Carboxymethylcellulose:
IonischCelluloseetherEs wird aus Naturfasern (Baumwolle usw.) nach Alkalibehandlung mit Natriummonochloracetat als Veretherungsmittel und anschließender Durchführung mehrerer Reaktionsbehandlungen hergestellt. Der Substitutionsgrad liegt üblicherweise zwischen 0,4 und 1,4, und seine Eigenschaften werden maßgeblich vom Substitutionsgrad beeinflusst.
(1) Carboxymethylcellulose ist hygroskopischer und enthält bei Lagerung unter normalen Bedingungen mehr Wasser.
(2) Wässrige Carboxymethylcellulose-Lösung bildet kein Gel, und ihre Viskosität nimmt mit steigender Temperatur ab. Oberhalb von 50 °C ist die Viskositätsänderung irreversibel.
(3) Seine Stabilität wird stark vom pH-Wert beeinflusst. Im Allgemeinen kann es in Gipsmörtel, jedoch nicht in Zementmörtel verwendet werden. Bei stark alkalischem Milieu verliert es an Viskosität.
(4) Seine Wasserretention ist deutlich geringer als die von Methylcellulose. Es hemmt die Aushärtung von Gipsmörtel und verringert dessen Festigkeit. Der Preis von Carboxymethylcellulose ist jedoch wesentlich niedriger als der von Methylcellulose.
Cellulosealkylether:
Repräsentative Beispiele sind Methylcellulose und Ethylcellulose. In der industriellen Produktion wird im Allgemeinen Methylchlorid oder Ethylchlorid als Veretherungsmittel verwendet, und die Reaktion verläuft wie folgt:
In der Formel steht R für CH₃ oder C₂H₅. Die Alkalikonzentration beeinflusst nicht nur den Veretherungsgrad, sondern auch den Verbrauch der Alkylhalogenide. Je niedriger die Alkalikonzentration, desto stärker die Hydrolyse des Alkylhalogenids. Um den Verbrauch des Veretherungsmittels zu reduzieren, muss die Alkalikonzentration erhöht werden. Ist die Alkalikonzentration jedoch zu hoch, verringert sich die Quellfähigkeit der Cellulose, was der Veretherungsreaktion abträglich ist und somit den Veretherungsgrad senkt. Daher kann während der Reaktion konzentrierte oder feste Lauge zugegeben werden. Der Reaktor sollte über eine gute Rühr- und Zerkleinerungseinrichtung verfügen, um eine gleichmäßige Verteilung des Alkalis zu gewährleisten.
Methylcellulose findet breite Anwendung als Verdickungsmittel, Klebstoff und Schutzkolloid etc. Sie kann auch als Dispergiermittel für die Emulsionspolymerisation, als Bindemittel für Saatgut, in Textilsuspensionen, als Zusatzstoff für Lebensmittel und Kosmetika, als medizinischer Klebstoff, als Beschichtungsmaterial für Arzneimittel sowie für Latexfarben, Druckfarben, die Keramikherstellung und als Zementzusatz verwendet werden, um die Abbindezeit zu steuern und die Anfangsfestigkeit zu erhöhen.
Ethylcelluloseprodukte zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit, Flexibilität sowie Hitze- und Kältebeständigkeit aus. Niedrig substituierte Ethylcellulose ist in Wasser und verdünnten alkalischen Lösungen löslich, während hoch substituierte Produkte in den meisten organischen Lösungsmitteln löslich sind. Sie ist gut mit verschiedenen Harzen und Weichmachern verträglich und findet Anwendung in der Herstellung von Kunststoffen, Folien, Lacken, Klebstoffen, Latex und Beschichtungsmaterialien für Arzneimittel.
Die Einführung von Hydroxyalkylgruppen in Cellulosealkylether kann deren Löslichkeit verbessern, die Empfindlichkeit gegenüber Aussalzen verringern, die Geliertemperatur erhöhen und die Schmelzeigenschaften verbessern usw. Der Grad der Veränderung der oben genannten Eigenschaften variiert mit der Art der Substituenten und dem Verhältnis von Alkyl- zu Hydroxyalkylgruppen.
Cellulosehydroxyalkylether:
Repräsentative Beispiele sind Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylcellulose. Als Veretherungsmittel dienen Epoxide wie Ethylenoxid und Propylenoxid. Säuren oder Basen werden als Katalysatoren eingesetzt. Die industrielle Herstellung erfolgt durch Reaktion von Alkalicellulose mit einem Veretherungsmittel: Hydroxyethylcellulose mit hohem Substitutionsgrad ist sowohl in kaltem als auch in heißem Wasser löslich. Hydroxypropylcellulose mit hohem Substitutionsgrad ist hingegen nur in kaltem, nicht aber in heißem Wasser löslich. Hydroxyethylcellulose findet Verwendung als Verdickungsmittel für Latexbeschichtungen, Textildruck- und Färbepasten, Papierleimungsmittel, Klebstoffe und Schutzkolloide. Die Verwendung von Hydroxypropylcellulose ähnelt der von Hydroxyethylcellulose. Hydroxypropylcellulose mit niedrigem Substitutionsgrad kann als pharmazeutischer Hilfsstoff eingesetzt werden und besitzt sowohl bindende als auch zersetzende Eigenschaften.
Carboxymethylcellulose, abgekürzt alsCMC, liegt im Allgemeinen als Natriumsalz vor. Als Veretherungsmittel dient Monochloressigsäure, und die Reaktion verläuft wie folgt:
Carboxymethylcellulose ist der am weitesten verbreitete wasserlösliche Celluloseether. Früher wurde sie hauptsächlich als Bohrschlamm eingesetzt, heute findet sie breite Anwendung als Zusatzstoff in Waschmitteln, Wäscheschlämmen, Latexfarben, zur Beschichtung von Karton und Papier usw. Reine Carboxymethylcellulose kann in Lebensmitteln, Arzneimitteln, Kosmetika sowie als Klebstoff für Keramik und Formen verwendet werden.
Polyanionische Cellulose (PAC) ist eine ionischeCelluloseetherPolyanionische Cellulose (PAC) ist ein hochwertiges Ersatzprodukt für Carboxymethylcellulose (CMC). Es handelt sich um ein weißes, cremefarbenes oder leicht gelbliches Pulver oder Granulat, das ungiftig und geschmacksneutral ist, sich leicht in Wasser löst und eine transparente Lösung mit einer bestimmten Viskosität bildet. PAC zeichnet sich durch eine verbesserte Hitzebeständigkeit, Salzbeständigkeit und starke antibakterielle Eigenschaften aus. Es ist schimmelresistent und verdirbt nicht. PAC besitzt hohe Reinheit, einen hohen Substitutionsgrad und eine gleichmäßige Verteilung der Substituenten. Es kann als Bindemittel, Verdickungsmittel, Rheologiemodifikator, Flüssigkeitsverlustminderer, Suspensionsstabilisator usw. eingesetzt werden. PAC findet breite Anwendung in allen Branchen, in denen CMC verwendet wird. Es ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Dosierung, vereinfacht die Anwendung, bietet eine bessere Stabilität und erfüllt höhere Prozessanforderungen.
Cyanoethylcellulose ist das Reaktionsprodukt von Cellulose und Acrylnitril unter der Katalyse von Alkali:
Cyanethylcellulose besitzt eine hohe Dielektrizitätskonstante und einen niedrigen Verlustfaktor und kann als Harzmatrix für Leuchtstoff- und Elektrolumineszenzlampen verwendet werden. Niedrig substituierte Cyanethylcellulose eignet sich als Isolierpapier für Transformatoren.
Höhere Fettalkoholether, Alkenylether und aromatische Alkoholether der Cellulose wurden hergestellt, fanden aber in der Praxis keine Anwendung.
Die Herstellungsverfahren für Celluloseether lassen sich in folgende Kategorien einteilen: Wassermediumverfahren, Lösungsmittelverfahren, Knetverfahren, Suspensionsverfahren, Gas-Feststoff-Verfahren, Flüssigphasenverfahren und Kombinationen der oben genannten Verfahren.
Veröffentlichungsdatum: 28. April 2024