카르복시메틸 셀룰로오스:
이온셀룰로오스 에테르천연 섬유(면 등)를 알칼리 처리하고, 모노클로로아세트산나트륨을 에테르화제로 사용하여 일련의 반응 처리를 거쳐 제조됩니다. 치환도는 일반적으로 0.4~1.4이며, 성능은 치환도에 크게 영향을 받습니다.
(1) 카르복시메틸셀룰로오스는 흡습성이 더 강하여 일반적인 조건에서 보관하면 더 많은 수분을 함유하게 됩니다.
(2) 카르복시메틸셀룰로오스 수용액은 겔을 생성하지 않으며 온도가 증가함에 따라 점도가 감소합니다. 온도가 50°C를 초과하면 점도는 비가역적입니다.
(3) pH에 따라 안정성이 크게 영향을 받습니다. 일반적으로 석고계 모르타르에는 사용할 수 있지만 시멘트계 모르타르에는 사용할 수 없습니다. 알칼리성이 높으면 점도가 떨어집니다.
(4) 수분 보유력이 메틸셀룰로오스보다 훨씬 낮습니다. 석고계 모르타르의 경화를 지연시키고 강도를 감소시킵니다. 그러나 카르복시메틸셀룰로오스의 가격은 메틸셀룰로오스보다 훨씬 저렴합니다.
셀룰로스 알킬 에테르:
대표적인 예로는 메틸셀룰로오스와 에틸셀룰로오스가 있다. 산업 생산에서는 일반적으로 메틸클로라이드 또는 에틸클로라이드를 에테르화제로 사용하며, 반응식은 다음과 같다.
이 공식에서 R은 CH3 또는 C2H5를 나타냅니다. 알칼리 농도는 에테르화 정도뿐만 아니라 알킬 할라이드의 소모량에도 영향을 미칩니다. 알칼리 농도가 낮을수록 알킬 할라이드의 가수분해가 강해집니다. 에테르화제의 소모량을 줄이려면 알칼리 농도를 높여야 합니다. 그러나 알칼리 농도가 너무 높으면 셀룰로오스의 팽윤 효과가 감소하여 에테르화 반응에 불리하게 작용하고, 결과적으로 에테르화 정도가 낮아집니다. 이를 위해 반응 중에 농축 알칼리 용액이나 고체 알칼리 용액을 첨가할 수 있습니다. 반응기에는 알칼리가 고르게 분산될 수 있도록 우수한 교반 및 파쇄 장치가 있어야 합니다.
메틸셀룰로오스는 증점제, 접착제, 보호 콜로이드 등으로 널리 사용됩니다. 또한 유화 중합용 분산제, 종자용 접착 분산제, 섬유 슬러리, 식품 및 화장품 첨가제, 의료용 접착제, 의약품 코팅재, 라텍스 페인트, 인쇄 잉크, 세라믹 생산 등에 사용되며, 시멘트에 혼합하여 경화 시간을 조절하고 초기 강도를 향상시키는 데에도 사용됩니다.
에틸셀룰로오스 제품은 기계적 강도, 유연성, 내열성 및 내한성이 우수합니다. 저치환 에틸셀룰로오스는 물과 묽은 알칼리 용액에 용해되며, 고치환 제품은 대부분의 유기 용매에 용해됩니다. 다양한 수지 및 가소제와 상용성이 뛰어나 플라스틱, 필름, 바니시, 접착제, 라텍스 및 의약품 코팅재 등을 제조하는 데 사용될 수 있습니다.
셀룰로오스 알킬 에테르에 하이드록시알킬기를 도입하면 용해도 향상, 염석에 대한 민감도 감소, 겔화 온도 상승, 용융 특성 개선 등의 효과를 얻을 수 있다. 이러한 특성 변화의 정도는 치환기의 종류와 알킬기 대 하이드록시알킬기의 비율에 따라 달라진다.
셀룰로스 하이드록시알킬 에테르:
대표적인 예로는 하이드록시에틸셀룰로오스와 하이드록시프로필셀룰로오스가 있습니다. 에테르화제로는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드와 같은 에폭시드가 사용됩니다. 촉매로는 산 또는 염기를 사용합니다. 산업 생산에서는 알칼리 셀룰로오스를 에테르화제와 반응시킵니다. 치환가가 높은 하이드록시에틸셀룰로오스는 찬물과 뜨거운 물 모두에 용해됩니다. 치환가가 높은 하이드록시프로필셀룰로오스는 찬물에만 용해되고 뜨거운 물에는 용해되지 않습니다. 하이드록시에틸셀룰로오스는 라텍스 코팅, 섬유 인쇄 및 염색 페이스트, 제지용 사이징 재료, 접착제 및 보호 콜로이드의 증점제로 사용될 수 있습니다. 하이드록시프로필셀룰로오스의 용도는 하이드록시에틸셀룰로오스와 유사합니다. 치환가가 낮은 하이드록시프로필셀룰로오스는 결합 및 분해 특성을 모두 갖는 의약품 부형제로 사용될 수 있습니다.
카르복시메틸셀룰로오스(Carboxymethylcellulose), 약칭은 다음과 같습니다.CMC일반적으로 나트륨염 형태로 존재합니다. 에테르화제는 모노클로로아세트산이며, 반응식은 다음과 같습니다.
카르복시메틸셀룰로오스는 가장 널리 사용되는 수용성 셀룰로오스 에테르입니다. 과거에는 주로 시추 진흙으로 사용되었지만, 현재는 세제, 의류 슬러리, 라텍스 페인트, 판지 및 종이 코팅 등의 첨가제로 사용이 확대되었습니다. 순수 카르복시메틸셀룰로오스는 식품, 의약품, 화장품뿐만 아니라 세라믹 및 금형용 접착제로도 사용될 수 있습니다.
폴리아니온성 셀룰로오스(PAC)는 이온성 셀룰로오스입니다.셀룰로오스 에테르폴리아니온성 셀룰로오스(PAC)는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)의 고급 대체 제품입니다. 흰색, 미색 또는 약간 노란색을 띠는 분말 또는 과립 형태로, 무독성, 무미이며 물에 잘 녹아 일정한 점도를 가진 투명한 용액을 형성합니다. 내열성 및 내염성이 우수하고 항균성이 강하며 곰팡이가 피거나 변질되지 않습니다. 고순도, 높은 치환도, 그리고 치환기의 균일한 분포가 특징입니다. 결합제, 증점제, 유동성 개선제, 유동성 저하제, 현탁 안정제 등으로 사용될 수 있습니다. 폴리아니온성 셀룰로오스(PAC)는 CMC가 적용되는 모든 산업 분야에서 널리 사용되며, 사용량을 크게 줄이고 사용을 간소화하며 안정성을 향상시키고 더욱 높은 공정 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
시아노에틸 셀룰로오스는 셀룰로오스와 아크릴로니트릴이 알칼리 촉매 하에서 반응하여 생성되는 물질입니다.
시아노에틸셀룰로오스는 높은 유전 상수와 낮은 손실 계수를 가지고 있어 형광체 및 전계발광 램프용 수지 매트릭스로 사용될 수 있습니다. 저치환 시아노에틸셀룰로오스는 변압기용 절연지로 사용될 수 있습니다.
셀룰로오스의 고급 지방 알코올 에테르, 알케닐 에테르 및 방향족 알코올 에테르가 제조되었지만 실제로 사용되지는 않았다.
셀룰로오스 에테르의 제조 방법은 수용액 매질법, 용매법, 반죽법, 슬러리법, 기체-고체법, 액상법 및 이러한 방법들의 조합으로 나눌 수 있다.
게시 시간: 2024년 4월 28일