Pozadina i pregled
Celulozni eter široko je korišten polimerni fini kemijski materijal izrađen od prirodne polimerne celuloze kemijskom obradom. Nakon proizvodnje celuloznog nitrata i celuloznog acetata u 19. stoljeću, kemičari su razvili niz celuloznih derivata mnogih celuloznih etera, a nova područja primjene neprestano su otkrivana, uključujući mnoge industrijske sektore. Proizvodi celuloznog etera kao što je natrijkarboksimetil celuloza (CMC), etil celuloza (EC), hidroksietil celuloza (HEC), hidroksipropil celuloza (HPC), metil hidroksietil celuloza (MHEC)imetil hidroksipropil celuloza (MHPC)i drugi celulozni eteri poznati su kao "industrijski mononatrijev glutamat" i naširoko se koriste u bušenju nafte, građevinarstvu, premazima, hrani, medicini i dnevnim kemikalijama.
Hidroksietil metil celuloza (MHPC) je bijeli prah bez mirisa, okusa, netoksičan koji se može otopiti u hladnoj vodi kako bi se dobila prozirna viskozna otopina. Ima karakteristike zgušnjavanja, vezivanja, dispergiranja, emulgiranja, stvaranja filma, suspendiranja, adsorpcije, geliranja, površinski je aktivan, održava vlagu i štiti koloid. Zbog površinski aktivne funkcije vodene otopine, može se koristiti kao koloidno zaštitno sredstvo, emulgator i disperzant. Vodena otopina hidroksietil metilceluloze ima dobru hidrofilnost i učinkovito je sredstvo za zadržavanje vode. Budući da hidroksietil metilceluloza sadrži hidroksietilne skupine, ima dobru sposobnost protiv plijesni, dobru stabilnost viskoznosti i otpornost na plijesan tijekom dugotrajnog skladištenja.
Hidroksietil metilceluloza (HEMC) se priprema uvođenjem supstituenata etilen oksida (MS 0,3~0,4) u metilcelulozu (MC), a otpornost na sol bolja je od one nemodificiranih polimera. Temperatura geliranja metilceluloze također je viša od temperature MC.
Struktura
Značajka
Glavne karakteristike hidroksietil metilceluloze (HEMC) su:
1. Topljivost: Topljiv u vodi i nekim organskim otapalima. HEMC se može otopiti u hladnoj vodi. Njegova najveća koncentracija određena je samo viskoznošću. Topljivost ovisi o viskoznosti. Što je niža viskoznost, veća je topljivost.
2. Otpornost na sol: HEMC proizvodi su neionski eteri celuloze i nisu polielektroliti, tako da su relativno stabilni u vodenim otopinama kada postoje metalne soli ili organski elektroliti, ali pretjerano dodavanje elektrolita može uzrokovati geliranje i taloženje.
3. Površinska aktivnost: Zbog površinski aktivne funkcije vodene otopine, može se koristiti kao koloidno zaštitno sredstvo, emulgator i disperzant.
4. Termalni gel: Kada se vodena otopina HEMC proizvoda zagrije na određenu temperaturu, postaje neprozirna, želira i taloži se, ali kada se kontinuirano hladi, vraća se u prvobitno stanje otopine, a temperatura na kojoj dolazi do ovog gela i taloženja je uglavnom Ovisno o njima lubrikanti, suspenzijska sredstva, zaštitni koloidi, emulgatori itd.
5. Metabolička inertnost i slab miris i miris: HEMC se široko koristi u hrani i medicini jer se ne metabolizira i ima slab miris i miris.
6. Otpornost na plijesan: HEMC ima relativno dobru otpornost na plijesan i dobru stabilnost viskoznosti tijekom dugotrajnog skladištenja.
7. PH stabilnost: Na viskoznost vodene otopine HEMC proizvoda jedva da utječu kiseline ili lužine, a pH vrijednost je relativno stabilna u rasponu od 3,0 do 11,0.
Primjena
Hidroksietil metilceluloza se može koristiti kao koloidno zaštitno sredstvo, emulgator i dispergant zbog svoje površinski aktivne funkcije u vodenoj otopini. Primjeri njegove primjene su sljedeći:
1. Učinak hidroksietil metilceluloze na svojstva cementa. Hidroksietil metilceluloza je bijeli prah bez mirisa, okusa, netoksičan koji se može otopiti u hladnoj vodi kako bi se dobila prozirna viskozna otopina. Ima karakteristike zgušnjavanja, vezivanja, dispergiranja, emulgiranja, stvaranja filma, suspendiranja, adsorpcije, geliranja, površinski je aktivan, održava vlagu i štiti koloid. Budući da vodena otopina ima površinski aktivnu funkciju, može se koristiti kao koloidno zaštitno sredstvo, emulgator i disperzant. Vodena otopina hidroksietil metilceluloze ima dobru hidrofilnost i učinkovito je sredstvo za zadržavanje vode.
2. Pripravlja se visoko fleksibilna reljefna boja koja se sastoji od sljedećih sirovina u težinskim dijelovima: 150-200 g deionizirane vode; 60-70 g čiste akrilne emulzije; 550-650 g teškog kalcija; 70-90 g talka; Bazna celulozna vodena otopina 30-40g; vodena otopina lignoceluloze 10-20g; pomoćno sredstvo za stvaranje filma 4-6 g; antiseptik i fungicid 1,5-2,5g; sredstvo za raspršivanje 1,8-2,2 g; sredstvo za vlaženje 1,8-2,2g; 3,5-4,5 g; Etilen glikol 9-11g; Vodena otopina hidroksietil metilceluloze dobiva se otapanjem 2-4% hidroksietil metilceluloze u vodi; Vodena otopina lignoceluloze je napravljena od 1-3 % Lignoceluloza se proizvodi otapanjem u vodi.
Priprema
Metoda pripreme hidroksietil metil celuloze, metoda je da se rafinirani pamuk koristi kao sirovina, a etilen oksid se koristi kao sredstvo za eterifikaciju za pripremu hidroksietil metil celuloze. Težinski udjeli sirovina za pripremu hidroksietil metilceluloze su sljedeći: 700-800 dijelova smjese toluena i izopropanola kao otapala, 30-40 dijelova vode, 70-80 dijelova natrijevog hidroksida, 80-85 dijelova rafiniranog pamuka, 20-28 dijelova oksietana, 80-90 dijelova metila. klorid, 16-19 dijelova ledene octene kiseline; konkretni koraci su:
Prvi korak, u reakcijski kotao, dodajte smjesu toluena i izopropanola, vodu i natrijev hidroksid, zagrijte do 60-80 °C, držite na toplom 20-40 minuta;
Drugi korak, alkalizacija: ohladite gornje materijale na 30-50°C, dodajte rafinirani pamuk, raspršite otapalo mješavine toluena i izopropanola, vakuumirajte na 0,006Mpa, napunite dušikom za 3 zamjene i provedite nakon zamjenske alkalizacije, uvjeti alkalizacije su: vrijeme alkalizacije je 2 sata, a temperatura alkalizacije je 30°C do 50°C;
Treći korak, eterifikacija: nakon što je alkalizacija završena, reaktor se evakuira na 0,05-0,07 MPa, te se dodaju etilen oksid i metil klorid 30-50 minuta; prvi stupanj eterifikacije: 40-60°C, 1,0-2,0 sata, tlak se kontrolira između 0,15 i 0,3Mpa; drugi stupanj eterifikacije: 60～90℃, 2,0～2,5 sati, tlak se kontrolira između 0,4 i 0,8Mpa;
Četvrti korak, neutralizacija: dodajte unaprijed izmjerenu ledenu octenu kiselinu u kotao za taloženje, utisnite u eterificirani materijal za neutralizaciju, povisite temperaturu na 75-80°C za taloženje, temperatura se podigne na 102°C, a pH vrijednost se otkrije da je 6. U 8 sati desolventizacija je završena; spremnik za desolventizaciju napunjen je vodom iz slavine tretiranom uređajem za reverznu osmozu na 90 °C do 100 °C;
Peti korak, centrifugalno pranje: materijal u četvrtom koraku se centrifugira kroz horizontalnu vijčanu centrifugu, a odvojeni materijal se prenosi u spremnik za pranje napunjen vrućom vodom unaprijed za pranje materijala;
Šesti korak, centrifugalno sušenje: isprani materijal se prenosi u sušaru kroz horizontalnu pužnu centrifugu, a materijal se suši na 150-170°C, a osušeni materijal se drobi i pakira.
U usporedbi s postojećom tehnologijom proizvodnje celuloznog etera, ovaj izum koristi etilen oksid kao sredstvo za eterifikaciju za pripremu hidroksietil metil celuloze, koja ima dobru otpornost na plijesan jer sadrži hidroksietilne skupine. Ima dobru stabilnost viskoznosti i otpornost na plijesan tijekom dugotrajnog skladištenja. Može se koristiti umjesto drugih celuloznih etera.
Vrijeme objave: 25. travnja 2024