Baggrund og oversigt
Celluloseether er et udbredt polymert finkemisk materiale fremstillet af naturlig polymercellulose gennem kemisk behandling. Efter fremstillingen af cellulosenitrat og celluloseacetat i det 19. århundrede har kemikere udviklet en række cellulosederivater af mange celluloseethere, og nye anvendelsesområder er løbende blevet opdaget, der involverer mange industrisektorer. Celluloseetherprodukter såsom natriumcarboxymethylcellulose (CMC), ethylcellulose (EC), hydroxyethylcellulose (HEC), hydroxypropylcellulose (HPC), methylhydroxyethylcellulose (MHEC)ogmethylhydroxypropylcellulose (MHPC)og andre celluloseethere er kendt som "industriel mononatriumglutamat" og har været meget anvendt i olieboring, byggeri, belægninger, fødevarer, medicin og daglige kemikalier.
Hydroxyethylmethylcellulose (MHPC) er et lugtfrit, smagløst, giftfrit hvidt pulver, der kan opløses i koldt vand for at danne en transparent, viskøs opløsning. Det har egenskaber som fortykkelse, binding, dispergering, emulgering, filmdannelse, suspension, adsorption, gelering, overfladeaktiv, fugtighedsbevarende og kolloidbeskyttende. På grund af den vandige opløsnings overfladeaktive funktion kan den bruges som et kolloidt beskyttelsesmiddel, emulgator og dispergeringsmiddel. Hydroxyethylmethylcellulose vandig opløsning har god hydrofilicitet og er et effektivt vandretentionsmiddel. Fordi hydroxyethylmethylcellulose indeholder hydroxyethylgrupper, har den god anti-muggevne, god viskositetsstabilitet og meldugresistens under langtidsopbevaring.
Hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) fremstilles ved at introducere ethylenoxidsubstituenter (MS 0,3~0,4) i methylcellulose (MC), og dens saltbestandighed er bedre end umodificerede polymerers. Geleringstemperaturen for methylcellulose er også højere end for MC.
Struktur
Funktion
De vigtigste egenskaber ved hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) er:
1. Opløselighed: Opløselig i vand og nogle organiske opløsningsmidler. HEMC kan opløses i koldt vand. Den højeste koncentration bestemmes kun af viskositeten. Opløseligheden varierer med viskositeten. Jo lavere viskositeten er, desto større er opløseligheden.
2. Saltbestandighed: HEMC-produkter er ikke-ioniske celluloseethere og ikke polyelektrolytter, så de er relativt stabile i vandige opløsninger, når der findes metalsalte eller organiske elektrolytter, men overdreven tilsætning af elektrolytter kan forårsage gelering og udfældning.
3. Overfladeaktivitet: På grund af den vandige opløsnings overfladeaktive funktion kan den anvendes som et kolloidt beskyttelsesmiddel, emulgator og dispergeringsmiddel.
4. Termisk gel: Når den vandige opløsning af HEMC-produkter opvarmes til en bestemt temperatur, bliver den uigennemsigtig, danner en gel og udfældes, men når den afkøles kontinuerligt, vender den tilbage til den oprindelige opløsningstilstand, og den temperatur, hvorved denne gel og udfældning finder sted, afhænger hovedsageligt af disse smøremidler, suspensionsmidler, beskyttelseskolloider, emulgatorer osv.
5. Metabolisk inertitet og lav lugt og duft: HEMC anvendes i vid udstrækning i fødevarer og medicin, fordi det ikke metaboliseres og har lav lugt og duft.
6. Meldugresistens: HEMC har relativt god meldugresistens og god viskositetsstabilitet under langtidsopbevaring.
7. pH-stabilitet: Viskositeten af den vandige opløsning af HEMC-produkter påvirkes næsten ikke af syre eller base, og pH-værdien er relativt stabil i området 3,0 til 11,0.
Anvendelse
Hydroxyethylmethylcellulose kan anvendes som et kolloidt beskyttelsesmiddel, emulgator og dispergeringsmiddel på grund af dets overfladeaktive funktion i vandig opløsning. Eksempler på dets anvendelse er som følger:
1. Effekt af hydroxyethylmethylcellulose på cementens ydeevne. Hydroxyethylmethylcellulose er et lugtfrit, smagløst, giftfrit hvidt pulver, der kan opløses i koldt vand for at danne en transparent, viskøs opløsning. Det har egenskaber som fortykkelse, binding, dispergering, emulgering, filmdannelse, suspension, adsorption, gelering, overfladeaktiv, fugtighedsbevarende og kolloidbeskyttende. Da den vandige opløsning har en overfladeaktiv funktion, kan den bruges som et kolloidt beskyttelsesmiddel, emulgator og dispergeringsmiddel. Vandig hydroxyethylmethylcelluloseopløsning har god hydrofilicitet og er et effektivt vandretentionsmiddel.
2. Der fremstilles en meget fleksibel reliefmaling, som er lavet af følgende råmaterialer i vægtdele: 150-200 g deioniseret vand; 60-70 g ren akrylemulsion; 550-650 g tungt calcium; 70-90 g talkum; vandig cellulosebasisk opløsning 30-40 g; vandig lignocelluloseopløsning 10-20 g; filmdannende hjælpemiddel 4-6 g; antiseptisk og fungicid 1,5-2,5 g; dispergeringsmiddel 1,8-2,2 g; befugtningsmiddel 1,8-2,2 g; 3,5-4,5 g; ethylenglycol 9-11 g; Den vandige hydroxyethylmethylcelluloseopløsning fremstilles ved at opløse 2-4% hydroxyethylmethylcellulose i vand; Den vandige lignocelluloseopløsning er lavet af 1-3% lignocellulose fremstilles ved opløsning i vand.
Forberedelse
En fremstillingsmetode til hydroxyethylmethylcellulose, hvor raffineret bomuld anvendes som råmateriale, og ethylenoxid anvendes som etherificeringsmiddel til fremstilling af hydroxyethylmethylcellulose. Vægtdelene af råmaterialerne til fremstilling af hydroxyethylmethylcellulose er som følger: 700-800 dele toluen-isopropanolblanding som opløsningsmiddel, 30-40 dele vand, 70-80 dele natriumhydroxid, 80-85 dele raffineret bomuld, 20-28 dele oxyethan, 80-90 dele methylchlorid, 16-19 dele iseddikesyre; de specifikke trin er:
I det første trin tilsættes toluen- og isopropanolblandingen, vand og natriumhydroxid i reaktionskedlen, opvarmes til 60-80 °C, og blandingen holdes varm i 20-40 minutter.
Andet trin, alkalisering: Afkøl ovenstående materialer til 30-50°C, tilsæt raffineret bomuld, sprøjt opløsningsmidlet med toluen-isopropanol, vakuumiser til 0,006 MPa, fyld nitrogen i 3 udskiftninger, og udfør efter udskiftningen alkalisering. Alkaliseringsbetingelserne er: alkaliseringstiden er 2 timer, og alkaliseringstemperaturen er 30°C til 50°C;
Det tredje trin, etherificering: efter alkaliseringen er afsluttet, evakueres reaktoren til 0,05-0,07 MPa, og ethylenoxid og methylchlorid tilsættes i 30-50 minutter; det første trin af etherificering: 40-60 °C, 1,0-2,0 timer, trykket styres mellem 0,15 og 0,3 MPa; det andet trin af etherificering: 60 ~ 90 ℃, 2,0 ~ 2,5 timer, trykket styres mellem 0,4 og 0,8 MPa;
Det fjerde trin, neutralisering: Tilsæt den afmålte iseddikesyre på forhånd til udfældningskedlen, pres det ned i det etherificerede materiale for neutralisering, hæv temperaturen til 75-80 °C for udfældning, temperaturen stiger til 102 °C, og pH-værdien detekteres til at være 6. Klokken 8 er desolventiseringen afsluttet; desolventiseringstanken fyldes med postevand behandlet med en omvendt osmose-enhed ved 90 °C til 100 °C;
Det femte trin, centrifugalvask: materialet i det fjerde trin centrifugeres gennem en horisontal skruecentrifuge, og det separerede materiale overføres til en vasketank fyldt med varmt vand på forhånd til vask af materialet;
Det sjette trin, centrifugaltørring: Det vaskede materiale transporteres til tørretumbleren gennem en horisontal skruecentrifuge, og materialet tørres ved 150-170 °C, hvorefter det tørrede materiale knuses og pakkes.
Sammenlignet med den eksisterende celluloseetherproduktionsteknologi anvender den foreliggende opfindelse ethylenoxid som etherificeringsmiddel til at fremstille hydroxyethylmethylcellulose, som har god meldugresistens på grund af indholdet af hydroxyethylgrupper. Den har god viskositetsstabilitet og meldugresistens under langtidsopbevaring. Den kan bruges i stedet for andre celluloseethere.
Opslagstidspunkt: 25. april 2024