I. Réamhrá
Is homopolymer ardmheáchan móilíneach é roisín ocsaíd pholaitiléin a shintéisítear trí fháinne catalaíoch ilphase-polaiméiriú oscailte ocsaíd eitiléine, arna ghiorrú mar PEO. Is é a fhoirmle mhóilíneach HOCH2CH2O[CH2CH2O]nH.
Mar gheall ar a thuaslagthacht uisce, a thocsaineacht íseal, agus éasca le próiseáil, úsáidtear roisín ocsaíd poileitiléin go forleathan mar laghdaitheoir tarraingthe, scaiptheoir, flocculant, tiúsóir, greamachán sealadach, gníomhaire méide fabraice, agus ábhar pacáistithe intuaslagtha in uisce. I dtionscal an pháipéir, is féidir lena n-airíonna scaipthe agus scagtha aonfhoirmeacht agus neart páipéir a fheabhsú. Sa tionscal eastósctha ola, is féidir feabhas a chur ar rátaí aisghabhála ola dá n-éifeachtaí tarraingthe a laghdú agus a ramhrú.
II. Príomh-Airíonna Ocsaíd Pholaitiléin
1. Airíonna Fisiceacha
Is polaiméir bán gráinneach agus púdraithe é roisín ocsaíd poileitiléine le criostalacht ard; léiríonn polaiméirí ardmheáchan móilíneach struchtúr sféarúil. Is é an pointe softening 65-67 céim, is é an pointe embrittlement -50 céim, is é an dlús 1.2 g/cm³, is é an dlús dealraitheach 0.2-0.3 g/cm³, agus tá an t-iarmhar ar adhainte níos lú ná 2%.
Tá roisín ocsaíd poileitiléin intuaslagtha go hiomlán in uisce, agus tá a réiteach uiscí neodrach nó lag alcaileach. Is féidir roisín ocsaíd poileitiléin ard-mheáchan móilíneach a mheascadh le huisce in aon chomhréir ag teocht an tseomra. Ag tiúchan íseal PEO, is réiteach slaodach é; De réir mar a mhéadaíonn an tiúchan PEO, athraíonn an tuaslagán de réir a chéile ó staid cosúil le glóthach go dtí leaistiméire rubair.
Tá ocsaíd poileitiléin intuaslagtha in aicéataitrile, clóraform, déchlóraimeatán, déchlóraimeatán, tríchlóireatán, tríchlóireatán, beinséin, etc., ag teocht an tseomra. Nuair a théitear é go 30-60 céim, tá sé intuaslagtha i tolúéin, xiléin, aicéatón, dé-ocsán 1,4, etc. Baineann slaodacht tuaslagáin uiscí ocsaíd poileitiléin ní hamháin le meáchan móilíneach an pholaiméir agus an tiúchan tuaslagáin, ach freisin le teocht an tuaslagáin, an ráta lomadh, agus na tiúchana neamhorgánacha breise. Laghdaíonn slaodacht an tuaslagáin le méadú ar theocht. Maidir le polaiméirí a bhfuil meáchan móilíneach acu (1–50) × 10⁵, féadann slaodacht an tuaslagáin laghdú de réir ord méide nuair a ardaíonn teocht an tuaslagáin ó 10 céim go 90 céim . Mar gheall ar nádúr neamh-Newtonian tuaslagáin uiscí, laghdaítear an slaodacht de réir mar a mhéadaíonn an ráta lomadh. Má chuirtear salainn neamhorgánacha leis, laghdófar an teocht díscaoilte ocsaíd poileitiléin agus slaodacht an tuaslagáin. Braitheann méid an laghdaithe ar chineál agus ar thiúchan an tsalainn.
Léiríonn ocsaíd poileitiléin ardmheáchan móilíneach airíonna tarraingthe snáithíní suntasacha fiú i dtuaslagáin uiscí le tiúchan faoi bhun 0.1%, agus tá éifeacht ceirtleánaithe aige freisin ar fhionraí ina bhfuil cáithníní míne éagsúla. Dá airde meáchan móilíneach an pholaiméir, is mó an éifeacht ceirtleánaithe seo. I ndéanamh páipéir, úsáidtear ocsaíd poileitiléin mar scaiptheoir do laíon, ag taispeáint éifeacht ceirtleánaithe fiú i méideanna beaga.
Tá tuaslagáin uiscí ocsaíd poileitiléin sách cobhsaí i gcoinníollacha neodracha nó alcaileach, ach níl siad chomh cobhsaí i gcoinníollacha aigéadacha, go háirithe ag luachanna pH 3-5. Cuirfidh láithreacht ian miotail agus ocsaídeoirí sa tuaslagán uiscí díghrádú ocsaíd poileitiléin chun cinn, rud a fhágann go laghdófar slaodacht an tuaslagáin uiscí. Cé go bhfuil go leor cúiseanna ann le laghdú ar shlaodacht réitigh uiscí ocsaíd poileitiléin (PE), chomh fada agus nach bhfuil aon ocsaídeach i láthair agus go n-úsáidtear é i gcoinníollacha neodracha nó lag alcaileach, tá a réiteach uiscí sách cobhsaí, agus tá slaodacht an tuaslagáin fós gan athrú go bunúsach.
2. Airíonna Ceimiceacha
Cé go bhfuil cobhsaíocht cheimiceach maith ag PE, mar gheall ar na péirí leictreon neamhroinnte ar na hadaimh ocsaigine éitear sa slabhra polaiméire fada, tá cleamhnas láidir banna hidrigine aige agus féadann sé coimpléisc a dhéanamh le roinnt monaiméirí nó polaiméirí glacadóir leictreon. I measc na gcomhdhúile a dhéanann comhlachais le Corpoideachas tá aigéad mhailéach, aigéad aicrileach, aigéad tannic, aigéad polaiaicrileach, aigéad polaimeataicrileach, agus comhpholaiméirí úiré agus thiourea.
Tá meáchan móilíneach ard PE, cibé an stóráiltear é i bhfoirm sholadach, a phróiseáiltear i teirmeaplaisteacha, nó i dtuaslagán uiscí, íogair do dhíghrádú ocsaídiúcháin. I bpróiseáil teirmeaplaisteach, laghdaítear an slaodacht leá go tapa le méadú ar an teocht agus ar an am; laghdaítear slaodacht tuaslagáin uiscí ag teocht an tseomra de réir mar a mhéadaíonn am stórála; tá siad seo go léir mar gheall ar dhíghrádú ocsaídiúcháin. Luathaíonn láithreacht rianmhéideanna sárocsaídí clóiríde, sármhanganáití, sársulfáití, agus iain thrasmhiotail áirithe (amhail Cu+, Cu2+, Fe3+, agus Ni2+) díghrádú ocsaídiúcháin. Chun díghrádú ocsaídiúcháin a mhaolú, is gnách go gcuirtear cobhsaitheoirí le linn próiseála teirmeaplaisteach nó i dtuaslagáin uiscí. Mar shampla, 0.01–0.5 % (de réir meáchain) de fheinití-aisín, hiodrocsaitolúéin bhúitileach, nó ainíol búitile a chur leis; nó trí 5-10% (de réir meáchain) de isopropanol ainhidriúil, eatánól, glycol eitiléine, nó glycol próipiléine le tuaslagáin uiscí a laghdú go héifeachtach ar an ráta díghrádaithe ocsaídiúcháin.
III. Sintéis de Ocsaíd Pholaitiléin Meáchan Ard-Mhóilíneach
Déantar ocsaíd eitiléine faoi fháinne-polaiméiriú oscailte a oscailt chun ocsaíd poileitiléin ardmheáchan móilíneach a fhoirmiú faoi ghníomhaíocht chatalaíoch ilchineálach. Baineann an meicníocht polymerization leis an meicníocht comhordúcháin anionic Polymerization. Is minic go mbíonn struchtúr "miotail-ocsaigin{-mhiotail" i gcatalaíoch éifeachtach, rud a thugann le fios go bhfuil baint ag dhá adamh miotail le fás slabhra. I measc na gcatalaíoch do pholaiméiriú comhordaithe tá grúpaí hiodrocsaile agus aimín de mhiotail chré-alcaileacha mar chailciam agus bhairiam, agus grúpaí hiodrocsaile alúmanaim, maignéisiam, agus since. Ullmhaíodh sraith de tháirgí roisín ocsaíd poileitiléin gráinneach bán le meáchain móilíneacha ó 5 x 10⁵ go 4 x 10⁸ trí úsáid a bhaint as catalaíoch bunaithe ar chomhdhúil orgánach. Tá cur síos gairid thíos ar na coinníollacha agus na torthaí turgnamhacha.
Rannóg Turgnamhach
(1) Príomh-Amhábhair agus Sonraíochtaí
Catalaíoch (Cat), féin-déanta; Ocsaíd eitiléine (EO), ábhar aildéid<30 ppm, water content <100 ppm; 120# gasoline (Solv), distillation range 80–120℃, iodine value 0.1–0.3, water content <30 ppm.
(2) Meáchan Móilíneach Polymer a Chinneadh
Ullmhaíodh tuaslagán uiscí 0.05% (de réir meáchain) as sampla. Tomhaiseadh slaodacht intreach [η] an tuaslagáin uiscí, agus ríomhadh meánmheáchan móilíneach ocsaíd pholaitiléin ag baint úsáide as an bhfoirmle Mark-Houwink.
(3) Modh Turgnamhach
Ullmhaíodh an catalaíoch i bhfleascán gloine ceithre mhuineál agus é feistithe le corraitheoir, tonnadóir sileadh, comhdhlúthadán aife, agus teirmiméadar. 2. Torthaí Turgnamhach agus Plé
(1) Éifeacht Tiúchan Catalaíoch
Cuireadh an tiúchan catalaíoch in iúl mar an cóimheas molar de chatalaíoch le hocsaíd eitiléine (Cat/EO). Taispeántar torthaí an tiúchan catalaíoch a athrú (arna léiriú mar mheáchan móilíneach polaiméire agus toradh polaiméirithe, mar an gcéanna thíos) i bhFíor 1.
Fíor 1 Éifeacht Tiúchan Catalaíoch
Mar is léir ó Fíor 1, méadaíonn an toradh polaiméirithe de réir mar a mhéadaíonn Cat/EO. Méadaíonn an meáchan móilíneach polaiméire ar dtús nuair a mhéadaíonn Cat/EO, ach laghdaítear é tar éis leibhéal áirithe a bhaint amach. Mar sin, tá cóimheas Cat/EO de 1.1–1.3% (molar) níos oiriúnaí.
(2) Éifeacht Méid Tuaslagóir Polymerization
Is é an fáinne catalaíoch ilchineálach-oscailt polaiméiriú ocsaíd eitiléine ná polaiméiriú tuaslagáin sciodair, is é sin, tuaslagtha ocsaíd eitiléine sa tuaslagóir polaiméirithe, agus deascann an polaiméir mar thoradh air mar deascán. Taispeántar na torthaí a bhaineann le méid tuaslagóir polymerization a athrú i bhFíor 2. Fíor 2. Éifeacht Méid Tuaslagóir Polymerization
Mar a thaispeántar i bhFíor 2, laghdaítear an toradh polaiméirithe le méadú ar mhéid an tuaslagóra. Méadaíonn an meáchan móilíneach polaiméire le méadú ar an méid tuaslagóra, ach mar thoradh ar thuaslagóir iomarcach laghdaítear tiúchan catalaíoch, rud a fhágann go laghdaítear meáchan móilíneach polaiméire beagán. Mar sin, tá cóimheas meáchain de thart ar 3.0/1.0 idir an tuaslagóir polaiméirithe agus ocsaíd eitiléine oiriúnach.
(3) Éifeacht Polymerization Teocht
Is fachtóir ríthábhachtach é teocht an pholaiméirithe a dhéanann difear do mheáchan móilíneach polaiméire agus toradh polaiméirithe. Taispeántar i bhFíor 3 éifeachtaí teochtaí difriúla sa turgnamh polaiméirithe imoibreora 20-lítear.
Fíor 3. Éifeacht Polymerization Teocht
Mar a thaispeántar i bhFíor 3, laghdaíonn an meáchan móilíneach polaiméir le méadú ar theocht an pholaiméirithe, agus ardaíonn an toradh polaiméirithe. Chun a fháil ocsaíd poileitiléin meáchan móilíneach ard agus feabhas a chur ar an toradh Polymerization, úsáid againn ag teocht níos ísle (10-20 céim ) sa chéim luath de Polymerization agus teocht níos airde (35-40 céim ) sa chéim níos déanaí, le torthaí maithe.
(4) Polaiméiriú Turgnamh in Imoibreoir 20-lítear
Tá na torthaí turgnamhacha faoi choinníollacha próisis fabhracha liostaithe i dTábla 1. Tábla 1. Torthaí Tástála Polymerization in Imoibreoir 20L
Mar atá le feiceáil ó Tábla 1, bhí toradh polaiméirithe an chuid is mó de na turgnaimh níos airde ná 90%, agus bhí meáchan móilíneach an pholaiméir níos airde ná 3.70x106. Bhí meáchan móilíneach an pholaiméir i roinnt turgnaimh níos airde ná 4X106.
(5) Díghrádú Polymer
Déantar díghrádú ocsaídiúcháin ar roisín ocsaíd poileitiléine faoi ghníomh ocsaídeoirí, solas ultraivialait agus teas, rud a fhágann go bhfuil scission slabhra agus laghdú ar mheáchan móilíneach. Chun díghrádú an pholaiméir a thuiscint, rinneamar meáchan móilíneach cuid den roisín ocsaíd poileitiléin a tháirgtear in imoibreoir 20-lítear a thomhas gach mí. Tá na torthaí liostaithe i dTábla 2.
-
De bharr earráidí samplála agus tomhais, luainíonn na sonraí i dTábla 2 beagán. Mar sin féin, is féidir a fheiceáil fós, tar éis sé mhí, go bhfuil meáchan móilíneach roisín ocsaíd poileitiléin níos airde ná 3 x 10⁶, agus an chuid is mó de na samplaí níos airde ná 3.5 x 10⁸, agus roinnt samplaí thart ar 4 x 10⁶. Tá an ráta díghrádaithe míosúil laistigh de shé mhí níos lú ná 5%.
IV. Iarratas
1. Sa tionscal páipéir, úsáidtear é mar dheighilteoir snáithíní fada. Tástáladh roisín ocsaíd poileitiléin ardmheáchan móilíneach ag Shanghai Limin Paper Mill, Shanghai Songjiang Laíon Mill, agus Beijing No. 11 Paper Mill. Aontaíonn gach duine go bhfuil an éifeacht scaipthe an-mhaith, ag druidim le leibhéal na dtáirgí PEO Seapáine-PF.
(1) Turgnamh ag Muileann Páipéar Limin Shanghai: Ba é an tiúchan ocsaíd poileitiléin ná 0.05%. Déantar táirgí dar uimhreacha C-tw{{-4, 5, 6, agus C-tw-10) a thuaslagadh go hiomlán laistigh de 24 uair. Baineadh úsáid as corrú eatramhach ar feadh na chéad chúpla uair an chloig, agus ina dhiaidh sin tháinig deireadh leis an stirtheoireacht.
1. Úsáideadh C-tw-4, 5, agus 6 ar mheaisín páipéir sreinge gearr. Ba é an t-amhábhar laíon cadáis 100%, le barrchaolú de 36·SR, innéacs teirmeagrafaíochta de 10 g/m², agus luas meaisín páipéir de 110 m/nim. Ar dtús, tháirg sé páipéar leithris crepe 18±1 g/m². Tar éis C-tw-4, 5, agus 6 a úsáid, tháinig feabhas suntasach ar aonfhoirmeacht páipéir, agus tháinig laghdú ar an mbunmheáchan go 16 g/m² (i gcomparáid le 19 g/m² gan PEO). Bhí mothú bog ar an bpáipéar, agus bog 85 mm/150 g (i gcomparáid le timpeall 78 mm/150 g gan PEO). Léirigh páipéar le meáchan bonn de 16 g/m³ aonfhoirmeacht den scoth, le dáileog PEO de 0.44 kg/tonna páipéir. 2. Úsáideadh C-tw-10 ar mheaisín sreang sorcóra le scraps páipéir 100% mar amhábhar. Bhí na coinníollacha beating bunaithe ar shampla beag gan aon spotaí laíon. Tar éis úsáid a bhaint as PEO, tháinig feabhas suntasach ar aonfhoirmeacht páipéir, agus laghdaigh an meáchan bonn ó 22 g / m² go 19 g / m³. Má tá an bhraith agus an sreang copair i riocht maith, is féidir an meáchan bonn a laghdú tuilleadh. Ba é an dáileog PEO ná thart ar 0.4 kg/tonna páipéir.
Creideann Shanghai Limin Paper Mill go bhfuil an dáileog PEO agus a éifeacht cháilíochta ar pháipéar a bhain ár n-institiúid amach gar do na cinn atá ag PEO na Seapáine-PF. (2) Muileann Laíon Shanghai Songjiang
Rinne an muileann seo táirgeadh trialach ar scála mór de PEO arna tháirgeadh ag ár n-institiúid agus chuir sé i gcomparáid é le táirgí PEO na Seapáine-PF. Faoi na coinníollacha céanna díscaoilte, scagacháin, caolaithe agus breisithe, mhair gach tástáil 24 uair an chloig, ag táirgeadh páipéar leithris crepe a raibh an chuma agus na hairíonna fisiceacha céanna aige go bunúsach.
2. Mar théachtach
Baineadh úsáid as roisín ocsaíd poileitiléin ardmheáchan móilíneach mar théachtach. Fuarthas amach go bhfuil PEO an-éifeachtach chun solaid leath-intuaslagtha agus crochta a théachtadh i dtuaslagáin, go háirithe shilice intuaslagtha agus collóideach. Trí 0.2 mg de PEO a chur le 100 ml de thuaslagán is féidir beagnach an shilice go léir a théachtadh agus a dheascadh láithreach, agus tá an próiseas tapa, go ginearálta ní thógann sé ach 5-10 nóiméad. Is féidir é a dhéanamh ag teocht an tseomra, rud a fhágann go bhfuil sé an-áisiúil é a úsáid.
3. Mar ceanglóra
Úsáideadh roisín ocsaíd pholaitiléin a raibh meáchan móilíneach 3-5 x 10⁵ air mar ceanglóra. Fuarthas amach go bhfuil ábhar íseal fuinseog ag PEO, teocht dianscaoilte íseal, ábhar íseal neamhíonachtaí miotail alcaile a chuireann isteach go mór ar airíonna gloine, agus greamaitheacht maith nuair a úsáidtear é i gcomhcheangal le ceanglóirí eile. Ina theannta sin, is féidir roisín ocsaíd poileitiléin a úsáid freisin mar laghdaitheoir tarraing leachtach, tiúsóir, ábhar pacáistithe intuaslagtha in uisce, etc., agus tá a réimsí iarratais an-leathan.
