Sellulose-eteris 'n polimeerverbinding met 'n eterstruktuur gemaak van sellulose. Elke glukosielring in die sellulose-makromolekule bevat drie hidroksielgroepe, die primêre hidroksielgroep op die sesde koolstofatoom, die sekondêre hidroksielgroep op die tweede en derde koolstofatome, en die waterstof in die hidroksielgroep word vervang deur 'n koolwaterstofgroep om sellulose-eterderivate te genereer. Dit is 'n produk waarin die waterstof van die hidroksielgroep in die sellulosepolimeer vervang word deur 'n koolwaterstofgroep. Sellulose is 'n polihidroksi-polimeerverbinding wat nie oplos of smelt nie. Na eterifikasie is sellulose oplosbaar in water, verdunde alkali-oplossing en organiese oplosmiddels, en het dit termoplastisiteit.
Sellulose is 'n polihidroksi-polimeerverbinding wat nie oplos of smelt nie. Na verethering is sellulose oplosbaar in water, verdunde alkali-oplossing en organiese oplosmiddel, en het termoplastisiteit.
1. Natuur:
Die oplosbaarheid van sellulose na eterifikasie verander aansienlik. Dit kan in water, verdunde suur, verdunde alkali of organiese oplosmiddel opgelos word. Die oplosbaarheid hang hoofsaaklik van drie faktore af: (1) Die eienskappe van die groepe wat in die eterifikasieproses ingebring word, hoe groter die groep, hoe laer die oplosbaarheid en hoe sterker die polariteit van die ingevoerde groep, hoe makliker is die sellulose-eter om in water op te los; (2) Die graad van substitusie en die verspreiding van geëterifiseerde groepe in die makromolekule. Die meeste sellulose-eters kan slegs onder 'n sekere mate van substitusie in water opgelos word, en die graad van substitusie is tussen 0 en 3; (3) Die graad van polimerisasie van sellulose-eter, hoe hoër die graad van polimerisasie, hoe minder oplosbaar; Hoe laer die graad van substitusie wat in water opgelos kan word, hoe wyer die reeks. Daar is baie soorte sellulose-eters met uitstekende werkverrigting, en hulle word wyd gebruik in konstruksie, sement, petroleum, voedsel, tekstiel, skoonmaakmiddel, verf, medisyne, papiervervaardiging en elektroniese komponente en ander nywerhede.
2. Ontwikkel:
China is die wêreld se grootste produsent en verbruiker van sellulose-eter, met 'n gemiddelde jaarlikse groeikoers van meer as 20%. Volgens voorlopige statistieke is daar ongeveer 50 sellulose-eterproduksie-ondernemings in China, die ontwerpte produksiekapasiteit van die sellulose-eterbedryf het 400 000 ton oorskry, en daar is ongeveer 20 ondernemings met meer as 10 000 ton, hoofsaaklik versprei in Shandong, Hebei, Chongqing en Jiangsu, Zhejiang, Sjanghai en ander plekke.
3. Behoefte:
In 2011 was China se CMC-produksiekapasiteit ongeveer 300 000 ton. Met die groeiende vraag na hoëgehalte-sellulose-eters in nywerhede soos medisyne, voedsel en daaglikse chemikalieë, neem die binnelandse vraag na ander sellulose-eterprodukte as CMC toe. Die produksiekapasiteit van MC/HPMC is ongeveer 120 000 ton, en dié van HEC is ongeveer 20 000 ton. PAC is steeds in die bevorderings- en toepassingsfase in China. Met die ontwikkeling van groot olievelde op see en die ontwikkeling van boumateriaal-, voedsel-, chemiese en ander nywerhede, neem die hoeveelheid en veld van PAC jaarliks toe en uit te brei, met 'n produksiekapasiteit van meer as 10 000 ton.
4. Klassifikasie:
Volgens die chemiese struktuurklassifikasie van substituente kan hulle verdeel word in anioniese, kationiese en nie-ioniese eters. Afhangende van die eterifikasiemiddel wat gebruik word, is daar metielsellulose, hidroksietielmetielsellulose, karboksimetielsellulose, etielsellulose, bensielsellulose, hidroksietielsellulose, hidroksipropielmetielsellulose, sianoëtielsellulose, bensielsellulose, karboksimetielsellulose, hidroksietielhidroksietielsellulose en fenielsellulose, ens. Metielsellulose en etielsellulose is meer prakties.
Metielsellulose:
Nadat die geraffineerde katoen met alkali behandel is, word sellulose-eter geproduseer deur 'n reeks reaksies met metaanchloried as eterifikasiemiddel. Oor die algemeen is die substitusiegraad 1.6~2.0, en die oplosbaarheid verskil ook met verskillende grade van substitusie. Dit behoort tot nie-ioniese sellulose-eter.
(1) Metielsellulose is oplosbaar in koue water, en dit sal moeilik wees om in warm water op te los. Die waterige oplossing daarvan is baie stabiel in die reeks pH=3~12. Dit het goeie versoenbaarheid met stysel, guargom, ens. en baie oppervlakaktiewe stowwe. Wanneer die temperatuur die geleringstemperatuur bereik, vind gelering plaas.
(2) Die waterretensie van metielsellulose hang af van die hoeveelheid bygevoegde sellulose, viskositeit, deeltjiegrootte en oplossnelheid. Oor die algemeen, as die hoeveelheid bygevoegde sellulose groot is, is die fynheid klein en die viskositeit groot, is die waterretensiesnelheid hoog. Onder hulle het die hoeveelheid bygevoegde sellulose die grootste impak op die waterretensiesnelheid, en die vlak van viskositeit is nie direk eweredig aan die vlak van waterretensiesnelheid nie. Die oplossnelheid hang hoofsaaklik af van die mate van oppervlakmodifikasie van sellulosedeeltjies en die fynheid van die deeltjies. Onder die bogenoemde sellulose-eters het metielsellulose en hidroksipropielmetielsellulose hoër waterretensiesnelheid.
(3) Veranderinge in temperatuur kan die waterretensie van metielsellulose ernstig beïnvloed. Oor die algemeen, hoe hoër die temperatuur, hoe slegter die waterretensie. As die morteltemperatuur 40°C oorskry, sal die waterretensie van metielsellulose aansienlik verminder word, wat die konstruksie van die mortel ernstig beïnvloed.
(4)Metiel sellulosehet 'n beduidende effek op die werkbaarheid en kohesie van mortel. Die "kleefkrag" verwys hier na die bindingskrag wat tussen die werker se aanwendingsinstrument en die muursubstraat gevoel word, dit wil sê die skuifweerstand van die mortel. Die kleefkrag is hoog, die skuifweerstand van die mortel is groot, en die sterkte wat deur die werkers in die gebruiksproses benodig word, is ook groot, en die konstruksieprestasie van die mortel is swak. Die kohesie van metielsellulose is op 'n medium vlak in sellulose-eterprodukte.
Hidroksipropylmetielsellulose:
Hidroksipropielmetielsellulose is 'n sellulosevariëteit waarvan die produksie en verbruik vinnig toeneem. Dit is 'n nie-ioniese sellulose-gemengde eter wat van geraffineerde katoen gemaak word na alkalisering, met behulp van propileenoksied en metielchloried as eterifikasiemiddel, deur 'n reeks reaksies. Die substitusiegraad is gewoonlik 1.2~2.0. Die eienskappe daarvan wissel na gelang van die verhouding van metoksilinhoud tot hidroksipropileinhoud.
(1) Hidroksipropielmetielsellulose is maklik oplosbaar in koue water, en dit sal moeilik wees om in warm water op te los. Maar die geleringstemperatuur daarvan in warm water is aansienlik hoër as dié van metielsellulose. Die oplosbaarheid in koue water is ook aansienlik verbeter in vergelyking met metielsellulose.
(2) Die viskositeit van hidroksipropielmetielsellulose hou verband met die molekulêre gewig daarvan, en hoe groter die molekulêre gewig, hoe hoër die viskositeit. Temperatuur beïnvloed ook die viskositeit daarvan, soos temperatuur toeneem, neem die viskositeit af. Die invloed van die hoë viskositeit en temperatuur is egter laer as dié van metielsellulose. Die oplossing daarvan is stabiel wanneer dit by kamertemperatuur gestoor word.
(3) Die waterretensie van hidroksipropielmetielsellulose hang af van die byvoegingshoeveelheid, viskositeit, ens., en die waterretensiekoers onder dieselfde byvoegingshoeveelheid is hoër as dié van metielsellulose.
(4)Hidroksipropielmetielselluloseis stabiel teenoor suur en alkali, en die waterige oplossing is baie stabiel in die reeks pH=2~12. Bytsoda en kalkwater het min effek op die werkverrigting daarvan, maar alkali kan die oplossing daarvan versnel en die viskositeit daarvan effens verhoog. Hidroksipropielmetielsellulose is stabiel teenoor gewone soute, maar wanneer die konsentrasie van die soutoplossing hoog is, is die viskositeit van die hidroksipropielmetielsellulose-oplossing geneig om toe te neem.
(5) Hidroksipropielmetielsellulose kan met wateroplosbare polimeerverbindings gemeng word om 'n eenvormige en hoër viskositeitsoplossing te vorm. Soos polivinielalkohol, styseleter, plantaardige gom, ens.
(6) Hidroksipropielmetielsellulose het beter ensiemweerstand as metielsellulose, en die oplossing daarvan is minder geneig om deur ensieme afgebreek te word as metielsellulose.
(7) Die adhesie van hidroksipropielmetielsellulose aan mortelkonstruksie is hoër as dié van metielsellulose.
Hidroksietiel sellulose:
Dit word gemaak van geraffineerde katoen wat met alkali behandel is en met etileenoksied as eterifikasiemiddel in die teenwoordigheid van isopropanol gereageer het. Die substitusiegraad is gewoonlik 1.5~2.0. Dit het sterk hidrofilisiteit en absorbeer maklik vog.
(1) Hidroksietiel sellulose is oplosbaar in koue water, maar dit is moeilik om in warm water op te los. Die oplossing daarvan is stabiel by hoë temperatuur sonder om te jellerig. Dit kan vir 'n lang tyd onder hoë temperatuur in mortel gebruik word, maar die waterretensie daarvan is laer as dié van metiel sellulose.
(2) Hidroksietiel sellulose is stabiel teenoor algemene suur en alkali, en alkali kan die oplossing daarvan versnel en die viskositeit daarvan effens verhoog. Die dispergeerbaarheid daarvan in water is effens swakker as dié van metiel sellulose en hidroksipropielmetiel sellulose.
(3) Hidroksietiel sellulose het goeie anti-versagprestasie vir mortel, maar dit het 'n langer vertragingstyd vir sement.
(4) Die werkverrigting van hidroksietielsellulose wat deur sommige huishoudelike ondernemings vervaardig word, is natuurlik laer as dié van metielsellulose as gevolg van die hoë waterinhoud en hoë asinhoud.
(5) Die skimmel van die waterige oplossing van hidroksietiel sellulose is relatief ernstig. By 'n temperatuur van ongeveer 40°C kan skimmel binne 3 tot 5 dae voorkom, wat die werkverrigting daarvan sal beïnvloed.
Karboksimetielsellulose:
Ioniese sellulose-eter word gemaak van natuurlike vesels (katoen, ens.) na alkaliese behandeling, met natriummonochloorasetaat as eterifikasiemiddel, en ondergaan 'n reeks reaksiebehandelings. Die substitusiegraad is gewoonlik 0.4~1.4, en die werkverrigting daarvan word grootliks beïnvloed deur die substitusiegraad.
(1) Karboksimetielsellulose is meer higroskopies, en dit sal meer water bevat wanneer dit onder algemene toestande gestoor word.
(2) Karboksimetielsellulose-waterige oplossing produseer nie 'n jel nie, en die viskositeit neem af met die toename in temperatuur. Wanneer die temperatuur 50°C oorskry, is die viskositeit onomkeerbaar.
(3) Die stabiliteit daarvan word grootliks beïnvloed deur pH. Oor die algemeen kan dit in gipsgebaseerde mortel gebruik word, maar nie in sementgebaseerde mortel nie. Wanneer dit hoogs alkalies is, sal dit viskositeit verloor.
(4) Die waterretensie daarvan is baie laer as metielsellulose. Dit het 'n vertragende effek op gipsgebaseerde mortel en verminder die sterkte daarvan. Die prys van karboksimetielsellulose is egter aansienlik laer as dié van metielsellulose.
Sellulose-alkieleter:
Verteenwoordigende is metielsellulose en etielsellulose. In industriële produksie word metielchloried of etielsellulose gewoonlik as eterifikasiemiddel gebruik, en die reaksie is soos volg:
In die formule verteenwoordig R CH3 of C2H5. Alkali-konsentrasie beïnvloed nie net die graad van vereterisering nie, maar ook die verbruik van alkielhaliede. Hoe laer die alkali-konsentrasie, hoe sterker is die hidrolise van die alkielhaliede. Om die verbruik van veretereringsmiddel te verminder, moet die alkali-konsentrasie verhoog word. Wanneer die alkali-konsentrasie egter te hoog is, word die swellingseffek van sellulose verminder, wat nie bevorderlik is vir die vereteriseringsreaksie nie, en dus word die graad van vereterisering verminder. Vir hierdie doel kan gekonsentreerde loog of vaste loog tydens die reaksie bygevoeg word. Die reaktor moet 'n goeie roer- en skeurapparaat hê sodat die alkali eweredig versprei kan word. Metielsellulose word wyd gebruik as verdikkingsmiddel, kleefmiddel en beskermende kolloïed, ens. Dit kan ook gebruik word as 'n dispergeermiddel vir emulsiepolimerisasie, 'n bindingsdispergeermiddel vir sade, 'n tekstielslurry, 'n toevoeging vir voedsel en skoonheidsmiddels, 'n mediese kleefmiddel, 'n geneesmiddelbedekkingsmateriaal, en gebruik word in latexverf, drukink, keramiekproduksie, en gemeng word in sement. Gebruik om die stoltyd te beheer en die aanvanklike sterkte te verhoog, ens. Etielselluloseprodukte het hoë meganiese sterkte, buigsaamheid, hittebestandheid en kouebestandheid. Lae-gesubstitueerde etielsellulose is oplosbaar in water en verdunde alkaliese oplossings, en hoogs gesubstitueerde produkte is oplosbaar in die meeste organiese oplosmiddels. Dit het goeie versoenbaarheid met verskeie harse en weekmakers. Dit kan gebruik word om plastiek, films, vernis, kleefmiddels, lateks en bedekkingsmateriaal vir medisyne, ens. te maak. Die invoeging van hidroksialkielgroepe in sellulose-alkieleters kan die oplosbaarheid daarvan verbeter, die sensitiwiteit daarvan vir uitsouting verminder, die geleringstemperatuur verhoog en die smelt-eienskappe verbeter, ens. Die mate van verandering in die bogenoemde eienskappe wissel met die aard van die substituente en die verhouding van alkiel- tot hidroksialkielgroepe.
Sellulosehidroksialkieleter:
Verteenwoordigende is hidroksietiel-sellulose en hidroksipropiel-sellulose. Veretermiddels is epoksiede soos etileenoksied en propileenoksied. Gebruik suur of basis as katalisator. Industriële produksie is om alkali-sellulose met veretermiddels te laat reageer:hidroksietiel sellulosemet 'n hoë substitusiewaarde is oplosbaar in beide koue en warm water. Hidroksipropielsellulose met 'n hoë substitusiewaarde is slegs oplosbaar in koue water, maar nie in warm water nie. Hidroksietielsellulose kan gebruik word as 'n verdikkingsmiddel vir lateksbedekkings, tekstieldruk- en kleurpasta, papierbedekkingsmateriaal, kleefmiddels en beskermende kolloïede. Die gebruik van hidroksipropielsellulose is soortgelyk aan dié van hidroksietielsellulose. Hidroksipropielsellulose met 'n lae substitusiewaarde kan as 'n farmaseutiese hulpstof gebruik word, wat beide bindende en disintegrerende eienskappe kan hê.
Karboksimetielsellulose, die Engelse afkorting CMC, bestaan gewoonlik in die vorm van natriumsout. Die vereteringsmiddel is monochloorasynsuur, en die reaksie is soos volg:
Karboksimetielsellulose is die mees gebruikte wateroplosbare sellulose-eter. In die verlede is dit hoofsaaklik as boorslyk gebruik, maar nou word dit uitgebrei na gebruik as 'n toevoeging vir skoonmaakmiddel, klere-slyk, latexverf, bedekkings van karton en papier, ens. Suiwer karboksimetielsellulose kan in voedsel, medisyne, skoonheidsmiddels en ook as 'n kleefmiddel vir keramiek en vorms gebruik word.
Polianioniese sellulose (PAC) is 'n ioniese sellulose-eter en is 'n hoë-end plaasvervangerproduk vir karboksimetielsellulose (CMC). Dit is 'n wit, gebroke wit of effens geel poeier of korrel, nie-giftig, smaakloos, maklik oplosbaar in water om 'n deursigtige oplossing met 'n sekere viskositeit te vorm, het beter hittebestandheid, stabiliteit en soutweerstand, en sterk antibakteriese eienskappe. Geen skimmel en agteruitgang nie. Dit het die eienskappe van hoë suiwerheid, hoë graad van substitusie en eenvormige verspreiding van substituente. Dit kan gebruik word as bindmiddel, verdikkingsmiddel, reologiemodifiseerder, vloeistofverliesverminderer, suspensiestabiliseerder, ens. Polianioniese sellulose (PAC) word wyd gebruik in alle industrieë waar CMC toegepas kan word, wat die dosis aansienlik kan verminder, gebruik kan vergemaklik, beter stabiliteit kan bied en aan hoër prosesvereistes kan voldoen.
Sianoëtiel sellulose is die reaksieproduk van sellulose en akrilonitriel onder die katalise van alkali.
Sianoëtiel-sellulose het 'n hoë diëlektriese konstante en lae verlieskoëffisiënt en kan as 'n harsmatriks vir fosfor- en elektroluminescerende lampe gebruik word. Laaggesubstitueerde sianoëtiel-sellulose kan as isolerende papier vir transformators gebruik word.
Hoër vetalkoholeters, alkenieleters en aromatiese alkoholeters van sellulose is al voorberei, maar is nog nie in die praktyk gebruik nie.
Die voorbereidingsmetodes van sellulose-eter kan verdeel word in watermediummetode, oplosmiddelmetode, kniemetode, slurrymetode, gas-vastestofmetode, vloeistoffasemetode en die kombinasie van die bogenoemde metodes.
5. Voorbereidingsbeginsel:
Die hoë α-sellulose pulp word met 'n alkaliese oplossing geweek om dit te laat swel om meer waterstofbindings te vernietig, die diffusie van reagense te vergemaklik en alkaliese sellulose te genereer, en reageer dan met die eterifikasiemiddel om sellulose-eter te verkry. Eterifikasiemiddels sluit in koolwaterstofhaliede (of sulfate), epoksiede, en α- en β-onversadigde verbindings met elektronakseptore.
6. Basiese prestasie:
Bymiddels speel 'n sleutelrol in die verbetering van die werkverrigting van droë-gemengde mortel vir die bou, en maak meer as 40% van die materiaalkoste in droë-gemengde mortel uit. 'n Aansienlike deel van die bymiddels in die plaaslike mark word deur buitelandse vervaardigers verskaf, en die verwysingsdosis van die produk word ook deur die verskaffer verskaf. Gevolglik bly die koste van droë-gemengde mortelprodukte hoog, en dit is moeilik om algemene messelwerk- en pleistermortels met 'n groot hoeveelheid en 'n wye reeks te populariseer. Luukse markprodukte word deur buitelandse maatskappye beheer, en droë-gemengde mortelvervaardigers het lae winste en swak prysbekostigbaarheid; die toepassing van bymiddels het 'n gebrek aan sistematiese en gerigte navorsing, en volg blindelings buitelandse formules.
Waterretensiemiddel is 'n belangrike byvoegsel om die waterretensieprestasie van drooggemengde mortel te verbeter, en dit is ook een van die belangrikste byvoegsels om die koste van drooggemengde mortelmateriale te bepaal. Die hooffunksie van sellulose-eter is waterretensie.
Sellulose-eter is 'n algemene term vir 'n reeks produkte wat geproduseer word deur die reaksie van alkaliese sellulose en 'n veretheringsmiddel onder sekere toestande. Alkalisellulose word vervang deur verskillende veretheringsmiddels om verskillende sellulose-eters te verkry. Volgens die ionisasie-eienskappe van die substituente kan sellulose-eters in twee kategorieë verdeel word: ionies (soos karboksimetielsellulose) en nie-ionies (soos metielsellulose). Volgens die tipe substituent kan sellulose-eter verdeel word in mono-eter (soos metielsellulose) en gemengde eter (soos hidroksipropielmetielsellulose). Volgens verskillende oplosbaarheid kan dit verdeel word in wateroplosbaarheid (soos hidroksietielsellulose) en organiese oplosmiddeloplosbaarheid (soos etielsellulose). Drooggemengde sellulose is hoofsaaklik wateroplosbare sellulose, en wateroplosbare sellulose word verdeel in kitstipe en oppervlakbehandelde vertraagde-oplossingstipe.
Die werkingsmeganisme van sellulose-eter in mortier is soos volg:
(1) Na diesellulose-eterin die mortel opgelos word in water, word die effektiewe en eenvormige verspreiding van die sementagtige materiaal in die stelsel verseker as gevolg van die oppervlakaktiwiteit, en die sellulose-eter, as 'n beskermende kolloïed, "draai" die vaste deeltjies toe en 'n Laag smeerfilm word op die buitenste oppervlak gevorm, wat die mortelstelsel meer stabiel maak, en ook die vloeibaarheid van die mortel tydens die mengproses en die gladheid van konstruksie verbeter.
(2) As gevolg van sy eie molekulêre struktuur, maak die sellulose-eteroplossing dat die vog in die mortel nie maklik verloor word nie, en dit word geleidelik oor 'n lang tydperk vrygestel, wat die mortel goeie waterretensie en verwerkbaarheid gee.
Plasingstyd: 28 Apr-2024