Υδροξυαιθυλοκυτταρίνηείναι ένα σημαντικό παράγωγο κυτταρίνης. Λόγω των πλεονεκτημάτων των άφθονων πρώτων υλών, της ανανεώσιμης, βιοδιασπώμενης, μη τοξικής φύσης, της καλής βιοσυμβατότητας και της μεγάλης απόδοσης, η έρευνα και η εφαρμογή της έχουν προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον. Η τιμή ιξώδους είναι ένας πολύ σημαντικός δείκτης απόδοσης της υδροξυαιθυλοκυτταρίνης. Σε αυτή την εργασία, η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη με τιμή ιξώδους άνω των 5×104mPa·s και τιμή τέφρας μικρότερη από 0,3% παρασκευάστηκε με τη μέθοδο σύνθεσης υγρής φάσης μέσω διβάθμιας αλκαλοποίησης και αιθεροποίησης.
Η διαδικασία αλκαλοποίησης είναι η διαδικασία παρασκευής αλκαλικής κυτταρίνης. Σε αυτή την εργασία, χρησιμοποιούνται δύο μέθοδοι αλκαλοποίησης. Η πρώτη μέθοδος είναι η χρήση ακετόνης ως αραιωτικού. Η πρώτη ύλη κυτταρίνης αλκαλοποιείται απευθείας σε μια ορισμένη συγκέντρωση υδατικού διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου. Μετά την εκτέλεση της αντίδρασης αλκαλοποίησης, προστίθεται ένας παράγοντας αιθεροποίησης για την άμεση διεξαγωγή της αντίδρασης αιθεροποίησης. Η δεύτερη μέθοδος είναι ότι η πρώτη ύλη κυτταρίνης αλκαλοποιείται σε ένα υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και ουρίας και η αλκαλική κυτταρίνη που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο πρέπει να συμπιεστεί για να απομακρυνθεί η περίσσεια αλκαλικής ουσίας πριν από την αντίδραση αιθεροποίησης. Η αλκαλική κυτταρίνη που παρασκευάζεται με διαφορετικές μεθόδους αναλύθηκε με φασματοσκοπία υπέρυθρης ακτινοβολίας και περίθλαση ακτίνων Χ. Ανάλογα με τις ιδιότητες των προϊόντων που παρασκευάζονται από την αντίδραση αιθεροποίησης, προσδιορίζεται η μέθοδος επιλογής.
Προκειμένου να προσδιοριστεί η καλύτερη διαδικασία σύνθεσης αιθεροποίησης, αναλύθηκε πρώτα ο μηχανισμός αντίδρασης του αντιοξειδωτικού, της αλκαλικής ουσίας και του παγόμορφου οξικού οξέος στην αντίδραση αιθεροποίησης. Στη συνέχεια, διαμορφώθηκε το πειραματικό πρόγραμμα της μονοπαραγοντικής αντίδρασης, προσδιορίστηκαν οι παράγοντες που έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο στην απόδοση της παρασκευασμένης υδροξυαιθυλοκυτταρίνης και χρησιμοποιήθηκε το ιξώδες του υδατικού διαλύματος 2% του προϊόντος ως δείκτης αναφοράς. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι παράγοντες όπως η επιλεγμένη ποσότητα αραιωτικού, η ποσότητα του προστιθέμενου οξειδίου του αιθυλενίου, ο χρόνος αλκαλοποίησης, η θερμοκρασία και ο χρόνος της πρώτης αντίδρασης, η θερμοκρασία και ο χρόνος της δεύτερης αντίδρασης έχουν μεγάλη επίδραση στην απόδοση του προϊόντος. Σχεδιάστηκε ένα ορθογώνιο πειραματικό σχήμα με επτά παράγοντες και τρία επίπεδα και η καμπύλη επίδρασης που σχεδιάστηκε από τα πειραματικά αποτελέσματα μπορούσε να αναλύσει οπτικά τους πρωτογενείς και δευτερογενείς παράγοντες και την τάση επιρροής κάθε παράγοντα. Προκειμένου να παρασκευαστούν προϊόντα με υψηλότερες τιμές ιξώδους, διαμορφώθηκε ένα βελτιστοποιημένο πειραματικό σχήμα και τελικά προσδιορίστηκε το βέλτιστο σχήμα για την παρασκευή υδροξυαιθυλοκυτταρίνης μέσω των πειραματικών αποτελεσμάτων.
Οι ιδιότητες του παρασκευασμένου υψηλού ιξώδουςυδροξυαιθυλοκυτταρίνηΑναλύθηκαν και δοκιμάστηκαν, συμπεριλαμβανομένου του προσδιορισμού του ιξώδους, της περιεκτικότητας σε τέφρα, της διαπερατότητας του φωτός, της περιεκτικότητας σε υγρασία κ.λπ., μέσω φασματοσκοπίας υπέρυθρης ακτινοβολίας, πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού, αεριοχρωματογραφίας, περίθλασης ακτίνων Χ, θερμοβαρυμετρικής-διαφορικής θερμικής ανάλυσης και άλλων μεθόδων χαρακτηρισμού που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση και τον χαρακτηρισμό της δομής του προϊόντος, της ομοιομορφίας του υποκαταστάτη, του βαθμού μοριακής υποκατάστασης, της κρυσταλλικότητας, της θερμικής σταθερότητας κ.λπ. Οι μέθοδοι δοκιμής αναφέρονται στα πρότυπα ASTM.
Η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη, ένα σημαντικό παράγωγο κυτταρίνης, έχει προσελκύσει την προσοχή λόγω των άφθονων πρώτων υλών της, της ανανεώσιμης, βιοδιασπώμενης, μη τοξικής, βιοσυμβατής και υψηλής απόδοσης. Το ιξώδες της υδροξυαιθυλοκυτταρίνης είναι ένας πολύ σημαντικός δείκτης της απόδοσής της. Το ιξώδες της παρασκευασμένης υδροξυαιθυλοκυτταρίνης είναι πάνω από 5×104mPa·s και η περιεκτικότητα σε τέφρα είναι μικρότερη από 0,3%.
Σε αυτή την εργασία, παρασκευάστηκε υδροξυαιθυλοκυτταρίνη υψηλού ιξώδους με τη μέθοδο σύνθεσης υγρής φάσης μέσω αλκαλοποίησης και αιθεροποίησης. Η διαδικασία αλκαλοποίησης είναι η παρασκευή αλκαλικής κυτταρίνης. Επιλέξτε από δύο μεθόδους αλκαλοποίησης. Η μία είναι ότι το κυτταρινικό υλικό αλκαλοποιείται απευθείας με ακετόνη ως αραιωτικό σε υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και στη συνέχεια υφίσταται αντίδραση αιθεροποίησης με έναν παράγοντα αιθεροποίησης. Η άλλη είναι ότι το κυτταρινικό υλικό αλκαλοποιείται σε υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και ουρία. Η περίσσεια αλκαλίου στην αλκαλική κυτταρίνη πρέπει να απομακρυνθεί πριν από την αντίδραση. Σε αυτή την εργασία, μελετώνται διάφορες αλκαλικές κυτταρίνες με φασματοσκοπία υπέρυθρης ακτινοβολίας και περίθλαση ακτίνων Χ. Τέλος, υιοθετείται η δεύτερη μέθοδος σύμφωνα με τις ιδιότητες των προϊόντων αιθεροποίησης.
Προκειμένου να προσδιοριστούν τα στάδια παρασκευής της αιθεροποίησης, μελετήθηκε ο μηχανισμός αντίδρασης του αντιοξειδωτικού, του αλκαλίου και του παγόμορφου οξικού οξέος στη διαδικασία κατανάλωσης. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την παρασκευή της υδροξυαιθυλοκυτταρίνης προσδιορίστηκαν με πείραμα ενός παράγοντα. Με βάση την τιμή ιξώδους του προϊόντος σε υδατικό διάλυμα 2%. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι ο όγκος του αραιωτικού, η ποσότητα του οξειδίου του αιθυλενίου, ο χρόνος αλκαλοποίησης, η θερμοκρασία και ο χρόνος της πρώτης και της δεύτερης επανυδάτωσης έχουν μεγάλη επίδραση στην απόδοση του προϊόντος. Η μέθοδος των επτά παραγόντων και των τριών επιπέδων υιοθετήθηκε για τον προσδιορισμό της καλύτερης μεθόδου παρασκευής.
Αναλύουμε τις ιδιότητες του παρασκευασμένουυδροξυαιθυλοκυτταρίνη, συμπεριλαμβανομένου του ιξώδους, της τέφρας, της διαπερατότητας του φωτός, της υγρασίας κ.λπ. Ο δομικός χαρακτηρισμός, η ομοιογένεια του υποκαταστάτη, η μοριακότητα της υποκατάστασης, η κρυσταλλικότητα και η θερμική σταθερότητα συζητήθηκαν με υπέρυθρη ακτίνα, πυρηνικό μαγνητικό συντονισμό, αεριοχρωματογραφία, περίθλαση ακτίνων Χ, DSC και DAT, και οι μέθοδοι δοκιμών υιοθέτησαν τα πρότυπα ASTM.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Απριλίου 2024