Предистория и преглед
Целулозният етер е широко използван полимерен фин химически материал, произведен от естествена полимерна целулоза чрез химическа обработка. След производството на целулозен нитрат и целулозен ацетат през 19-ти век, химиците са разработили серия от целулозни производни на много целулозни етери и непрекъснато са откривани нови области на приложение, включващи много индустриални сектори. Продукти от целулозен етер като натрийкарбоксиметил целулоза (CMC), етил целулоза (EC), хидроксиетил целулоза (HEC), хидроксипропил целулоза (HPC), метил хидроксиетил целулоза (MHEC)иметил хидроксипропил целулоза (MHPC)и други целулозни етери са известни като „индустриален мононатриев глутамат“ и са били широко използвани в нефтени сондажи, строителство, покрития, храни, лекарства и ежедневни химикали.
Хидроксиетил метил целулоза (MHPC) е нетоксичен бял прах без мирис и вкус, който може да се разтвори в студена вода, за да се образува прозрачен вискозен разтвор. Той има характеристиките на сгъстяване, свързване, диспергиране, емулгиране, образуване на филм, суспендиране, адсорбиране, желиране, повърхностно активен, поддържащ влага и защитаващ колоид. Благодарение на повърхностно активната функция на водния разтвор, той може да се използва като колоиден защитен агент, емулгатор и дисперсант. Водният разтвор на хидроксиетил метилцелулоза има добра хидрофилност и е ефективен агент за задържане на вода. Тъй като хидроксиетил метилцелулозата съдържа хидроксиетилови групи, тя има добра способност срещу плесен, добра стабилност на вискозитета и устойчивост на плесен по време на дългосрочно съхранение.
Хидроксиетил метилцелулоза (HEMC) се получава чрез въвеждане на заместители на етилен оксид (MS 0,3~0,4) в метилцелулоза (MC) и нейната устойчивост на сол е по-добра от тази на немодифицираните полимери. Температурата на желиране на метилцелулозата също е по-висока от тази на МС.
Структура
Характеристика
Основните характеристики на хидроксиетил метилцелулозата (HEMC) са:
1. Разтворимост: Разтворим във вода и някои органични разтворители. HEMC може да се разтвори в студена вода. Най-високата му концентрация се определя само от вискозитета. Разтворимостта варира в зависимост от вискозитета. Колкото по-нисък е вискозитетът, толкова по-голяма е разтворимостта.
2. Устойчивост на сол: продуктите на HEMC са нейонни целулозни етери и не са полиелектролити, така че са относително стабилни във водни разтвори, когато съществуват метални соли или органични електролити, но прекомерното добавяне на електролити може да причини желиране и утаяване.
3. Повърхностна активност: Поради повърхностно активната функция на водния разтвор, той може да се използва като колоиден защитен агент, емулгатор и диспергатор.
4. Термичен гел: Когато водният разтвор на продуктите на HEMC се нагрее до определена температура, той става непрозрачен, желира и се утаява, но когато се охлажда непрекъснато, той се връща в първоначалното състояние на разтвора и температурата, при която се случва този гел и утаяване, е главно в зависимост от тях смазочни материали, суспендиращи помощни вещества, защитни колоиди, емулгатори и др.
5. Метаболитна инертност и слаб мирис и аромат: HEMC се използва широко в храните и лекарствата, тъй като няма да се метаболизира и има слаб мирис и аромат.
6. Устойчивост на плесен: HEMC има относително добра устойчивост на плесен и добра стабилност на вискозитета по време на дългосрочно съхранение.
7. Стабилност на PH: Вискозитетът на водния разтвор на продуктите на HEMC почти не се влияе от киселина или основа, а стойността на pH е относително стабилна в диапазона от 3,0 до 11,0.
Приложение
Хидроксиетил метилцелулозата може да се използва като колоиден защитен агент, емулгатор и диспергатор поради своята повърхностноактивна функция във воден разтвор. Примерите за неговото приложение са както следва:
1. Ефект на хидроксиетил метилцелулоза върху експлоатационните характеристики на цимента. Хидроксиетил метилцелулозата е нетоксичен бял прах без мирис и вкус, който може да се разтвори в студена вода, за да се образува прозрачен вискозен разтвор. Той има характеристиките на сгъстяване, свързване, диспергиране, емулгиране, образуване на филм, суспендиране, адсорбиране, желиране, повърхностно активен, поддържащ влага и защитаващ колоид. Тъй като водният разтвор има повърхностно активна функция, той може да се използва като колоиден защитен агент, емулгатор и диспергатор. Водният разтвор на хидроксиетил метилцелулоза има добра хидрофилност и е ефективен агент за задържане на вода.
2. Приготвя се високогъвкава релефна боя, която се изработва от следните суровини в тегловни части: 150-200 g дейонизирана вода; 60-70 g чиста акрилна емулсия; 550-650 g тежък калций; 70-90 г талк на прах; Основа целулоза воден разтвор 30-40g; лигноцелулоза воден разтвор 10-20g; филмообразуващо средство 4-6g; антисептик и фунгицид 1,5-2,5g; диспергатор 1.8-2.2g; омокрител 1.8-2.2g; 3.5-4.5g; Етиленгликол 9-11g; Водният разтвор на хидроксиетил метилцелулоза се получава чрез разтваряне на 2-4% хидроксиетил метилцелулоза във вода; Водният разтвор на лигноцелулоза се прави от 1-3 % Лигноцелулозата се получава чрез разтваряне във вода.
Подготовка
Метод за получаване на хидроксиетил метил целулоза, методът е, че рафинираният памук се използва като суровина, а етиленовият оксид се използва като етерифициращ агент за получаване на хидроксиетил метил целулоза. Тегловните части на суровините за приготвяне на хидроксиетил метилцелулоза са както следва: 700-800 части смес от толуен и изопропанол като разтворител, 30-40 части вода, 70-80 части натриев хидроксид, 80-85 части рафиниран памук, 20-28 части оксиетан, 80-90 части метил хлорид, 16-19 части ледена оцетна киселина; конкретните стъпки са:
Първата стъпка, в реакционния чайник, добавете смес от толуен и изопропанол, вода и натриев хидроксид, загрейте до 60-80 ° C, поддържайте топло за 20-40 минути;
Втората стъпка, алкализация: охладете горните материали до 30-50°C, добавете рафиниран памук, напръскайте разтворителя от сместа от толуен и изопропанол, вакуумирайте до 0,006Mpa, напълнете азот за 3 замени и извършете след алкализацията на смяната, условията на алкализация са: времето за алкализация е 2 часа, а температурата на алкализация е 30°C до 50°C;
Третата стъпка, етерификация: след завършване на алкализацията, реакторът се вакуумира до 0,05-0,07MPa и се добавят етилен оксид и метил хлорид за 30-50 минути; първият етап на етерификация: 40-60°C, 1.0-2.0 часа, налягането се контролира между 0.15 и 0.3Mpa; вторият етап на етерификация: 60～90℃, 2,0～2,5 часа, налягането се контролира между 0,4 и 0,8Mpa;
Четвъртата стъпка, неутрализация: предварително добавете измерената ледена оцетна киселина към съда за утаяване, натиснете в етерифицирания материал за неутрализация, повишете температурата до 75-80°C за утаяване, температурата се повишава до 102°C и стойността на рН се открива като 6. В 8 часа десолвентизацията е завършена; резервоарът за деразтворяване се пълни с чешмяна вода, обработена с устройство за обратна осмоза при 90 ° C до 100 ° C;
Петата стъпка, центробежно измиване: материалът в четвъртата стъпка се центрофугира през хоризонтална винтова центрофуга и отделеният материал се прехвърля в резервоар за измиване, напълнен предварително с гореща вода за измиване на материала;
Шестата стъпка, центробежно сушене: измитият материал се транспортира в сушилнята през хоризонтална винтова центрофуга и материалът се суши при 150-170 ° C, а изсушеният материал се раздробява и пакетира.
В сравнение със съществуващата технология за производство на целулозен етер, настоящото изобретение използва етиленов оксид като етерифициращ агент за получаване на хидроксиетил метил целулоза, която има добра устойчивост на плесен поради съдържанието на хидроксиетилови групи. Има добра вискозитетна стабилност и устойчивост на мухъл при дългосрочно съхранение. Може да се използва вместо други целулозни етери.
Време на публикуване: 25 април 2024 г