Физические и химические свойства гидроксиэтилцеллюлозы
Внешний вид и характеристики: Данный продукт представляет собой белое или светло-желтое волокнистое или порошкообразное твердое вещество, нетоксичное и безвкусное.
Температура плавления 288-290 °C (разложение)
Плотность 0,75 г/мл при 25 °C (по литературным данным).
Растворимость: Растворим в воде. Нерастворим в обычных органических растворителях. Растворим в холодной и горячей воде, и, как правило, нерастворим в большинстве органических растворителей. Вязкость незначительно изменяется в диапазоне значений pH 2-12, но снижается за пределами этого диапазона. Выполняет функции загущения, суспендирования, связывания, эмульгирования, диспергирования и поддержания влажности. Можно готовить растворы с различной вязкостью. Обладает исключительно хорошей растворимостью солей в качестве электролитов.
Гидроксиэтилцеллюлоза, как неионогенное поверхностно-активное вещество, помимо загущения, суспендирования, связывания, плавучести, пленкообразования, диспергирования, водоудержания и образования защитных коллоидов, обладает следующими свойствами:
1. ГЭК растворим в горячей или холодной воде, при высоких температурах или кипении без выпадения осадка, поэтому обладает широким диапазоном растворимости и вязкости, а также способностью к нетермическому гелеобразованию;
2. Он неионогенен и может сосуществовать с широким спектром других водорастворимых полимеров, поверхностно-активных веществ и солей. Это превосходный коллоидный загуститель для высококонцентрированных электролитных растворов;
3. Водоудерживающая способность вдвое выше, чем у метилцеллюлозы, и она обеспечивает лучшее регулирование потока.
4. По сравнению с известными метилцеллюлозой и гидроксипропилметилцеллюлозой, диспергирующая способность ГЭК является наихудшей, но защитная коллоидная способность — самой сильной.
Технические требования и стандарты качества для гидроксиэтилцеллюлозы
Показатели: Молярный индекс замещения (МС) 2,0-2,5 Влажность (%) ≤5 Нерастворимость в воде (%) ≤0,5 Значение pH 6,0-8,5 Тяжелые металлы (мкг/г) ≤20 Зольность (%) ≤5 Вязкость (мПа·с) 2% 20 ℃ водный раствор 5-60000 Свинец (%) ≤0,001
Применение гидроксиэтилцеллюлозы
【Применение 1】Используется в качестве поверхностно-активного вещества, загустителя латекса, коллоидного защитного агента, жидкости для гидроразрыва пласта при разведке нефти, диспергатора полистирола и поливинилхлорида и т. д.
[Применение 2] Используется в качестве загустителя и средства для снижения потерь жидкости в буровых растворах на водной основе и растворах для заканчивания скважин, а также обладает выраженным загущающим эффектом в рассолах, используемых в буровых растворах. Может также использоваться в качестве средства для снижения потерь жидкости в цементе для нефтяных скважин. Способен образовывать гель путем сшивания с многовалентными ионами металлов.
[Применение 3] Этот продукт используется в качестве полимерного диспергатора для водорастворимых гелевых жидкостей для гидроразрыва пласта, полистирола и поливинилхлорида при гидроразрыве пласта в горнодобывающей промышленности. Он также может использоваться в качестве загустителя эмульсий в лакокрасочной промышленности, гигростата в электронной промышленности, антикоагулянта для цемента и влагоудерживающего агента в строительной промышленности. Используется в керамической промышленности для глазури и в качестве связующего вещества для зубной пасты. Также широко применяется в полиграфии и крашении, текстильной промышленности, бумажном производстве, медицине, гигиене, пищевой промышленности, производстве сигарет, пестицидов и огнетушащих веществ.
[Применение 4] Используется в качестве поверхностно-активного вещества, коллоидного защитного агента, стабилизатора эмульгирования винилхлорида, винилацетата и других эмульсий, а также в качестве загустителя, диспергатора и стабилизатора дисперсии для латекса. Широко применяется в лакокрасочных материалах, волокнах, красителях, бумагоделательной промышленности, косметике, медицине, пестицидах и т. д. Также находит широкое применение в нефтедобыче и машиностроении.
【Применение 5】Гидроксиэтилцеллюлоза обладает поверхностной активностью, загущает, суспендирует, связывает, эмульгирует, образует пленку, диспергирует, удерживает воду и обеспечивает защиту твердых и жидких фармацевтических препаратов.
Применение гидроксиэтилцеллюлозы
Используется в архитектурных покрытиях, косметике, зубной пасте, поверхностно-активных веществах, загустителях латекса, коллоидных защитных агентах, жидкостях для гидроразрыва пласта, диспергаторах полистирола и поливинилхлорида и т. д.
Паспорт безопасности материала (MSDS) для гидроксиэтилцеллюлозы
1. Продукт представляет опасность пылевого взрыва. При работе с большими объемами или насыпью следует избегать осаждения и взвешивания пыли в воздухе, а также держать продукт подальше от источников тепла, искр, открытого огня и статического электричества. 2. Избегайте попадания порошка метилцеллюлозы в глаза и их контакта с ними, во время работы используйте фильтрующие маски и защитные очки. 3. Продукт очень скользкий во влажном состоянии, поэтому пролитый порошок метилцеллюлозы следует своевременно убирать и обрабатывать противоскользящим составом.
Характеристики хранения и транспортировки гидроксиэтилцеллюлозы
Упаковка: двухслойные мешки, внешний комбинированный бумажный мешок, внутренний полиэтиленовый пленочный мешок, вес нетто 20 или 25 кг на мешок.
Хранение и транспортировка: Хранить в хорошо проветриваемом и сухом месте в помещении, следя за влажностью. Во время транспортировки обеспечивать защиту от дождя и солнца.
Способ получения гидроксиэтилцеллюлозы
Метод 1: Замочите сырой хлопковый линтер или очищенную целлюлозу в 30%-ном щелочном растворе, выньте через полчаса и отожмите. Отжимайте до тех пор, пока соотношение щелочи и воды не достигнет 1:2,8, затем переместите в измельчительное устройство для дробления. Поместите измельченное щелочное волокно в реакционный сосуд. Герметизируйте и вакуумируйте, заполните азотом. После замены воздуха в сосуде азотом отожмите в предварительно охлажденной жидкости этиленоксида. Проведите реакцию при охлаждении до 25°C в течение 2 часов для получения сырой гидроксиэтилцеллюлозы. Промойте сырой продукт спиртом и отрегулируйте значение pH до 4-6 добавлением уксусной кислоты. Добавьте глиоксаль для сшивания и выдержки, быстро промойте водой, затем центрифугируйте, высушите и измельчите для получения низкосолевой гидроксиэтилцеллюлозы.
Метод 2: Щелочная целлюлоза — это природный полимер, каждое кольцо основания волокна содержит три гидроксильные группы, наиболее активная гидроксильная группа реагирует с образованием гидроксиэтилцеллюлозы. Сырой хлопковый линтер или очищенную целлюлозную массу замачивают в 30%-ном растворе жидкой каустической соды, вынимают и прессуют через полчаса. Отжимают до тех пор, пока соотношение щелочной воды не достигнет 1:2,8, затем измельчают. Измельченную щелочную целлюлозу помещают в реакционный сосуд, герметизируют, вакуумируют, заполняют азотом и повторяют вакуумирование и заполнение азотом для полного удаления воздуха из сосуда. Прессуют в предварительно охлажденный этиленоксид, заливают охлаждающую воду в рубашку реакционного сосуда и проводят реакцию при температуре около 25°C в течение 2 часов для получения неочищенной гидроксиэтилцеллюлозы. Неочищенный продукт промывают спиртом, нейтрализуют до pH 4-6 добавлением уксусной кислоты и сшивают глиоксалем для выдержки. Затем его промывают водой, обезвоживают центрифугированием, сушат и измельчают для получения гидроксиэтилцеллюлозы. Расход сырья (кг/т): хлопковый линт или целлюлоза с низким содержанием целлюлозы 730-780, жидкая каустическая сода (30%) 2400, этиленоксид 900, спирт (95%) 4500, уксусная кислота 240, глиоксаль (40%) 100-300
Гидроксиэтилцеллюлоза представляет собой белый или желтоватый порошок без запаха и вкуса, легкосыпучий, растворимый в холодной и горячей воде, но, как правило, нерастворимый в большинстве органических растворителей.
Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ) — это белое или светло-желтое, без запаха, нетоксичное волокнистое или порошкообразное твердое вещество, получаемое в результате реакции этерификации щелочной целлюлозы и этиленоксида (или хлоргидрина). Неионогенные растворимые эфиры целлюлозы. Благодаря хорошим свойствам ГЭЦ — загущающим, суспендирующим, диспергирующим, эмульгирующим, связующим, пленкообразующим, влагозащитным и защитным коллоидным свойствам — широко используется в нефтедобыче, лакокрасочных материалах, строительстве, медицине, пищевой промышленности, текстильной промышленности, производстве бумаги и полимеров, а также в других областях. Характеристики: степень просеивания через сито с размером ячейки 40 меш ≥ 99%; температура размягчения: 135-140 °C; кажущаяся плотность: 0,35-0,61 г/мл; температура разложения: 205-210 °C; низкая скорость горения; температура равновесия: 23 °C; 50% 6% при относительной влажности, 29% при 84% относительной влажности.
Как использовать гидроксиэтилцеллюлозу
добавляется непосредственно во время производства.
1. Налейте чистую воду в большое ведро, снабженное высокоскоростным смесителем.
Гидроксиэтилцеллюлоза
2. Начните непрерывно помешивать на низкой скорости и медленно, равномерно распределяя гидроксиэтилцеллюлозу по раствору, просейте его через сито.
3. Продолжайте перемешивать, пока все частицы не пропитаются.
4. Затем добавьте молниезащитное средство, основные добавки, такие как пигменты, диспергирующие добавки, аммиачную воду.
5. Перемешивайте до полного растворения гидроксиэтилцеллюлозы (при этом вязкость раствора значительно возрастает), затем добавляйте другие компоненты в рецептуру и измельчайте до получения готового продукта.
Оснащен маточным спиртом
Этот метод заключается в предварительном приготовлении маточного раствора с более высокой концентрацией, а затем его добавлении к латексной краске. Преимущество этого метода заключается в большей гибкости и возможности непосредственного добавления в готовую краску, но его необходимо правильно хранить. Этапы аналогичны шагам 1-4 в методе 1, разница в том, что не требуется перемешивать до полного растворения в вязком растворе.
Каша для фенологии
Поскольку органические растворители плохо растворяют гидроксиэтилцеллюлозу, их можно использовать для приготовления каши. Наиболее часто используемые органические растворители — это органические жидкости, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль и пленкообразующие вещества (например, этиленгликоль или диэтиленгликольбутилацетат) в рецептурах красок. Ледяная вода также плохо растворяет, поэтому ее часто используют вместе с органическими жидкостями для приготовления каши. Гидроксиэтилцеллюлозу из каши можно добавлять непосредственно в краску, и она расщепляется и набухает в каше. При добавлении в краску она немедленно растворяется и действует как загуститель. После добавления необходимо постоянно помешивать, пока гидроксиэтилцеллюлоза полностью не растворится и не станет однородной. Обычно кашу готовят, смешивая шесть частей органического растворителя или ледяной воды с одной частью гидроксиэтилцеллюлозы. Примерно через 6-30 минут гидроксиэтилцеллюлоза гидролизуется и заметно набухает. Летом температура воды обычно слишком высокая, поэтому каша из овсянки не подходит.
Меры предосторожности при использовании гидроксиэтилцеллюлозы
Поскольку обработанная поверхность гидроксиэтилцеллюлозы представляет собой порошок или твердое вещество, с ней легко работать и растворять в воде при соблюдении следующих условий.
1. До и после добавления гидроксиэтилцеллюлозы раствор необходимо непрерывно перемешивать до тех пор, пока он не станет полностью прозрачным.
2. Раствор необходимо медленно просеивать в смесительный бак, не следует добавлять в него сразу большое количество гидроксиэтилцеллюлозы или гидроксиэтилцеллюлозы, образовавшей комки и комки. 3. Температура воды и значение pH воды имеют очевидную взаимосвязь с растворением гидроксиэтилцеллюлозы, поэтому следует уделять этому особое внимание.
4. Не добавляйте щелочные вещества в смесь до того, как порошок гидроксиэтилцеллюлозы прогреется в воде. Повышение значения pH после нагревания поможет растворить его.
5. По возможности, противогрибковое средство следует добавлять как можно раньше.
6. При использовании высоковязкой гидроксиэтилцеллюлозы концентрация маточного раствора не должна превышать 2,5-3%, иначе с маточным раствором будет трудно работать. После обработки гидроксиэтилцеллюлоза, как правило, не склонна к образованию комков или сфер, а также не образует нерастворимых сферических коллоидов после добавления воды.
Обычно используется в качестве загустителя, защитного агента, клея, стабилизатора и добавки при приготовлении эмульсий, желе, мазей, лосьонов, средств для очищения глаз, суппозиториев и таблеток, а также в качестве гидрофильного геля и каркасного материала 1. Приготовление каркасных препаратов пролонгированного действия. Может также использоваться в качестве стабилизатора в пищевых продуктах.
Дата публикации: 02.02.2023