Pozadina i pregled
Celulozni eter je široko 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 kontinuirano su otkrivana nova područja primjene, koja uključuju mnoge industrijske sektore. Proizvodi celuloznog etera poput natrijevogkarboksimetil 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 široko se koriste u bušenju nafte, građevinarstvu, premazima, hrani, medicini i svakodnevnim kemikalijama.
Hidroksietil metilceluloza (MHPC) je bijeli prah bez mirisa i okusa, netoksičan i može se otopiti u hladnoj vodi kako bi se formirala prozirna viskozna otopina. Ima svojstva zgušnjavanja, vezivanja, dispergiranja, emulgiranja, stvaranja filma, suspendiranja, adsorpcije, želiranja, površinski aktivnog je, 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 njezina otpornost na soli je bolja od one kod nemodificiranih polimera. Temperatura želiranja metilceluloze je također viša od one kod 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 najviša koncentracija određena je samo viskoznošću. Topljivost varira s viskoznošću. Što je niža viskoznost, to je veća topljivost.
2. Otpornost na sol: HEMC proizvodi su neionski celulozni eteri i nisu polielektroliti, pa su relativno stabilni u vodenim otopinama kada postoje metalne soli ili organski elektroliti, ali prekomjerno dodavanje elektrolita može uzrokovati želiranje 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, gelira i taloži se, ali kada se kontinuirano hladi, vraća se u izvorno stanje otopine, a temperatura na kojoj dolazi do ovog gela i taloženja uglavnom ovisi o njima. Utjecaj na temperaturu ovisi o mazivima, pomoćnim sredstvima za suspendiranje, zaštitnim koloidima, emulgatorima 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: Viskoznost vodene otopine HEMC proizvoda teško je pod utjecajem kiseline ili lužine, a pH vrijednost je relativno stabilna u rasponu od 3,0 do 11,0.
Primjena
Hidroksietil metilceluloza može se koristiti kao koloidno zaštitno sredstvo, emulgator i disperzant zbog svoje površinski aktivne funkcije u vodenoj otopini. Primjeri primjene su sljedeći:
1. Utjecaj hidroksietil metilceluloze na performanse cementa. Hidroksietil metilceluloza je bezmirisni, bezokusni, netoksični bijeli prah koji se može otopiti u hladnoj vodi i formirati prozirnu viskoznu otopinu. Ima svojstva zgušnjavanja, vezivanja, dispergiranja, emulgiranja, stvaranja filma, suspendiranja, adsorpcije, želiranja, površinski aktivne tvari, održavanja vlage i zaštitnog koloida. 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. Priprema se visoko fleksibilna reljefna boja koja se izrađuje 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 u prahu; vodena otopina bazne celuloze 30-40 g; vodena otopina lignoceluloze 10-20 g; pomoćno sredstvo za stvaranje filma 4-6 g; antiseptik i fungicid 1,5-2,5 g; disperzant 1,8-2,2 g; sredstvo za kvašenje 1,8-2,2 g; 3,5-4,5 g; etilen glikol 9-11 g; Vodena otopina hidroksietil metilceluloze priprema se otapanjem 2-4% hidroksietil metilceluloze u vodi; Vodena otopina lignoceluloze priprema se otapanjem 1-3% lignoceluloze u vodi.
Priprema
Metoda pripreme hidroksietil metil celuloze, metoda je takva da se rafinirani pamuk koristi kao sirovina, a etilen oksid kao sredstvo za eterifikaciju za pripremu hidroksietil metil celuloze. Težinski dijelovi sirovina za pripremu hidroksietil metil celuloze 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 metil klorida, 16-19 dijelova ledene octene kiseline; specifični koraci su:
U prvom koraku, u reakcijsku posudu dodajte smjesu toluena i izopropanola, vodu i natrijev hidroksid, zagrijte na 60-80 °C, držite toplim 20-40 minuta;
Drugi korak, alkalizacija: ohladiti gore navedene materijale na 30-50°C, dodati rafinirani pamuk, poprskati otopinom smjese toluena i izopropanola, vakuumirati do 0,006 MPa, napuniti dušikom za 3 zamjene i provesti alkalizaciju nakon zamjene, uvjeti alkalizacije su: vrijeme alkalizacije je 2 sata, a temperatura alkalizacije je od 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 tijekom 30-50 minuta; prva faza eterifikacije: 40-60 °C, 1,0-2,0 sata, tlak se kontrolira između 0,15 i 0,3 MPa; druga faza eterifikacije: 60～90 ℃, 2,0～2,5 sata, tlak se kontrolira između 0,4 i 0,8 MPa;
Četvrti korak, neutralizacija: unaprijed dodati izmjerenu ledenu octenu kiselinu u posudu za taloženje, utisnuti u eterificirani materijal za neutralizaciju, povisiti temperaturu na 75-80°C za taloženje, temperatura porasti na 102°C, a pH vrijednost se utvrdi na 6. U 8 sati je desolventizacija završena; spremnik za desolventizaciju napuni se vodom iz slavine obrađenom 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 unaprijed napunjen vrućom vodom radi pranja materijala;
Šesti korak, centrifugalno sušenje: oprani materijal se transportira u sušilicu pomoću horizontalne pužne centrifuge, a materijal se suši na 150-170°C, a osušeni materijal se drobi i pakira.
U usporedbi s postojećom tehnologijom proizvodnje celuloznih etera, ovaj izum koristi etilen oksid kao sredstvo za eterifikaciju za pripravu hidroksietil metil celuloze, koja ima dobru otpornost na plijesan zbog sadržaja hidroksietilnih skupina. Ima dobru stabilnost viskoznosti i otpornost na plijesan tijekom dugotrajnog skladištenja. Može se koristiti umjesto drugih celuloznih etera.
Vrijeme objave: 25. travnja 2024.