Priekšvēsture un pārskats
Celulozes ēteris ir plaši izmantots polimēru smalks ķīmisks materiāls, kas izgatavots no dabīgas polimēra celulozes, izmantojot ķīmisku apstrādi. Pēc celulozes nitrāta un celulozes acetāta ražošanas 19. gadsimtā ķīmiķi ir izstrādājuši virkni daudzu celulozes ēteru celulozes atvasinājumu, un nepārtraukti ir atklātas jaunas pielietojuma jomas, iesaistot daudzas rūpniecības nozares. Celulozes ētera produkti, piemēram, nātrijskarboksimetilceluloze (CMC), etilceluloze (EC), hidroksietilceluloze (HEC), hidroksipropilceluloze (HPC), metilhidroksietilceluloze (MHEC)unmetilhidroksipropilceluloze (MHPC)un citi celulozes ēteri ir pazīstami kā "rūpnieciskais mononātrija glutamāts", un tie ir plaši izmantoti naftas urbšanā, celtniecībā, pārklājumos, pārtikā, medicīnā un ikdienas ķimikālijās.
Hidroksietilmetilceluloze (MHPC) ir bez smaržas, bez garšas, netoksisks balts pulveris, ko var izšķīdināt aukstā ūdenī, veidojot caurspīdīgu viskozu šķīdumu. Tam piemīt sabiezēšanas, saistīšanas, izkliedēšanas, emulģēšanas, plēves veidošanas, suspendēšanas, adsorbēšanas, želejas, virsmas aktīvas, mitruma uzturēšanas un koloīda aizsardzības īpašības. Pateicoties ūdens šķīduma virsmas aktīvajai funkcijai, to var izmantot kā koloidālu aizsargvielu, emulgatoru un disperģētāju. Hidroksietilmetilcelulozes ūdens šķīdumam ir laba hidrofilitāte un tas ir efektīvs ūdens aiztures līdzeklis. Tā kā hidroksietilmetilceluloze satur hidroksietilgrupas, tai ir laba pretpelējuma spēja, laba viskozitātes stabilitāte un izturība pret pelējumu ilgstošas uzglabāšanas laikā.
Hidroksietilmetilceluloze (HEMC) tiek iegūta, metilcelulozē (MC) ievadot etilēnoksīda aizvietotājus (MS 0,3 ~ 0,4), un tās sāls izturība ir labāka nekā nemodificētiem polimēriem. Arī metilcelulozes želejas temperatūra ir augstāka nekā MC.
Struktūra
Funkcija
Galvenās hidroksietilmetilcelulozes (HEMC) īpašības ir:
1. Šķīdība: šķīst ūdenī un dažos organiskos šķīdinātājos. HEMC var izšķīdināt aukstā ūdenī. Tā augstāko koncentrāciju nosaka tikai viskozitāte. Šķīdība mainās atkarībā no viskozitātes. Jo zemāka viskozitāte, jo lielāka šķīdība.
2. Sāls izturība: HEMC produkti ir nejonu celulozes ēteri un nav polielektrolīti, tāpēc tie ir samērā stabili ūdens šķīdumos, ja pastāv metālu sāļi vai organiskie elektrolīti, bet pārmērīga elektrolītu pievienošana var izraisīt želeju un nogulsnēšanos.
3. Virsmas aktivitāte: ūdens šķīduma virsmas aktīvās funkcijas dēļ to var izmantot kā koloidālu aizsarglīdzekli, emulgatoru un disperģētāju.
4. Termiskais gēls: uzkarsējot HEMC produktu ūdens šķīdumu līdz noteiktai temperatūrai, tas kļūst necaurspīdīgs, saželējas un izgulsnējas, bet, nepārtraukti atdzesējot, tas atgriežas sākotnējā šķīduma stāvoklī, un temperatūra, kurā notiek šī želeja un nokrišņi, galvenokārt ir atkarīga no tiem smērvielas, suspendēšanas palīglīdzekļi, aizsargkoloīdi utt.
5. Metabolisma inerce un zema smaka un smarža: HEMC plaši izmanto pārtikā un medicīnā, jo tas netiks metabolizēts un tam ir zema smaka un smarža.
6. Izturība pret pelējumu: HEMC ir salīdzinoši laba pelējuma izturība un laba viskozitātes stabilitāte ilgstošas uzglabāšanas laikā.
7. PH stabilitāte: HEMC produktu ūdens šķīduma viskozitāti gandrīz neietekmē skābe vai sārmi, un pH vērtība ir relatīvi stabila diapazonā no 3,0 līdz 11,0.
Pieteikums
Hidroksietilmetilcelulozi var izmantot kā koloidālu aizsargvielu, emulgatoru un disperģētāju, jo tā ūdens šķīdumā pilda virsmaktīvās funkcijas. Tās pielietojuma piemēri ir šādi:
1. Hidroksietilmetilcelulozes ietekme uz cementa veiktspēju. Hidroksietilmetilceluloze ir bez smaržas, bez garšas, netoksisks balts pulveris, ko var izšķīdināt aukstā ūdenī, veidojot caurspīdīgu viskozu šķīdumu. Tam piemīt sabiezēšanas, saistīšanas, izkliedēšanas, emulģēšanas, plēves veidošanas, suspendēšanas, adsorbēšanas, želejas, virsmas aktīvas, mitruma uzturēšanas un koloīda aizsardzības īpašības. Tā kā ūdens šķīdumam ir virsmaktīvā funkcija, to var izmantot kā koloidālu aizsargvielu, emulgatoru un disperģētāju. Hidroksietilmetilcelulozes ūdens šķīdumam ir laba hidrofilitāte un tas ir efektīvs ūdens aiztures līdzeklis.
2. Tiek sagatavota ļoti elastīga reljefa krāsa, kas izgatavota no šādām izejvielām pa masas daļām: 150-200 g dejonizēta ūdens; 60-70 g tīras akrila emulsijas; 550-650 g smagā kalcija; 70-90 g talka pulvera; Celulozes bāzes ūdens šķīdums 30-40g; lignocelulozes ūdens šķīdums 10-20g; plēves veidošanas palīglīdzeklis 4-6g; antiseptisks un fungicīds 1,5-2,5g; dispersants 1,8-2,2g; mitrinātājs 1,8-2,2g; 3,5-4,5g; Etilēnglikols 9-11g; Hidroksietilmetilcelulozes ūdens šķīdumu pagatavo, izšķīdinot ūdenī 2-4% hidroksietilmetilcelulozes; Lignocelulozes ūdens šķīdums ir izgatavots no 1-3 % Lignocelulozi iegūst, izšķīdinot ūdenī.
Sagatavošana
Hidroksietilmetilcelulozes sagatavošanas metode, kā izejviela tiek izmantota rafinēta kokvilna, bet hidroksietilmetilcelulozes pagatavošanai kā ēterifikācijas līdzeklis tiek izmantots etilēnoksīds. Izejvielu masas daļas hidroksietilmetilcelulozes pagatavošanai ir šādas: 700-800 daļas toluola un izopropanola maisījuma kā šķīdinātāja, 30-40 daļas ūdens, 70-80 daļas nātrija hidroksīda, 80-85 daļas rafinētas kokvilnas, gredzens 20-28 daļas oksietanīda hlorīda 80 daļas. 16-19 daļas ledus etiķskābes; konkrēti soļi ir:
Pirmajā posmā reakcijas tējkannā pievieno toluola un izopropanola maisījumu, ūdeni un nātrija hidroksīdu, uzkarsē līdz 60-80°C, patur siltu 20-40 minūtes;
Otrais solis, sārmināšana: atdzesējiet iepriekš minētos materiālus līdz 30-50 ° C, pievienojiet rafinētu kokvilnu, izsmidziniet toluola un izopropanola maisījuma šķīdinātāju, vakuumā līdz 0,006 Mpa, iepildiet slāpekli 3 nomaiņas reizes un pēc nomaiņas veiciet Sārmināšanu, sārmināšanas apstākļi ir šādi: sārmināšanas laiks ir no 2 ° C līdz 5 stundām; 0 ° C sārmināšanas temperatūra ir 3 stundas.
Trešais posms, ēterizācija: pēc sārmināšanas pabeigšanas reaktoru evakuē līdz 0,05-0,07 MPa un 30-50 minūtes pievieno etilēnoksīdu un metilhlorīdu; ēterifikācijas pirmais posms: 40-60°C, 1,0-2,0 stundas, spiediens tiek kontrolēts no 0,15 līdz 0,3 Mpa; otrais ēterifikācijas posms: 60–90 ℃, 2,0–2,5 stundas, spiediens tiek kontrolēts no 0,4 līdz 0,8 Mpa;
Ceturtais solis, neitralizācija: iepriekš izmērīto ledus etiķskābi pievieno nokrišņu tējkannā, iespiež ēterizētajā materiālā neitralizācijai, paaugstina temperatūru līdz 75-80°C nokrišņiem, temperatūra paaugstinās līdz 102°C, un pH vērtība tiek noteikta 6. Pulksten 8 ir pabeigta desolventizācija; desolventizācijas tvertne ir piepildīta ar krāna ūdeni, kas apstrādāts ar reversās osmozes ierīci 90 ° C līdz 100 ° C temperatūrā;
Piektais posms, centrbēdzes mazgāšana: ceturtajā solī materiālu centrifugē caur horizontālu skrūvju centrifūgu, un atdalīto materiālu pārnes uz mazgāšanas tvertni, kas iepriekš piepildīta ar karstu ūdeni materiāla mazgāšanai;
Sestais posms, centrbēdzes žāvēšana: izmazgātais materiāls tiek novadīts žāvētājā caur horizontālu skrūvju centrifūgu, un materiāls tiek žāvēts 150-170 ° C temperatūrā, un žāvētais materiāls tiek sasmalcināts un iepakots.
Salīdzinot ar esošo celulozes ētera ražošanas tehnoloģiju, šajā izgudrojumā kā ēterifikācijas līdzeklis tiek izmantots etilēnoksīds, lai iegūtu hidroksietilmetilcelulozi, kurai ir laba noturība pret miltrasu, jo satur hidroksietilgrupas. Tam ir laba viskozitātes stabilitāte un izturība pret pelējumu ilgstošas uzglabāšanas laikā. To var izmantot citu celulozes ēteru vietā.
Publicēšanas laiks: 25.04.2024