Bakgrunn og oversikt
Celluloseeter er et mye brukt polymert finkjemisk materiale laget av naturlig polymercellulose gjennom kjemisk behandling. Etter produksjonen av cellulosenitrat og celluloseacetat på 1800-tallet har kjemikere utviklet en rekke cellulosederivater av mange celluloseetere, og nye anvendelsesfelt har blitt oppdaget kontinuerlig, som involverer mange industrisektorer. Celluloseeterprodukter som natriumkarboksymetylcellulose (CMC), etylcellulose (EC), hydroksyetylcellulose (HEC), hydroksypropylcellulose (HPC), metylhydroksyetylcellulose (MHEC)ogmetylhydroksypropylcellulose (MHPC)og andre celluloseetere er kjent som «industrielt mononatriumglutamat» og har blitt mye brukt i oljeboring, konstruksjon, belegg, mat, medisin og daglige kjemikalier.
Hydroksyetylmetylcellulose (MHPC) er et luktfritt, smakløst, giftfritt hvitt pulver som kan løses opp i kaldt vann for å danne en gjennomsiktig, viskøs løsning. Det har egenskapene fortykning, binding, dispergering, emulgering, filmdannelse, suspendering, adsorpsjon, gelering, overflateaktivt, fuktighetsgivende og kolloidbeskyttende egenskaper. På grunn av den overflateaktive funksjonen til den vandige løsningen kan den brukes som et kolloidalt beskyttelsesmiddel, emulgator og dispergeringsmiddel. Vandig hydroksyetylmetylcellulose har god hydrofilisitet og er et effektivt vannretensjonsmiddel. Fordi hydroksyetylmetylcellulose inneholder hydroksyetylgrupper, har den god muggbestandighet, god viskositetsstabilitet og muggbestandighet under langtidslagring.
Hydroksyetylmetylcellulose (HEMC) fremstilles ved å introdusere etylenoksidsubstituenter (MS 0,3~0,4) i metylcellulose (MC), og saltbestandigheten er bedre enn for umodifiserte polymerer. Geleringstemperaturen til metylcellulose er også høyere enn for MC.
Struktur
Trekk
De viktigste egenskapene til hydroksyetylmetylcellulose (HEMC) er:
1. Løselighet: Løselig i vann og noen organiske løsemidler. HEMC kan løses opp i kaldt vann. Den høyeste konsentrasjonen bestemmes kun av viskositeten. Løseligheten varierer med viskositeten. Jo lavere viskositet, desto større løselighet.
2. Saltbestandighet: HEMC-produkter er ikke-ioniske celluloseetere og ikke polyelektrolytter, så de er relativt stabile i vandige løsninger når metallsalter eller organiske elektrolytter finnes, men overdreven tilsetning av elektrolytter kan forårsake gelering og utfelling.
3. Overflateaktivitet: På grunn av den overflateaktive funksjonen til den vandige løsningen, kan den brukes som et kolloidalt beskyttelsesmiddel, emulgator og dispergeringsmiddel.
4. Termisk gel: Når den vandige løsningen av HEMC-produkter varmes opp til en viss temperatur, blir den ugjennomsiktig, danner en gel og utfelles, men når den avkjøles kontinuerlig, går den tilbake til den opprinnelige løsningstilstanden, og temperaturen der denne gelen og utfellingen skjer, avhenger hovedsakelig av smøremidler, suspensjonsmidler, beskyttende kolloider, emulgatorer osv.
5. Metabolsk inertitet og lav lukt og duft: HEMC er mye brukt i mat og medisin fordi det ikke metaboliseres og har lav lukt og duft.
6. Muggresistens: HEMC har relativt god muggresistens og god viskositetsstabilitet under langtidslagring.
7. pH-stabilitet: Viskositeten til den vandige løsningen av HEMC-produkter påvirkes knapt av syre eller alkali, og pH-verdien er relativt stabil i området 3,0 til 11,0.
Søknad
Hydroksyetylmetylcellulose kan brukes som et kolloidalt beskyttelsesmiddel, emulgator og dispergeringsmiddel på grunn av dets overflateaktive funksjon i vandig løsning. Eksempler på bruk er som følger:
1. Effekt av hydroksyetylmetylcellulose på sementens ytelse. Hydroksyetylmetylcellulose er et luktfritt, smakløst, giftfritt hvitt pulver som kan løses opp i kaldt vann for å danne en gjennomsiktig, viskøs løsning. Den har egenskapene fortykning, binding, dispergering, emulgering, filmdannelse, suspendering, adsorpsjon, gelering, overflateaktiv, fuktighetsgivende og kolloidbeskyttende egenskaper. Siden den vandige løsningen har en overflateaktiv funksjon, kan den brukes som et kolloidalt beskyttelsesmiddel, emulgator og dispergeringsmiddel. Vandig hydroksyetylmetylcelluloseløsning har god hydrofilisitet og er et effektivt vannretensjonsmiddel.
2. Det fremstilles en svært fleksibel relieffmaling, som er laget av følgende råvarer i vektdeler: 150–200 g avionisert vann; 60–70 g ren akrylemulsjon; 550–650 g tungt kalsium; 70–90 g talkumpulver; vandig cellulosebasisk løsning 30–40 g; vandig lignocelluloseløsning 10–20 g; filmdannende hjelpemiddel 4–6 g; antiseptisk og soppdrepende middel 1,5–2,5 g; dispergeringsmiddel 1,8–2,2 g; fuktemiddel 1,8–2,2 g; 3,5–4,5 g; etylenglykol 9–11 g; Den vandige hydroksyetylmetylcelluloseløsningen lages ved å løse opp 2–4 % hydroksyetylmetylcellulose i vann; den vandige lignocelluloseløsningen er laget av 1–3 % lignocellulose som lages ved å løses opp i vann.
Preparat
En metode for fremstilling av hydroksyetylmetylcellulose, metoden er at raffinert bomull brukes som råmateriale, og etylenoksid brukes som eterifiseringsmiddel for å fremstille hydroksyetylmetylcellulose. Vektdelene av råmaterialene for fremstilling av hydroksyetylmetylcellulose er som følger: 700–800 deler toluen- og isopropanolblanding som løsemiddel, 30–40 deler vann, 70–80 deler natriumhydroksid, 80–85 deler raffinert bomull, 20–28 deler oksyetan, 80–90 deler metylklorid, 16–19 deler iseddik; de spesifikke trinnene er:
I det første trinnet tilsettes toluen- og isopropanolblandingen, vann og natriumhydroksid i reaksjonsketelen, varmes opp til 60–80 °C og holdes varm i 20–40 minutter.
Det andre trinnet, alkalisering: avkjøl materialene ovenfor til 30-50 °C, tilsett raffinert bomull, spray toluen- og isopropanolblandingen, vakuumiser til 0,006 MPa, fyll nitrogen i 3 utskiftninger, og utfør alkalisering etter utskiftningen. Alkaliseringsbetingelsene er: alkaliseringstiden er 2 timer, og alkaliseringstemperaturen er 30 °C til 50 °C;
Det tredje trinnet, foretring: Etter at alkaliseringen er fullført, evakueres reaktoren til 0,05–0,07 MPa, og etylenoksid og metylklorid tilsettes i 30–50 minutter; det første trinnet i foretring: 40–60 °C, 1,0–2,0 timer, trykket kontrolleres mellom 0,15 og 0,3 MPa; det andre trinnet i foretring: 60–90 ℃, 2,0–2,5 timer, trykket kontrolleres mellom 0,4 og 0,8 MPa;
Det fjerde trinnet, nøytralisering: Tilsett den målte iseddiksyren på forhånd til utfellingskjelen, press inn i det foretrede materialet for nøytralisering, øk temperaturen til 75-80 °C for utfelling, temperaturen stiger til 102 °C, og pH-verdien måles til å være 6. Klokken 8 er desolventiseringen fullført; desolventiseringstanken fylles med tappevann behandlet med en omvendt osmose-enhet ved 90 °C til 100 °C;
Det femte trinnet, sentrifugalvasking: materialet i det fjerde trinnet sentrifugeres gjennom en horisontal skruesentrifuge, og det separerte materialet overføres til en vasketank fylt med varmt vann på forhånd for vask av materialet;
Det sjette trinnet, sentrifugaltørking: det vaskede materialet føres inn i tørketrommelen gjennom en horisontal skruesentrifuge, og materialet tørkes ved 150–170 °C, og det tørkede materialet knuses og pakkes.
Sammenlignet med eksisterende celluloseeterproduksjonsteknologi bruker den foreliggende oppfinnelsen etylenoksid som eterifiseringsmiddel for å fremstille hydroksyetylmetylcellulose, som har god muggresistens på grunn av innholdet av hydroksyetylgrupper. Den har god viskositetsstabilitet og muggresistens under langtidslagring. Den kan brukes i stedet for andre celluloseetere.
Publisert: 25. april 2024