Background at Pangkalahatang-ideya
Ang cellulose eter ay isang malawakang ginagamit na polymer fine chemical material na ginawa mula sa natural polymer cellulose sa pamamagitan ng chemical treatment. Matapos ang paggawa ng cellulose nitrate at cellulose acetate noong ika-19 na siglo, nakabuo ang mga chemist ng isang serye ng mga cellulose derivatives ng maraming cellulose ethers, at ang mga bagong larangan ng aplikasyon ay patuloy na natuklasan, na kinasasangkutan ng maraming sektor ng industriya. Mga produktong cellulose eter tulad ng sodiumcarboxymethyl cellulose (CMC), ethyl cellulose (EC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl cellulose (HPC), methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC)atmethyl hydroxypropyl cellulose (MHPC)at iba pang mga cellulose ether ay kilala bilang "industrial monosodium glutamate" at malawakang ginagamit sa oil drilling, construction, coatings, pagkain, gamot at pang-araw-araw na kemikal.
Ang Hydroxyethyl methyl cellulose (MHPC) ay isang walang amoy, walang lasa, hindi nakakalason na puting pulbos na maaaring matunaw sa malamig na tubig upang bumuo ng isang transparent na malapot na solusyon. Ito ay may mga katangian ng pampalapot, pagbubuklod, dispersing, emulsifying, film-forming, pagsususpinde, adsorbing, gelling, surface active, pagpapanatili ng moisture at pagprotekta sa colloid. Dahil sa aktibong paggana ng ibabaw ng may tubig na solusyon, maaari itong magamit bilang isang colloidal protective agent, emulsifier at dispersant. Ang hydroxyethyl methylcellulose aqueous solution ay may magandang hydrophilicity at isang mahusay na ahente ng pagpapanatili ng tubig. Dahil ang hydroxyethyl methylcellulose ay naglalaman ng mga hydroxyethyl group, mayroon itong magandang anti-mildew na kakayahan, magandang lagkit na katatagan at mildew resistance sa pangmatagalang imbakan.
Ang hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) ay inihahanda sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga ethylene oxide substituents (MS 0.3~0.4) sa methylcellulose (MC), at ang paglaban nito sa asin ay mas mahusay kaysa sa hindi binagong polimer. Ang temperatura ng gelation ng methylcellulose ay mas mataas din kaysa sa MC.
Istruktura
Tampok
Ang mga pangunahing katangian ng hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) ay:
1. Solubility: Natutunaw sa tubig at ilang organic solvents. Maaaring matunaw ang HEMC sa malamig na tubig. Ang pinakamataas na konsentrasyon nito ay tinutukoy lamang ng lagkit. Ang solubility ay nag-iiba sa lagkit. Ang mas mababa ang lagkit, mas malaki ang solubility.
2. Resistensiya sa asin: Ang mga produkto ng HEMC ay mga non-ionic cellulose ethers at hindi polyelectrolytes, kaya medyo stable ang mga ito sa mga aqueous solution kapag umiiral ang mga metal salt o organic electrolytes, ngunit ang labis na pagdaragdag ng mga electrolyte ay maaaring magdulot ng gelation at precipitation.
3. Aktibidad sa ibabaw: Dahil sa aktibong paggana ng ibabaw ng may tubig na solusyon, maaari itong magamit bilang isang koloidal na ahenteng proteksiyon, emulsifier at dispersant.
4. Thermal gel: Kapag ang may tubig na solusyon ng mga produkto ng HEMC ay pinainit sa isang tiyak na temperatura, ito ay nagiging opaque, gels, at precipitates, ngunit kapag ito ay patuloy na pinalamig, ito ay babalik sa orihinal na solusyon na estado, at ang temperatura kung saan ang gel at precipitation na ito ay nangyayari ay higit sa lahat Depende sa mga ito lubricants, suspending aid, protective colloids etc.
5. Metabolic inertness at mababang amoy at halimuyak: Ang HEMC ay malawakang ginagamit sa pagkain at gamot dahil hindi ito ma-metabolize at mababa ang amoy at bango.
6. Mildew resistance: Ang HEMC ay may medyo magandang mildew resistance at magandang viscosity stability sa pangmatagalang imbakan.
7. PH stability: Ang lagkit ng may tubig na solusyon ng mga produkto ng HEMC ay halos hindi apektado ng acid o alkali, at ang pH value ay medyo stable sa loob ng saklaw na 3.0 hanggang 11.0.
Aplikasyon
Maaaring gamitin ang hydroxyethyl methylcellulose bilang isang colloidal protective agent, emulsifier at dispersant dahil sa surface-active na function nito sa aqueous solution. Ang mga halimbawa ng aplikasyon nito ay ang mga sumusunod:
1. Epekto ng hydroxyethyl methylcellulose sa pagganap ng semento. Ang Hydroxyethyl methylcellulose ay isang walang amoy, walang lasa, hindi nakakalason na puting pulbos na maaaring matunaw sa malamig na tubig upang bumuo ng isang transparent na malapot na solusyon. Ito ay may mga katangian ng pampalapot, pagbubuklod, dispersing, emulsifying, film-forming, pagsususpinde, adsorbing, gelling, surface active, pagpapanatili ng moisture at pagprotekta sa colloid. Dahil ang aqueous solution ay may surface active function, maaari itong magamit bilang isang colloidal protective agent, emulsifier at dispersant. Ang hydroxyethyl methylcellulose aqueous solution ay may magandang hydrophilicity at isang mahusay na ahente ng pagpapanatili ng tubig.
2. Isang napaka-flexible na relief paint ay inihanda, na gawa sa mga sumusunod na hilaw na materyales sa mga bahagi ayon sa timbang: 150-200 g ng deionized na tubig; 60-70 g ng purong acrylic emulsion; 550-650 g ng mabigat na kaltsyum; 70-90 g ng talcum powder; Base cellulose may tubig solusyon 30-40g; lignoselulose may tubig na solusyon 10-20g; tulong sa pagbuo ng pelikula 4-6g; antiseptiko at fungicide 1.5-2.5g; dispersant 1.8-2.2g; wetting agent 1.8-2.2g; 3.5-4.5g; Ethylene glycol 9-11g; Ang hydroxyethyl methylcellulose aqueous solution ay ginawa sa pamamagitan ng pagtunaw ng 2-4% hydroxyethyl methylcellulose sa tubig; Ang lignoscellulose aqueous solution ay gawa sa 1-3% Lignocellulose ay ginawa sa pamamagitan ng dissolving sa tubig.
Paghahanda
Isang paraan ng paghahanda ng hydroxyethyl methyl cellulose, ang pamamaraan ay ang pinong koton ay ginagamit bilang hilaw na materyal, at ang ethylene oxide ay ginagamit bilang isang etherification agent upang maghanda ng hydroxyethyl methyl cellulose. Ang mga bahagi ng bigat ng mga hilaw na materyales para sa paghahanda ng hydroxyethyl methylcellulose ay ang mga sumusunod: 700-800 bahagi ng toluene at isopropanol mixture bilang solvent, 30-40 bahagi ng tubig, 70-80 bahagi ng sodium hydroxide, 80-85 bahagi ng pinong koton, singsing 20-28 bahagi ng oxy ethane, 901 bahagi, 20-28 bahagi ng oxy ethane, chloride. ng glacial acetic acid; ang mga tiyak na hakbang ay:
Ang unang hakbang, sa reaksyon takure, magdagdag ng toluene at isopropanol pinaghalong, tubig, at sosa haydroksayd, init hanggang sa 60-80 ° C, panatilihing mainit-init para sa 20-40 minuto;
Ang ikalawang hakbang, alkalization: palamig ang mga materyales sa itaas sa 30-50°C, magdagdag ng pinong koton, i-spray ang toluene at isopropanol mixture solvent, i-vacuumize sa 0.006Mpa, punan ang nitrogen para sa 3 kapalit, at isakatuparan pagkatapos ng pagpapalit ng Alkalinization, ang mga kondisyon ng alkalization ay: ang oras ng alkalization ay 2 oras, at ang temperatura ng alkalization ay 50°C;
Ang ikatlong hakbang, etherification: pagkatapos makumpleto ang alkalization, ang reactor ay inilikas sa 0.05-0.07MPa, at ang ethylene oxide at methyl chloride ay idinagdag sa loob ng 30-50 minuto; ang unang yugto ng etherification: 40-60°C, 1.0-2.0 Oras, ang presyon ay kinokontrol sa pagitan ng 0.15 at 0.3Mpa; ang pangalawang yugto ng etherification: 60～90℃, 2.0～2.5 na oras, ang presyon ay kinokontrol sa pagitan ng 0.4 at 0.8Mpa;
Ang ika-apat na hakbang, neutralisasyon: idagdag ang sinusukat na glacial acetic acid nang maaga sa precipitation kettle, pindutin ang etherified material para sa neutralization, itaas ang temperatura sa 75-80°C para sa precipitation, ang temperatura ay tumataas sa 102°C, at ang pH value ay nakita na 6 Sa 8:00, ang desolventization ay nakumpleto; ang tangke ng desolventization ay puno ng tubig sa gripo na ginagamot ng isang reverse osmosis device sa 90 ° C hanggang 100 ° C;
Ang ikalimang hakbang, centrifugal washing: ang materyal sa ika-apat na hakbang ay sentripuged sa pamamagitan ng isang pahalang na turnilyo centrifuge, at ang pinaghiwalay na materyal ay inilipat sa isang washing tank na puno ng mainit na tubig nang maaga para sa paghuhugas ng materyal;
Ang ikaanim na hakbang, centrifugal drying: ang nahugasang materyal ay dinadala sa dryer sa pamamagitan ng isang pahalang na turnilyo na centrifuge, at ang materyal ay tuyo sa 150-170°C, at ang pinatuyong materyal ay durog at nakabalot.
Kung ikukumpara sa umiiral na teknolohiya sa paggawa ng cellulose eter, ang kasalukuyang imbensyon ay gumagamit ng ethylene oxide bilang isang etherification agent upang maghanda ng hydroxyethyl methyl cellulose, na may mahusay na resistensya sa amag dahil sa naglalaman ng mga hydroxyethyl group. Ito ay may mahusay na katatagan ng lagkit at paglaban sa amag sa pangmatagalang imbakan. Maaari itong gamitin sa halip na iba pang mga cellulose eter.
Oras ng post: Abr-25-2024