Paano inihahanda ang methyl hydroxyethyl cellulose?

Kaligiran at Pangkalahatang-ideya

Ang cellulose ether ay isang malawakang ginagamit na pinong kemikal na materyal na polimer na gawa sa natural na polimer na cellulose sa pamamagitan ng kemikal na paggamot. Matapos ang paggawa ng cellulose nitrate at cellulose acetate noong ika-19 na siglo, ang mga chemist ay nakabuo ng isang serye ng mga cellulose derivatives ng maraming cellulose ether, at ang mga bagong larangan ng aplikasyon ay patuloy na natuklasan, na kinasasangkutan ng maraming sektor ng industriya. Ang mga produktong cellulose ether tulad ng sodiumkarboksimetil selulusa (CMC), etil na selulusa (EC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl cellulose (HPC), metil hidroksietil selulusa (MHEC)atmetil hidroksipropyl selulusa (MHPC)at iba pang mga cellulose ether ay kilala bilang "industrial monosodium glutamate" at malawakang ginagamit sa pagbabarena ng langis, konstruksyon, mga patong, pagkain, gamot at pang-araw-araw na kemikal.

Ang Hydroxyethyl methyl cellulose (MHPC) ay isang walang amoy, walang lasa, at hindi nakalalasong puting pulbos na maaaring matunaw sa malamig na tubig upang bumuo ng isang malinaw at malapot na solusyon. Mayroon itong mga katangian ng pagpapalapot, pagbubuklod, pagpapakalat, pag-emulsifying, pagbuo ng pelikula, pagsuspinde, pag-adsorb, pag-gel, pag-surf sa ibabaw, pagpapanatili ng kahalumigmigan at pagprotekta sa colloid. Dahil sa aktibong tungkulin ng aqueous solution sa ibabaw, maaari itong gamitin bilang isang colloidal protective agent, emulsifier at dispersant. Ang Hydroxyethyl methylcellulose aqueous solution ay may mahusay na hydrophilicity at isang mahusay na water retention agent. Dahil ang hydroxyethyl methylcellulose ay naglalaman ng mga hydroxyethyl group, mayroon itong mahusay na kakayahang kontra-amag, mahusay na viscosity stability at resistensya sa amag sa pangmatagalang pag-iimbak.

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 resistensya nito sa asin ay mas mahusay kaysa sa mga 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 organikong solvent. Ang HEMC ay maaaring matunaw sa malamig na tubig. Ang pinakamataas na konsentrasyon nito ay natutukoy lamang sa pamamagitan ng lagkit. Ang solubility ay nag-iiba ayon sa lagkit. Kung mas mababa ang lagkit, mas malaki ang solubility.

2. Paglaban sa asin: Ang mga produktong HEMC ay mga non-ionic cellulose ether at hindi mga polyelectrolyte, kaya medyo matatag ang mga ito sa mga solusyong may tubig kapag mayroong mga metal salt o mga organikong electrolyte, ngunit ang labis na pagdaragdag ng mga electrolyte ay maaaring magdulot ng gelation at precipitation.

3. Aktibidad sa ibabaw: Dahil sa aktibong tungkulin ng may tubig na solusyon sa ibabaw, maaari itong gamitin bilang isang colloidal protective agent, emulsifier at dispersant.

4. Thermal gel: Kapag ang may tubig na solusyon ng mga produktong HEMC ay pinainit sa isang tiyak na temperatura, ito ay nagiging opaque, nagde-gel, at namuo, ngunit kapag ito ay patuloy na pinalamig, ito ay bumabalik sa orihinal na estado ng solusyon, at ang temperatura kung saan nangyayari ang gel at presipitasyon na ito ay pangunahing nakadepende sa mga ito: mga pampadulas, suspending aid, protective colloid, emulsifier, atbp.

5. Metabolic inertness at mababang amoy at bango: Ang HEMC ay malawakang ginagamit sa pagkain at gamot dahil hindi ito ma-metabolize at may mababang amoy at bango.

6. Paglaban sa amag: Ang HEMC ay may medyo mahusay na resistensya sa amag at mahusay na katatagan ng lagkit sa pangmatagalang pag-iimbak.

7. Katatagan ng PH: Ang lagkit ng may tubig na solusyon ng mga produktong HEMC ay halos hindi naaapektuhan ng asido o alkali, at ang halaga ng pH ay medyo matatag sa loob ng hanay na 3.0 hanggang 11.0.

Aplikasyon

Ang Hydroxyethyl methylcellulose ay maaaring gamitin bilang isang colloidal protective agent, emulsifier at dispersant dahil sa surface-active 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, at hindi nakalalasong puting pulbos na maaaring matunaw sa malamig na tubig upang bumuo ng isang malinaw at malapot na solusyon. Mayroon itong mga katangian ng pagpapalapot, pagbubuklod, pagpapakalat, pag-emulsifying, pagbuo ng pelikula, pagsuspinde, pag-adsorb, pag-gel, pag-surfact sa ibabaw, pagpapanatili ng kahalumigmigan at pagprotekta sa colloid. Dahil ang aqueous solution ay may surface active function, maaari itong gamitin bilang isang colloidal protective agent, emulsifier at dispersant. Ang aqueous solution na Hydroxyethyl methylcellulose ay may mahusay na hydrophilicity at isang mahusay na water retention agent.

2. Isang lubos na nababaluktot na relief paint ang inihahanda, 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 heavy calcium; 70-90 g ng talcum powder; Base cellulose aqueous solution 30-40g; lignocellulose aqueous solution 10-20g; film-forming aid 4-6g; antiseptic 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 ginagawa sa pamamagitan ng pagtunaw ng 2-4% hydroxyethyl methylcellulose sa tubig; Ang lignocellulose aqueous solution ay binubuo ng 1-3%. Ang lignocellulose ay ginagawa sa pamamagitan ng pagtunaw sa tubig.

Paghahanda

Isang paraan ng paghahanda ng hydroxyethyl methyl cellulose, ang pamamaraan ay ang pinong bulak ay ginagamit bilang hilaw na materyal, at ang ethylene oxide ay ginagamit bilang etherification agent upang ihanda ang hydroxyethyl methyl cellulose. Ang 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 bulak, ring 20-28 bahagi ng oxy ethane, 80-90 bahagi ng methyl chloride, 16-19 bahagi ng glacial acetic acid; ang mga partikular na hakbang ay:

Ang unang hakbang, sa reaction kettle, idagdag ang toluene at isopropanol mixture, tubig, at sodium hydroxide, painitin hanggang 60-80°C, panatilihing mainit sa loob ng 20-40 minuto;

Ang ikalawang hakbang, ang alkalinisasyon: palamigin ang mga materyales sa itaas sa 30-50°C, idagdag ang pinong bulak, i-spray ang toluene at isopropanol mixture solvent, i-vacuum sa 0.006Mpa, punan ng nitrogen sa loob ng 3 beses, at isagawa pagkatapos ng kapalit na Alkalinisasyon, ang mga kondisyon ng alkalinisasyon ay: ang oras ng alkalinisasyon ay 2 oras, at ang temperatura ng alkalinisasyon ay 30°C hanggang 50°C;

Ang ikatlong hakbang, etherification: pagkatapos makumpleto ang alkalization, ang reactor ay inililipat sa 0.05-0.07MPa, at ang ethylene oxide at methyl chloride ay idinaragdag 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 ikalawang yugto ng etherification: 60～90℃, 2.0～2.5 oras, ang presyon ay kinokontrol sa pagitan ng 0.4 at 0.8Mpa;

Ang ikaapat na hakbang, neutralisasyon: idagdag ang nasukat na glacial acetic acid nang maaga sa precipitation kettle, idiin sa etherified na materyal para sa neutralisasyon, itaas ang temperatura sa 75-80°C para sa presipitasyon, tataas ang temperatura sa 102°C, at ang halaga ng pH ay matukoy na 6. Sa alas-8, matatapos ang desolventization; ang tangke ng desolventization ay pupunuin ng tubig mula sa gripo na ginagamot ng isang reverse osmosis device sa 90°C hanggang 100°C;

Ang ikalimang hakbang, centrifugal washing: ang materyal sa ikaapat na hakbang ay sinentripuga sa pamamagitan ng isang horizontal screw centrifuge, at ang pinaghiwalay na materyal ay inililipat 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 horizontal screw centrifuge, at ang materyal ay pinatutuyo sa 150-170°C, at ang pinatuyong materyal ay dinudurog at binabalot.

Kung ikukumpara sa kasalukuyang teknolohiya sa produksyon ng cellulose ether, ang kasalukuyang imbensyon ay gumagamit ng ethylene oxide bilang etherification agent upang ihanda ang hydroxyethyl methyl cellulose, na may mahusay na resistensya sa amag dahil sa pagkakaroon ng hydroxyethyl groups. Mayroon itong mahusay na viscosity stability at resistensya sa amag sa pangmatagalang pag-iimbak. Maaari itong gamitin kapalit ng iba pang cellulose ethers.