Поливинилхлорид - Ульянов В.М.
ISBN 5-7245-0727-7
Скачать (прямая ссылка):
0,5 10 1.5 р-ЦГ'с1/»'
0.S 0,9 1-la
Puc. 1.23. Зависимость (1 - ej от (1 - для узких фракций ПВХ неагрегативного тищ! (56+ 80).10-6 м;(80+ 125).1Н;(125+ 160).10-6;(160+200).10-6 и(200+250).1Г6 м Рис. 1.24. Зависимость (1 - е J от параметра В для реакторов различного объема (от 0,2 д0 80 м3) с использованием в качестве стабилизатора эмульсии МЦ при концентрации от 0,1 w 2 кг/м3 ;
\
Рис. 1.25. Сравнение опытных и расчетных зависимостей насыпной плотности рн от пористости ПВХ еп для частиц неагрегативного {1) и агрегативного (2) типов
ческого состава порошка проводили с использованием сферических частиц неагрегативного типа.
На рис. 1.23 представлена зависимость (1 - ем) от (1 - еп) для частиц неагрегативной формы различного диаметра. Как видно из рисунка, независимо отОпвх и гранулометрического состава порошка полимера степень заполнения насыпного пространства (1 - ем) частицами неагрегативной формы постоянна и равна (1 - ем) = 0,54. Таким образом, для неагрегированных частиц в широком интервале ?>пвх значение рн можно определить по формуле
рн=0,54рпвх(1-еп),рпвх = Мг/смЗ. (1.66)
Полученные данные согласуются с литературными [23], согласно которым в грубых порошках, к которым можно отнести и ПВХ, насыпная плотность не зависит от размера частиц, так как определяется отношением силы тяжести частицы к пропорциональной ей силе трения между частицами. Агрегация нескольких полимер-мономерных капель приводит к изменению формы конечной частицы ПВХ и, как следствие, должна оказывать влияние на силы трения между частицами. На рис. 124 представлена зависимость (1 - ем) от параметра 8 = ^fcr^vhWtfdffl2Djfffi}-1, характеризующего степень агрегации полимерного зерна. С возрастанием степени агрегации полимер-мономерных капель значение (1 - ем) стремится к 0,54, что можно объяснить уменьшением размера микронеровностей по сравнению со средним размером частицы полимера и приближением формы агрегированной частицы к сферической. Обработка экспериментальных данных
показала, что при 8 > 0,5-Ю6 cVm3 значение (1 - ем) можно определить по зависимости [138]
(1 - ем) = 0,54 - 0,2ехр[С1(8 - с2)], (1.66)
гяеС1 = 1,77-10-6 м3/с2; с2 = О.МО6 с2/м3.
Как видно из рис. 1.25, наблюдается хорошее совпадение опытных данных и расчетных зависимостей рн от еп для частиц различного типа.
1.3.4. Особенности поглощения пластификатора
Пористость ПВХ тп определяет количество поглощенного пластификатора ап порошком ПВХ и в значительной мере влияет на скорость поглощения пластификатора тПп. Значение ап определяется количеством пластификатора, поглощенным частицей полимера без ее набухания (т.е. при комнатной температуре). Избыточное количество пластификатора с поверхности частицы отделяется центрифугированием. Допуская, что пластификатор заполняет все внутренние поры, и учитывая, что показатель осп обычно рассчитывается на 100 г ПВХ, можно записать:
«п = [еп/(1 - ЕпЖрпл/РпвхМОО,
гДе Рпп= 1 г/см3 - плотность пластификатора. Учитывая, что Рпвх = М г/см3, из (1.68) получим:
еп = ап/(70 + ап). (1.69)
Проведенное параллельно определение еп методом контактной эталонной порометрии [85] показало высокую сходимость обоих методов определения еп, что свидетельствует о возможности расчета практически важной характеристики ПВХ осп из значений еп.
Скорость поглощения пластификатора обычно определяется как время, необходимое для полного поглощения частицей 50 масс. ч. (50 г на 100 г ПВХ) пластификатора при 60 °С. Контроль тпп осуществляют по моменту исчезновения пластификатора с поверхности частицы.
Можно предположить, что процесс поглощения пластификатора протекает в две стадии: на первой происходит проникновение пластификатора внутрь частицы за счет капиллярных сил, а на второй -диффузия пластификатора в матрицу ПВХ [219]. С учетом того, что пластификатор практически полностью смачивает ПВХ и обладает незначительной вязкостью при 60 °С, можно считать, что общая скорость поглощения пластификатора лимитируется второй стадией и определяется коэффициентом диффузии пластификатора и удельной поверхностью зерна полимера. Таким образом, время поглощения будет определяться временем диффундирования (50 - ап) граммов пластификатора. В работе [136] значение тпп найдено в виде
*пп - (о - «п)/(адд), (1-70)
Где ^дп - постоянный коэффициент, пропорциональный коэффициенту диффузии; а — "ачальное количество пластификатора, равное 50 г/100 г ПВХ.
52
53
Следует отметить, что реальный процесс поглощения значительно^ сложнее, так как коэффициент диффузии зависит от концентрации пластификатора в ПВХ [145]. Исследования проводили на порошка*-ПВХ различной структуры в интервале изменения осп от 7 до 62 г/100 { ПВХ и SyR от 0,36 до 3,4 м2/г. Обработка экспериментальных данньи показала, что k№ = 1,9 гДм^мин). Получена удовлетворитель; корреляция опытных и расчетных данных.
Морфологическая однородность порошка ПВХ оценивается :( гомогенностью- количеством прозрачных точек, так называемы* "рыбьих глаз" в пластифицированной пленке ПВХ, полученной валь цеванием порошка полимера в присутствии пластификатора, стабили заторов и технического углерода.
