmentini emele getirýär. PVC rezinasyny öndürmek üçin polimerleşdirme prosesi molekulýar agram paýlanyşygynyň we bölejik morfologiýasynyň takyk dolandyrylmagyny talap edýär, bu bolsa gönüden-göni organiki peroksid başlangyçlarynyň saýlanmagyna baglydyr.
PVC turba öndürijileri birnäçe esasy kynçylyklar bilen ýüzbe-ýüz bolýar: rezin hiliniň yzygiderli bolmagyny üpjün etmek, önümçilik geçirimini optimizasiýa etmek, galan vinil xlorid monomeri (VCM) mukdaryny azaltmak we barha berkidilýän kadalaşdyryjy çäkleri berjaý etmek. Başlaýjy ulgamynyň saýlamasy bu netijeleri dolandyrýan iň möhüm üýtgeýji bolup durýar.
Himiki mehanizm
PVC vinil xlorid monomeriň (VCM) erkin radikallarly polimerleşdirilmegi arkaly öndürilýär. Organiki peroksidler termal taýdan parçalanýar we erkin radikallar döredýär, olar polimerleşdirme zynjyr reaksiýasyny başlaýar. Parçalanma tizligi ýarym ömri temperaturasy (t1/2) bilen häsiýetlendirilýär — bu temperatura peroksidiň ýarysynyň bir sagadyň dowamynda parçalanýan temperaturadyr.
Esasy reaksiýa ädimleri şulardyr:
- Başlanmak: Peroksid (R-O-O-R) gyzdyrylanda iki sany erkin radikale (2 R-O•) bölünýär
- Propagasiýa: Erkin radikallar VCM-iň ikiqat baglaryna hüjüm edip, polimer zynjyrynyň ösmegine sebäp bolýar
- Tämalama: Iki ösýän zynjyr birleşýär ýa-da disproporksiýa arkaly ösüşi togtadýar
PVC turba derejesindäki rezin üçin maksat K-deregä (özboluşly viskoziteti) adatça K-66-dan K-70-e çenli bolup, polimerleşdirme temperaturasy 55–65 °C aralygyny talap edýär. Bu temperatura aralygy 10 sagatlyk ýarym ömri temperaturasy 55–65 °C aralygynda bolan peroksidleriň saýlanmagyny kesgitleýär.
Önüm Maslahatlary
| Önüm | Himiki at | CAS belgisi | 10 sagatlyk t1/2 (°C) | Iň oňat ulanylyşy |
|---|---|---|---|---|
| Perodox EHP | Bis(2-etilheksil) peroksidikarbonat | 16111-62-9 | 41 | Suspensiýa PVC, pes temperatura başlangyç |
| Perodox NSE | Peroxynonanoyl dekil karbonat | 52373-74-1 | 44 | Ýokary reaktiwlikli PVC suspensiýasy |
| Perodox TBPND | tert-Butil peroksineodekanoat | 26748-41-4 | 47 | Emulsion PVC, çalt başlangyç |
| Perodox TBPEH | tert-Butil peroks-2-etilheksanoat | 3006-82-4 | 73 | Ýokary temperatura PVC görnüşleri |
| Perodox DCP | Dikümil peroksid | 80-43-3 | 124 | PVC kroslinkleýiş (hususy) |
Deňeşdiriş: ýeke başlangyç ulgamlary bilen garyşyk başlangyç ulgamlary
| Parametr | Ýeke başlangyç (diňe EHP) | Garaşlykly ulgam (EHP + TBPEH) |
|---|---|---|
| Reaksiýa tizligi | Başlangyçda çalt, soňunda haýal | Dowamly |
| Issylygy aýyrmak | Ertirki döwürde iň ýokary talap | Deň paýlanylýar |
| Özgeriş derejesi | 85-88% | 92-95% |
| Galan VCM | Ýokary (200–500 ppm) | Pes (<100 ppm) |
| Topar iş wagty | 5-6 sagat | 4-5 sagat |
| Zarralaryň morfologiýasy | Az deň | Has birmeňzeş gözeneklilik |
Hadysa öwrenişi: 70 m³ göwrümli suspensiýa PVC reaktoruny optimizasiýa etmek
Hytaýda öňdebaryjy PVC turba öndürijisi 70 m³-lik suspensiýa reaktorunda rezin K-değerleriniň durnuksyz bolmagy (K-64-den K-72-e çenli) we ýokary galan VCM derejesiniň (ortaça 350 ppm) ýokarlanmagy bilen ýüzbe-ýüz bolýardy. Bar bolan ulgam 62 °C-de ýeke EHP başlangyç ulanýardy.
Çözgüt: Do Sender Chem Perodox EHP-ni (başlangyç reaksiýany çalt başlatmak üçin) we Perodox TBPEH-ni (orta we soňky reaksiýany dowamly saklamak üçin) birleşdirýän iki başlangyçly ulgamy maslahat berdi. Temperatura profili iki tapgyrly ýokarlanma görnüşinde sazlandy: ilkinji 2 sagatda 58°C, soňky 2,5 sagatda bolsa 65°C.
Netijeler:
- K-deňagramlylygy K-67 ±1-e gowşady (mundan öň K-68 ±4).
- Galan VCM 50 ppm-den az boldy (ortaça 350 ppm-den)
- Topar iş wagty 5,5 sagatdan 4,2 sagada çenli azaldyldy (öndürijilik 24% ýokarlandy)
- Reziniň gözenekliligi gowulaşdy, bu bolsa soňky turba ekstruziýasynda plastifikator siňdirilmegini ýokarlandyrdy
Esasy saýlama kriteriýalary
PVC turba ekstruziýasy üçin organik peroksidleri saýlanyňyzda, aşakdakylary nazara alyň: (1) reaktor temperaturasy mümkinçiligi we sowadyş kuwwaty, (2) maksatly K-däp we molekulýar agram paýlanyşy, (3) galan VCM çäkleri (FDA, ÝB, Hytaý GB), (4) aşakdaky işleniş üçin bölejik porosite talaplary, we (5) öndürilen PVC-niň tonna çykdajysy. Tehniki toparymyz reaktoryňyzyň aýratyn konfigurasiýasyna laýyklykda ýöriteleşdirilen başlangyç kokteýl formulýasiýalaryny hödürläp biler.