Поливинилхлорид - Ульянов В.М.
ISBN 5-7245-0727-7
Скачать (прямая ссылка):
Повышение агрегативной устойчивости глобул ПВХ в зернах, образованных из нескольких капель, можно объяснить препятствием Для диффузии стабилизирующих ионов со стороны контактирующих аДсорбционных слоев агрегированных капель. Адсорбированные на поверхности капель макромолекулы СЭ могут препятствовать диффузии стабилизирующих ионов в воду, поэтому чем большее число макромолекул адсорбировано на поверхности раздела фаз, тем меньше ДИффузИОнный поток ионов в водную фазу.
49
48
Параметром, характеризующим насыщенность поверхности разд^ ,, фаз СЭ, может служить межфазное натяжение о. Чем сильнее высс молекулярный СЭ снижает межфазное натяжение в системе ВХ - во тем больше его звеньев адсорбировано на поверхности и тем бо. высокой должна быть агрегативная устойчивость глобул ПВХ в кап Опыты, проведенные с СМН (о > 25-Ю-3 Дж/м2), подтверждают i факт. При использовании СМН образуются непористые частицы, при р = 0,5 SyB = 0,44 м2/г. В [198] также отмечено, что непорис стекловидные частицы образуются при о > 20-Ю-3 Дж/м2. Анало ный результат получен при использовании в качестве СЭ ПВС с низ) содержанием ацетатных групп, практически не снижающего меж; ное натяжение в системе [110].
На практике обычно стремятся получать либо пористые зерна ПЕ развитой удельной поверхностью для пластифицированных издех либо зерна ПВХ, порошок из которых имеет повышенную насыпь плотность. В первом случае необходимо применять высокомолекух ные СЭ со < 8-10—3 Дж/м2 в условиях перемешивания и концентра! СЭ, обеспечивающих получение агрегированных зерен суспензионна ПВХ (условия образования агрегатов представлены выше). В интер лео =((н- 8)-10~3 Дж/м2 для агрегированных зерен К = 2,9, что позво. ет рассчитатьег, 5уД) nK, i?i по уравнениям (1.49), (1.50), (1.52) и (1.::!,! для различных конверсии.
Применение в процессе суспензионной полимеризации более эффективного поверхностно-активного высокомолекулярного СЭ может не дать значительного эффекта в увеличенииег nSyfl, так как уже прио = =(64- 8)-10—з Дж/м2 эти значения близки кег и5уд для блочного ПВХ, полученного в ампуле, а полностью предотвратить диффузию стабилизирующих ионов практически невозможно.
1.3.2. Межкластерная пористость Как следует из уравнения (1.59), с увеличением р межглобулярн. я пористостьег уменьшается. Следовательно, можно предположить, ч.о с увеличением р должна возрастать доля крупных пор в общей пористости, так как в первую очередь должны зарастать поры с меньшим радиусом. Экспериментальная зависимость tKjin, представленная на рис. 1.22, подтверждает данный вывод. Обработка порометрических кривых показала, что при р > 0,3 значения ек практически не изменяются с конверсией и равны* 0,09 для одиночных частиц и'* 0,112 для агрегированных.
Анализ кривых еп (р) ие'п (р) на рис. 1.13 позволяет предположить, что в значительном-интервале, конверсии (до р** 0,6) объем, занимаемый внутри частицы кластерами из глобул, значительно меньше объема самой частицы. Удаление незаполимеризовавшегося мономера в данном интервале приводит к сжатию частицы до образования контактов между отдельными кластерами. Увеличение конверсии мономера приводит к возрастанию объема кластеров [31], а следовательно, и объема, занимаемого кластерами из глобул Укл внутри 50
Рис. 1.22. Экспериментальные зависимости изменения доли крупных пор е к/е п в общей пористости от конверсии р:
1 - неагрегированные частицы; 2 — агрегированные частицы
0,4 0,6 0,В 1,0 Р
частицы полимера. При определенной конверсии р** отдельные кластеры вступят в контакт между собой с образованием структуры, занимающей весь внутренний объем частицы ПВХ, и процесс удаления мономера не будет приводить к сжатию частицы. Величину р** можно найти из условия
VRJV4=(\-1K). (1.61)
С учетом (1.45) и (1.46) получено:
VK„/V4 = (Упф/1 - er)(l/V„) - 0,85р**/[1 - 0,45р**(1 - er)J = 1 - ек- (1-62) Обработка экспериментальных данных по уравнению (1-62) с учетом (1.59) показала, что для агрегированных частиц ПВХ р** * 0,55, для неагрегированных -р** % 0,65.
1.3.3. Насыпная плотность
Эффективность использования рабочего объема перерабатывающих машин, специализированных цистерн для перевозки ПВХ и складов для хранения полимера во многом определяется его насыпной плотностью Рн - массой единицы объема свободно насыпанного слоя полимера. Согласно определению
Ри=РпвхО-ес), (1.63)
где Рпвх — истинная плотность полимера; е. — пористость элементарного объема порошка ПВХ.
Значение ес определяется межчастичной пористостью ем, межкластерной пористостью ?к и межглобулярной пористостью ег. Легко показать, что
(1.64)
(1 - h) = (1 " ?м)(1 - ?к)(1 - Ег) " О " емХ1 - ?п)-
Таким образом,
Рн=Рпвх(1-ем)(1-?п)о-
(1.65)
Для изучения влияния структуры зерна ПВХ на ем использовали 1 партии порошка ПВХ, отличающиеся по среднему диаметру частиц 1%пс гранулометрическому составу, форме полимерного зерна и внутренней пористости частицы ег. С целью устранения влияния I Формы частицы ПВХ изучение зависимости ем от 1>пвх и гранулометри-
51
Oft 0,5 0,5
--]_' ¦
