Ιστορικό και Επισκόπηση
Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο πολυμερές λεπτό χημικό υλικό που κατασκευάζεται από φυσική πολυμερή κυτταρίνη μέσω χημικής επεξεργασίας. Μετά την παραγωγή της νιτρικής κυτταρίνης και της οξικής κυτταρίνης τον 19ο αιώνα, οι χημικοί ανέπτυξαν μια σειρά παραγώγων κυτταρίνης πολλών αιθέρων κυτταρίνης και ανακαλύπτονται συνεχώς νέα πεδία εφαρμογής, που περιλαμβάνουν πολλούς βιομηχανικούς τομείς. Προϊόντα αιθέρα κυτταρίνης όπως το νάτριοκαρβοξυμεθυλοκυτταρίνη (CMC), αιθυλοκυτταρίνη (EC), υδροξυαιθυλοκυτταρίνη (HEC), υδροξυπροπυλοκυτταρίνη (HPC), μεθυλ υδροξυαιθυλο κυτταρίνη (MHEC)καιμεθυλ υδροξυπροπυλ κυτταρίνη (MHPC)και άλλοι αιθέρες κυτταρίνης είναι γνωστοί ως «βιομηχανικό γλουταμινικό μονονάτριο» και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε γεωτρήσεις πετρελαίου, κατασκευές, επικαλύψεις, τρόφιμα, φάρμακα και καθημερινές χημικές ουσίες.
Η υδροξυαιθυλο μεθυλοκυτταρίνη (MHPC) είναι μια άοσμη, άγευστη, μη τοξική λευκή σκόνη που μπορεί να διαλυθεί σε κρύο νερό για να σχηματίσει ένα διαφανές ιξώδες διάλυμα. Έχει τα χαρακτηριστικά πάχυνσης, δέσμευσης, διασποράς, γαλακτωματοποίησης, σχηματισμού φιλμ, εναιώρησης, προσρόφησης, γέλης, επιφανειοδραστικού, διατήρησης της υγρασίας και προστασίας του κολλοειδούς. Λόγω της ενεργής λειτουργίας των επιφανειών του υδατικού διαλύματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κολλοειδής προστατευτικός παράγοντας, γαλακτωματοποιητής και διασπορέας. Το υδατικό διάλυμα υδροξυαιθυλο μεθυλοκυτταρίνης έχει καλή υδροφιλία και είναι ένας αποτελεσματικός παράγοντας κατακράτησης νερού. Επειδή η υδροξυαιθυλο μεθυλοκυτταρίνη περιέχει ομάδες υδροξυαιθυλίου, έχει καλή ικανότητα κατά της μούχλας, καλή σταθερότητα ιξώδους και αντοχή στο ωίδιο κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση.
Η υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνη (HEMC) παρασκευάζεται με την εισαγωγή υποκαταστατών αιθυλενοξειδίου (MS 0,3~0,4) στη μεθυλοκυτταρίνη (MC), και η αντίστασή της στα άλατα είναι καλύτερη από αυτή των μη τροποποιημένων πολυμερών. Η θερμοκρασία ζελατινοποίησης της μεθυλοκυτταρίνης είναι επίσης υψηλότερη από αυτή της MC.
Δομή
Χαρακτηριστικό
Τα κύρια χαρακτηριστικά της υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης (HEMC) είναι:
1. Διαλυτότητα: Διαλυτό στο νερό και ορισμένους οργανικούς διαλύτες. Το HEMC μπορεί να διαλυθεί σε κρύο νερό. Η υψηλότερη συγκέντρωσή του καθορίζεται μόνο από το ιξώδες. Η διαλυτότητα ποικίλλει ανάλογα με το ιξώδες. Όσο χαμηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαλυτότητα.
2. Αντοχή στα άλατα: Τα προϊόντα HEMC είναι μη ιοντικοί αιθέρες κυτταρίνης και δεν είναι πολυηλεκτρολίτες, επομένως είναι σχετικά σταθερά σε υδατικά διαλύματα όταν υπάρχουν μεταλλικά άλατα ή οργανικοί ηλεκτρολύτες, αλλά η υπερβολική προσθήκη ηλεκτρολυτών μπορεί να προκαλέσει ζελατινοποίηση και καθίζηση.
3. Επιφανειακή δραστηριότητα: Λόγω της επιφανειοδραστικής λειτουργίας του υδατικού διαλύματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κολλοειδής προστατευτικός παράγοντας, γαλακτωματοποιητής και διασπορέας.
4. Θερμική γέλη: Όταν το υδατικό διάλυμα των προϊόντων HEMC θερμαίνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία, γίνεται αδιαφανές, πηκτωματοποιείται και κατακρημνίζεται, αλλά όταν ψύχεται συνεχώς, επιστρέφει στην αρχική κατάσταση διαλύματος και η θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει αυτό το πήκτωμα και η καθίζηση εξαρτάται κυρίως από αυτά λιπαντικά, βοηθητικά εναιώρησης, προστατευτικά συνπολλαπλασιαστικά κ.λπ.
5. Μεταβολική αδράνεια και χαμηλή οσμή και άρωμα: Το HEMC χρησιμοποιείται ευρέως σε τρόφιμα και φάρμακα επειδή δεν μεταβολίζεται και έχει χαμηλή οσμή και άρωμα.
6. Αντοχή στο ωίδιο: Το HEMC έχει σχετικά καλή αντοχή στο ωίδιο και καλή σταθερότητα ιξώδους κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση.
7. Σταθερότητα PH: Το ιξώδες του υδατικού διαλύματος των προϊόντων HEMC δεν επηρεάζεται ελάχιστα από οξύ ή αλκάλιο και η τιμή του pH είναι σχετικά σταθερή στην περιοχή από 3,0 έως 11,0.
Εφαρμογή
Η υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κολλοειδής προστατευτικός παράγοντας, γαλακτωματοποιητής και διασκορπιστικός λόγω της επιφανειοδραστικής λειτουργίας της σε υδατικό διάλυμα. Τα παραδείγματα εφαρμογής του είναι τα εξής:
1. Επίδραση της υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης στην απόδοση του τσιμέντου. Η υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνη είναι μια άοσμη, άγευστη, μη τοξική λευκή σκόνη που μπορεί να διαλυθεί σε κρύο νερό για να σχηματίσει ένα διαφανές παχύρρευστο διάλυμα. Έχει τα χαρακτηριστικά πάχυνσης, δέσμευσης, διασποράς, γαλακτωματοποίησης, σχηματισμού φιλμ, εναιώρησης, προσρόφησης, γέλης, επιφανειοδραστικού, διατήρησης της υγρασίας και προστασίας του κολλοειδούς. Δεδομένου ότι το υδατικό διάλυμα έχει ενεργή λειτουργία επιφανειών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κολλοειδής προστατευτικός παράγοντας, γαλακτωματοποιητής και διασκορπιστικός. Το υδατικό διάλυμα υδροξυαιθυλο μεθυλοκυτταρίνης έχει καλή υδροφιλία και είναι ένας αποτελεσματικός παράγοντας κατακράτησης νερού.
2. Παρασκευάζεται ένα εξαιρετικά εύκαμπτο ανάγλυφο χρώμα, το οποίο είναι κατασκευασμένο από τις ακόλουθες πρώτες ύλες σε μέρη κατά βάρος: 150-200 g απιονισμένο νερό. 60-70 g καθαρού ακρυλικού γαλακτώματος. 550-650 g βαρέος ασβεστίου. 70-90 g ταλκ. Βασικό υδατικό διάλυμα κυτταρίνης 30-40g; υδατικό διάλυμα λιγνοκυτταρίνης 10-20g; βοήθημα σχηματισμού φιλμ 4-6g; αντισηπτικό και μυκητοκτόνο 1,5-2,5g; διασκορπιστικό 1,8-2,2 g; διαβρεκτικός 1,8-2,2 g; 3,5-4,5 g; Αιθυλενογλυκόλη 9-11g; Το υδατικό διάλυμα υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης παρασκευάζεται με διάλυση 2-4% υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης σε νερό. Το υδατικό διάλυμα λιγνοκυτταρίνης αποτελείται από 1-3 % Η λιγνινοκυτταρίνη παράγεται με διάλυση σε νερό.
Παρασκευή
Μια μέθοδος παρασκευής υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης, η μέθοδος είναι ότι το εξευγενισμένο βαμβάκι χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη και το οξείδιο του αιθυλενίου χρησιμοποιείται ως παράγοντας αιθεροποίησης για την παρασκευή της υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης. Τα μέρη βάρους των πρώτων υλών για την παρασκευή της υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης είναι τα εξής: 700-800 μέρη μίγματος τολουολίου και ισοπροπανόλης ως διαλύτης, 30-40 μέρη νερού, 70-80 μέρη υδροξειδίου του νατρίου, 80-85 μέρη εξευγενισμένου βαμβακιού, δακτύλιος 20-29 μερών αιθυλίου, αιθυλεστέρας 20-280 μέρη, χλωρίδιο, 16-19 μέρη παγόμορφου οξικού οξέος. τα συγκεκριμένα βήματα είναι:
Το πρώτο βήμα, στο βραστήρα αντίδρασης, προσθέστε τολουόλιο και μίγμα ισοπροπανόλης, νερό και υδροξείδιο του νατρίου, θερμάνετε στους 60-80 ° C, κρατήστε ζεστό για 20-40 λεπτά.
Το δεύτερο βήμα, αλκαλοποίηση: ψύξτε τα παραπάνω υλικά στους 30-50°C, προσθέστε ραφιναρισμένο βαμβάκι, ψεκάστε το διαλύτη μίγματος τολουολίου και ισοπροπανόλης, σκουπίστε με ηλεκτρική σκούπα στα 0,006Mpa, γεμίστε άζωτο για 3 αντικαταστάσεις και πραγματοποιήστε μετά την αντικατάσταση Αλκαλοποίηση, οι συνθήκες αλκαλοποίησης είναι: η θερμοκρασία αλκαλοποίησης είναι 2°C και ο χρόνος αλκαλοποίησης είναι 30. 50°C;
Το τρίτο στάδιο, αιθεροποίηση: μετά την ολοκλήρωση της αλκαλοποίησης, ο αντιδραστήρας εκκενώνεται σε 0,05-0,07 MPa και προστίθενται αιθυλενοξείδιο και μεθυλοχλωρίδιο για 30-50 λεπτά. το πρώτο στάδιο αιθεροποίησης: 40-60°C, 1,0-2,0 ώρες, η πίεση ελέγχεται μεταξύ 0,15 και 0,3Mpa. το δεύτερο στάδιο αιθεροποίησης: 60~90℃, 2,0~2,5 ώρες, η πίεση ελέγχεται μεταξύ 0,4 και 0,8Mpa.
Το τέταρτο βήμα, εξουδετέρωση: προσθέστε εκ των προτέρων το μετρημένο παγόμορφο οξικό οξύ στον βραστήρα κατακρήμνισης, πιέστε το αιθεροποιημένο υλικό για εξουδετέρωση, αυξήστε τη θερμοκρασία στους 75-80°C για καθίζηση, η θερμοκρασία αυξάνεται στους 102°C και η τιμή pH ανιχνεύεται ότι είναι 6 Στις 8 η ώρα, η αποδιάλυση ολοκληρώνεται. η δεξαμενή αποδιαλυτοποίησης γεμίζει με νερό βρύσης επεξεργασμένο με συσκευή αντίστροφης όσμωσης στους 90 ° C έως 100 ° C.
Το πέμπτο βήμα, φυγοκεντρική πλύση: το υλικό στο τέταρτο βήμα φυγοκεντρείται μέσω μιας οριζόντιας φυγοκεντρικής βίδας και το διαχωρισμένο υλικό μεταφέρεται σε μια δεξαμενή πλύσης γεμάτη με ζεστό νερό εκ των προτέρων για το πλύσιμο του υλικού.
Το έκτο βήμα, φυγοκεντρική ξήρανση: το πλυμένο υλικό μεταφέρεται στο στεγνωτήριο μέσω μιας οριζόντιας βιδωτής φυγόκεντρου και το υλικό ξηραίνεται στους 150-170°C και το ξηρό υλικό συνθλίβεται και συσκευάζεται.
Σε σύγκριση με την υπάρχουσα τεχνολογία παραγωγής αιθέρα κυτταρίνης, η παρούσα εφεύρεση χρησιμοποιεί αιθυλενοξείδιο ως παράγοντα αιθεροποίησης για την παρασκευή υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης, η οποία έχει καλή αντοχή στο ωίδιο λόγω του ότι περιέχει ομάδες υδροξυαιθυλίου. Έχει καλή σταθερότητα ιξώδους και αντοχή στο ωίδιο κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντί για άλλους αιθέρες κυτταρίνης.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-25-2024