Eter selulosaialah sebatian polimer dengan struktur eter yang diperbuat daripada selulosa. Setiap cincin glukosil dalam makromolekul selulosa mengandungi tiga kumpulan hidroksil, kumpulan hidroksil primer pada atom karbon keenam, kumpulan hidroksil sekunder pada atom karbon kedua dan ketiga, dan hidrogen dalam kumpulan hidroksil digantikan oleh kumpulan hidrokarbon untuk menjana selulosa eter derivatif perkara. Ia adalah produk di mana hidrogen kumpulan hidroksil dalam polimer selulosa digantikan oleh kumpulan hidrokarbon. Selulosa ialah sebatian polimer polihidroksi yang tidak larut atau cair. Selepas pengeteran, selulosa larut dalam air, larutan alkali cair dan pelarut organik, dan mempunyai termoplastik.
Selulosa ialah sebatian polimer polihidroksi yang tidak larut atau cair. Selepas pengeteran, selulosa larut dalam air, larutan alkali cair dan pelarut organik, dan mempunyai termoplastik.
1. alam semula jadi：
Keterlarutan selulosa selepas eterifikasi berubah dengan ketara. Ia boleh larut dalam air, asid cair, alkali cair atau pelarut organik. Keterlarutan terutamanya bergantung kepada tiga faktor: (1) Ciri-ciri kumpulan yang diperkenalkan dalam proses eterifikasi, yang diperkenalkan Semakin besar kumpulan, semakin rendah keterlarutan, dan semakin kuat kekutuban kumpulan yang diperkenalkan, semakin mudah eter selulosa untuk larut dalam air; (2) Tahap penggantian dan pengagihan kumpulan yang dieterkan dalam makromolekul. Kebanyakan eter selulosa hanya boleh larut dalam air di bawah tahap penggantian tertentu, dan tahap penggantian adalah antara 0 dan 3; (3) Tahap pempolimeran selulosa eter, semakin tinggi tahap pempolimeran, semakin kurang larut; Semakin rendah tahap penggantian yang boleh larut dalam air, semakin luas julatnya. Terdapat banyak jenis eter selulosa dengan prestasi cemerlang, dan ia digunakan secara meluas dalam pembinaan, simen, petroleum, makanan, tekstil, detergen, cat, ubat, pembuatan kertas dan komponen elektronik dan industri lain.
2. Membangunkan：
China ialah pengeluar dan pengguna eter selulosa terbesar di dunia, dengan kadar pertumbuhan tahunan purata lebih daripada 20%. Menurut perangkaan awal, terdapat kira-kira 50 perusahaan pengeluaran eter selulosa di China, kapasiti pengeluaran reka bentuk industri eter selulosa telah melebihi 400,000 tan, dan terdapat kira-kira 20 perusahaan dengan lebih daripada 10,000 tan, terutamanya diedarkan di Shandong, Hebei, Chongqing dan Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai dan tempat-tempat lain.
3. Perlu：
Pada tahun 2011, kapasiti pengeluaran CMC China adalah kira-kira 300,000 tan. Dengan permintaan yang semakin meningkat untuk eter selulosa berkualiti tinggi dalam industri seperti ubat, makanan dan bahan kimia harian, permintaan domestik untuk produk eter selulosa lain selain CMC semakin meningkat. , kapasiti pengeluaran MC/HPMC adalah kira-kira 120,000 tan, dan HEC adalah kira-kira 20,000 tan. PAC masih dalam peringkat promosi dan permohonan di China. Dengan pembangunan medan minyak luar pesisir yang besar dan pembangunan bahan binaan, makanan, kimia dan industri lain, jumlah dan bidang PAC semakin meningkat dan berkembang dari tahun ke tahun, dengan kapasiti pengeluaran lebih daripada 10,000 tan.
4. Klasifikasi：
Mengikut klasifikasi struktur kimia bagi substituen, ia boleh dibahagikan kepada eter anionik, kationik dan bukan ionik. Bergantung kepada agen pengeteran yang digunakan, terdapat selulosa metil, selulosa hidroksietil metil, selulosa karboksimetil, selulosa etil, selulosa benzil, selulosa hidroksietil, selulosa hidroksipropil metil selulosa, selulosa sianoetil, selulosa benzil sianoetil selulosa, selulosa benzil sianoetil, dan lain-lain. selulosa dan etil selulosa lebih praktikal.
Metilselulosa：
Selepas kapas yang ditapis dirawat dengan alkali, eter selulosa dihasilkan melalui satu siri tindak balas dengan metana klorida sebagai agen pengeteran. Secara amnya, tahap penggantian ialah 1.6~2.0, dan keterlarutan juga berbeza dengan darjah penggantian yang berbeza. Ia tergolong dalam eter selulosa bukan ionik.
(1) Metilselulosa larut dalam air sejuk, dan sukar untuk larut dalam air panas. Larutan berairnya sangat stabil dalam julat pH=3~12. Ia mempunyai keserasian yang baik dengan kanji, guar guar, dsb. dan banyak surfaktan. Apabila suhu mencapai suhu pengajuan, pengajuan berlaku.
(2) Pengekalan air metil selulosa bergantung kepada jumlah penambahan, kelikatan, saiz zarah dan kadar pelarutannya. Secara amnya, jika jumlah penambahannya besar, kehalusannya kecil, dan kelikatannya besar, kadar pengekalan air adalah tinggi. Antaranya, jumlah penambahan mempunyai kesan yang paling besar terhadap kadar pengekalan air, dan tahap kelikatan tidak berkadar terus dengan tahap kadar pengekalan air. Kadar pelarutan terutamanya bergantung pada tahap pengubahsuaian permukaan zarah selulosa dan kehalusan zarah. Antara eter selulosa di atas, metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa mempunyai kadar pengekalan air yang lebih tinggi.
(3) Perubahan suhu boleh menjejaskan pengekalan air metil selulosa secara serius. Secara amnya, semakin tinggi suhu, semakin teruk pengekalan air. Jika suhu mortar melebihi 40°C, pengekalan air metil selulosa akan dikurangkan dengan ketara, menjejaskan pembinaan mortar dengan serius.
(4)Metil selulosamempunyai kesan yang ketara ke atas kebolehkerjaan dan kohesi mortar. “Kelekatan” di sini merujuk kepada daya ikatan yang dirasai antara alat aplikator pekerja dan substrat dinding, iaitu rintangan ricih mortar. Kelekatannya tinggi, rintangan ricih mortar adalah besar, dan kekuatan yang diperlukan oleh pekerja dalam proses penggunaan juga besar, dan prestasi pembinaan mortar adalah lemah. Kohesi metil selulosa berada pada tahap sederhana dalam produk eter selulosa.
Hydroxypropylmethylcellulose：
Hydroxypropyl methylcellulose ialah varieti selulosa yang pengeluaran dan penggunaannya meningkat dengan cepat. Ia adalah eter campuran selulosa bukan ionik yang diperbuat daripada kapas yang ditapis selepas pengalkalian, menggunakan propilena oksida dan metil klorida sebagai agen pengeteran, melalui satu siri tindak balas. Tahap penggantian biasanya 1.2~2.0. Sifatnya berbeza-beza bergantung kepada nisbah kandungan metoksil kepada kandungan hidroksipropil.
(1) Hydroxypropyl methylcellulose mudah larut dalam air sejuk, dan ia akan menghadapi kesukaran untuk larut dalam air panas. Tetapi suhu penggelapannya dalam air panas jauh lebih tinggi daripada metil selulosa. Keterlarutan dalam air sejuk juga bertambah baik berbanding dengan metil selulosa.
(2) Kelikatan hidroksipropil metilselulosa berkaitan dengan berat molekulnya, dan semakin besar berat molekul, semakin tinggi kelikatan. Suhu juga mempengaruhi kelikatannya, apabila suhu meningkat, kelikatan berkurangan. Walau bagaimanapun, pengaruh kelikatan dan suhu yang tinggi adalah lebih rendah daripada metil selulosa. Penyelesaiannya stabil apabila disimpan pada suhu bilik.
(3) Pengekalan air hidroksipropil metilselulosa bergantung kepada jumlah penambahan, kelikatan, dsb., dan kadar pengekalan airnya di bawah jumlah penambahan yang sama adalah lebih tinggi daripada metil selulosa.
(4)Hidroksipropil metilselulosaadalah stabil kepada asid dan alkali, dan larutan akueusnya sangat stabil dalam julat pH=2~12. Soda kaustik dan air kapur mempunyai sedikit kesan ke atas prestasinya, tetapi alkali boleh mempercepatkan pelarutannya dan meningkatkan sedikit kelikatannya. Hidroksipropil metilselulosa stabil kepada garam biasa, tetapi apabila kepekatan larutan garam tinggi, kelikatan larutan hidroksipropil metilselulosa cenderung meningkat.
(5) Hidroksipropil metilselulosa boleh dicampur dengan sebatian polimer larut air untuk membentuk larutan yang seragam dan kelikatan yang lebih tinggi. Seperti alkohol polivinil, eter kanji, gula-gula getah sayuran, dsb.
(6) Hidroksipropil metilselulosa mempunyai rintangan enzim yang lebih baik daripada metilselulosa, dan penyelesaiannya kurang berkemungkinan terdegradasi oleh enzim daripada metilselulosa.
(7) Lekatan hidroksipropil metilselulosa kepada pembinaan mortar adalah lebih tinggi daripada metilselulosa.
Hidroksietil selulosa:
Ia diperbuat daripada kapas halus yang dirawat dengan alkali, dan bertindak balas dengan etilena oksida sebagai agen pengeteran dengan kehadiran isopropanol. Tahap penggantiannya biasanya 1.5~2.0. Ia mempunyai hidrofilik yang kuat dan mudah menyerap lembapan.
(1) Hidroksietil selulosa larut dalam air sejuk, tetapi sukar untuk larut dalam air panas. Penyelesaiannya stabil pada suhu tinggi tanpa pembentuk gel. Ia boleh digunakan untuk masa yang lama di bawah suhu tinggi dalam mortar, tetapi pengekalan airnya lebih rendah daripada metil selulosa.
(2) Hidroksietil selulosa stabil kepada asid am dan alkali, dan alkali boleh mempercepatkan pembubarannya dan meningkatkan sedikit kelikatannya. Keterserakannya dalam air sedikit lebih buruk daripada metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa.
(3) Hydroxyethyl cellulose mempunyai prestasi anti-kendur yang baik untuk mortar, tetapi ia mempunyai masa terencat yang lebih lama untuk simen.
(4) Prestasi hidroksietil selulosa yang dihasilkan oleh beberapa perusahaan domestik jelas lebih rendah daripada metil selulosa kerana kandungan airnya yang tinggi dan kandungan abu yang tinggi.
(5) Cendawan larutan akueus selulosa hidroksietil adalah agak serius. Pada suhu kira-kira 40°C, cendawan mungkin berlaku dalam masa 3 hingga 5 hari, yang akan menjejaskan prestasinya.
Karboksimetil selulosa:
Eter selulosa lonik diperbuat daripada gentian semula jadi (kapas, dll.) selepas rawatan alkali, menggunakan natrium monokloroasetat sebagai agen pengeteran, dan menjalani satu siri rawatan tindak balas. Tahap penggantian biasanya 0.4~1.4, dan prestasinya sangat dipengaruhi oleh tahap penggantian.
(1) Carboxymethyl cellulose lebih higroskopik, dan ia akan mengandungi lebih banyak air apabila disimpan dalam keadaan umum.
(2) Larutan berair karboksimetil selulosa tidak menghasilkan gel, dan kelikatan berkurangan dengan peningkatan suhu. Apabila suhu melebihi 50°C, kelikatan tidak dapat dipulihkan.
(3) Kestabilannya sangat dipengaruhi oleh pH. Secara amnya, ia boleh digunakan dalam mortar berasaskan gipsum, tetapi tidak dalam mortar berasaskan simen. Apabila sangat beralkali, ia akan kehilangan kelikatan.
(4) Pengekalan airnya jauh lebih rendah daripada metil selulosa. Ia mempunyai kesan melambatkan pada mortar berasaskan gipsum dan mengurangkan kekuatannya. Walau bagaimanapun, harga karboksimetil selulosa jauh lebih rendah daripada metil selulosa.
Selulosa Alkil Eter：
Yang mewakili adalah metil selulosa dan etil selulosa. Dalam pengeluaran perindustrian, metil klorida atau etil klorida biasanya digunakan sebagai agen pengeteran, dan tindak balasnya adalah seperti berikut:
Dalam formula, R mewakili CH3 atau C2H5. Kepekatan alkali bukan sahaja mempengaruhi tahap eterifikasi, tetapi juga mempengaruhi penggunaan alkil halida. Semakin rendah kepekatan alkali, semakin kuat hidrolisis alkil halida. Untuk mengurangkan penggunaan agen pengeteran, kepekatan alkali mesti ditingkatkan. Walau bagaimanapun, apabila kepekatan alkali terlalu tinggi, kesan pembengkakan selulosa berkurangan, yang tidak kondusif untuk tindak balas pengeteran, dan oleh itu tahap pengeteran berkurangan. Untuk tujuan ini, lye pekat atau lye pepejal boleh ditambah semasa tindak balas. Reaktor harus mempunyai alat kacau dan koyak yang baik supaya alkali dapat diagihkan secara sama rata. Metil selulosa digunakan secara meluas sebagai pemekat, pelekat dan koloid pelindung dan lain-lain. Ia juga boleh digunakan sebagai dispersan untuk pempolimeran emulsi, penyerap ikatan untuk benih, buburan tekstil, bahan tambahan untuk makanan dan kosmetik, pelekat perubatan, bahan salutan ubat, dan digunakan dalam cat lateks, dakwat cetakan dan seramik untuk mengawal pengeluaran awal. kekuatan, dsb. Produk etil selulosa mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi, fleksibiliti, rintangan haba dan rintangan sejuk. Etil selulosa tersubstitusi rendah larut dalam air dan larutan alkali cair, dan produk tersubstitusi tinggi larut dalam kebanyakan pelarut organik. Ia mempunyai keserasian yang baik dengan pelbagai resin dan plasticizer. Ia boleh digunakan untuk membuat plastik, filem, varnis, pelekat, lateks dan bahan salutan untuk ubat-ubatan, dan lain-lain. Pengenalan kumpulan hidroksialkil ke dalam alkil eter selulosa boleh meningkatkan keterlarutannya, mengurangkan kepekaannya terhadap pengasinan keluar, meningkatkan suhu penggelapan dan memperbaiki sifat cair panas, dsb. Tahap perubahan sifat dan nisbah sifat substituen di atas berbeza-beza mengikut nisbah sifat substituen di atas. kumpulan hidroksialkil.
Selulosa Hidroksialkil Eter：
Yang mewakili adalah hidroksietil selulosa dan hidroksipropil selulosa. Agen pengeteran ialah epoksida seperti etilena oksida dan propilena oksida. Gunakan asid atau bes sebagai mangkin. Pengeluaran perindustrian adalah untuk bertindak balas selulosa alkali dengan agen pengeteran:hidroksietil selulosadengan nilai penggantian yang tinggi larut dalam air sejuk dan air panas. Hidroksipropil selulosa dengan nilai penggantian tinggi hanya larut dalam air sejuk tetapi tidak larut dalam air panas. Hydroxyethyl cellulose boleh digunakan sebagai pemekat untuk salutan lateks, percetakan tekstil dan pes pencelupan, bahan saiz kertas, pelekat dan koloid pelindung. Penggunaan hidroksipropil selulosa adalah serupa dengan hidroksietil selulosa. Hydroxypropyl cellulose dengan nilai penggantian rendah boleh digunakan sebagai eksipien farmaseutikal, yang boleh mempunyai kedua-dua sifat mengikat dan hancur.
Carboxymethyl cellulose, singkatan bahasa Inggeris CMC, umumnya wujud dalam bentuk garam natrium. Ejen pengeteran ialah asid monokloroasettik, dan tindak balasnya adalah seperti berikut:
Carboxymethyl cellulose ialah eter selulosa larut air yang paling banyak digunakan. Pada masa lalu, ia digunakan terutamanya sebagai lumpur penggerudian, tetapi kini ia telah diperluaskan untuk digunakan sebagai bahan tambahan detergen, buburan pakaian, cat lateks, salutan kadbod dan kertas, dll. Selulosa karboksimetil tulen boleh digunakan dalam makanan, perubatan, kosmetik, dan juga sebagai pelekat untuk seramik dan acuan.
Selulosa polianionik (PAC) ialah eter selulosa ionik dan merupakan produk pengganti mewah untuk selulosa karboksimetil (CMC). Ia adalah serbuk atau butiran putih, putih atau kuning sedikit, tidak toksik, tawar, mudah larut dalam air untuk membentuk larutan telus dengan kelikatan tertentu, mempunyai kestabilan rintangan haba yang lebih baik dan rintangan garam, dan sifat antibakteria yang kuat. Tiada cendawan dan kemerosotan. Ia mempunyai ciri-ciri ketulenan tinggi, tahap penggantian yang tinggi, dan pengedaran seragam bagi substituen. Ia boleh digunakan sebagai pengikat, pemekat, pengubah reologi, pengurang kehilangan cecair, penstabil suspensi, dan lain-lain. Selulosa polianionik (PAC) digunakan secara meluas dalam semua industri di mana CMC boleh digunakan, yang boleh mengurangkan dos, memudahkan penggunaan, memberikan kestabilan yang lebih baik dan memenuhi keperluan proses yang lebih tinggi.
Cyanoethyl cellulose ialah hasil tindak balas selulosa dan akrilonitril di bawah pemangkinan alkali.
Cyanoethyl cellulose mempunyai pemalar dielektrik yang tinggi dan pekali kehilangan yang rendah dan boleh digunakan sebagai matriks resin untuk lampu fosfor dan elektroluminescent. Selulosa cyanoethyl yang diganti rendah boleh digunakan sebagai kertas penebat untuk transformer.
Eter alkohol berlemak lebih tinggi, eter alkenil, dan eter alkohol aromatik selulosa telah disediakan, tetapi tidak digunakan dalam amalan.
Kaedah penyediaan eter selulosa boleh dibahagikan kepada kaedah medium air, kaedah pelarut, kaedah menguli, kaedah buburan, kaedah gas-pepejal, kaedah fasa cecair dan gabungan kaedah di atas.
5.Prinsip penyediaan:
Pulpa α-selulosa yang tinggi direndam dengan larutan beralkali untuk membengkak untuk memusnahkan lebih banyak ikatan hidrogen, memudahkan resapan reagen dan menghasilkan selulosa alkali, dan kemudian bertindak balas dengan agen pengeteran untuk mendapatkan eter selulosa. Agen pengeteran termasuk hidrokarbon halida (atau sulfat), epoksida, dan sebatian tak tepu α dan β dengan penerima elektron.
6. Prestasi asas:
Bahan tambah memainkan peranan penting dalam meningkatkan prestasi membina mortar campuran kering, dan menyumbang lebih daripada 40% daripada kos bahan dalam mortar campuran kering. Sebahagian besar campuran dalam pasaran domestik dibekalkan oleh pengeluar asing, dan dos rujukan produk juga disediakan oleh pembekal. Akibatnya, kos produk mortar campuran kering kekal tinggi, dan sukar untuk mempopularkan batu biasa dan mortar melepa dengan jumlah yang besar dan pelbagai. Produk pasaran mewah dikawal oleh syarikat asing, dan pengeluar mortar campuran kering mempunyai keuntungan yang rendah dan kemampuan harga yang rendah; penggunaan bahan tambah tidak mempunyai penyelidikan yang sistematik dan disasarkan, dan secara membuta tuli mengikuti formula asing.
Ejen penahan air ialah campuran utama untuk meningkatkan prestasi pengekalan air mortar campuran kering, dan ia juga merupakan salah satu bahan tambah utama untuk menentukan kos bahan mortar campuran kering. Fungsi utama selulosa eter ialah pengekalan air.
Eter selulosa ialah istilah umum untuk siri produk yang dihasilkan oleh tindak balas selulosa alkali dan agen pengeteran dalam keadaan tertentu. Selulosa alkali digantikan oleh agen pengeteran yang berbeza untuk mendapatkan eter selulosa yang berbeza. Mengikut sifat pengionan substituen, eter selulosa boleh dibahagikan kepada dua kategori: ionik (seperti karboksimetil selulosa) dan bukan ionik (seperti metil selulosa). Mengikut jenis substituen, eter selulosa boleh dibahagikan kepada monoether (seperti metil selulosa) dan eter campuran (seperti hidroksipropil metil selulosa). Mengikut keterlarutan yang berbeza, ia boleh dibahagikan kepada keterlarutan air (seperti hidroksietil selulosa) dan keterlarutan pelarut organik (seperti etil selulosa). Mortar campuran kering terutamanya selulosa larut air, dan selulosa larut air dibahagikan kepada jenis segera dan jenis tertunda-pembubaran yang dirawat permukaan.
Mekanisme tindakan selulosa eter dalam mortar adalah seperti berikut:
(1) Selepaseter selulosadalam mortar dilarutkan dalam air, pengagihan bahan bersimen yang berkesan dan seragam dalam sistem dipastikan disebabkan oleh aktiviti permukaan, dan eter selulosa, sebagai koloid pelindung, "membalut" zarah pepejal dan Lapisan filem pelincir terbentuk pada permukaan luarnya, yang menjadikan sistem mortar lebih stabil, dan juga meningkatkan proses mortar.
(2) Oleh kerana struktur molekulnya sendiri, larutan selulosa eter menjadikan lembapan dalam mortar tidak mudah hilang, dan secara beransur-ansur melepaskannya dalam jangka masa yang panjang, memberikan mortar dengan pengekalan air dan kebolehkerjaan yang baik.
Masa siaran: Apr-28-2024