Selüloz Eter Nedir?

Selüloz eterSelülozdan yapılmış eter yapılı bir polimer bileşiğidir. Selüloz makromolekülündeki her glukozil halkası üç hidroksil grubu içerir, altıncı karbon atomundaki birincil hidroksil grubu, ikinci ve üçüncü karbon atomlarındaki ikincil hidroksil grubu ve hidroksil grubundaki hidrojen, selüloz eter türevleri oluşturmak için bir hidrokarbon grubu ile değiştirilir. Selüloz polimerindeki hidroksil grubunun hidrojeninin bir hidrokarbon grubu ile değiştirildiği bir üründür. Selüloz, ne çözünen ne de eriyen bir polihidroksi polimer bileşiğidir. Eterleşmeden sonra selüloz, suda, seyreltik alkali çözeltide ve organik çözücüde çözünür ve termoplastikliğe sahiptir.

Selüloz, ne çözünen ne de eriyen bir polihidroksi polimer bileşiğidir. Eterleşmeden sonra selüloz, suda, seyreltik alkali çözeltide ve organik çözücüde çözünür ve termoplastikliğe sahiptir.

1.Doğa：

Selülozun eterleştirmeden sonraki çözünürlüğü önemli ölçüde değişir. Su, seyreltik asit, seyreltik alkali veya organik çözücüde çözülebilir. Çözünürlük esas olarak üç faktöre bağlıdır: (1) Eterleştirme işleminde tanıtılan grupların özellikleri, tanıtılan Grup ne kadar büyükse, çözünürlük o kadar düşük ve tanıtılan grubun polaritesi ne kadar güçlüyse, selüloz eterinin suda çözülmesi o kadar kolay olur; (2) İkame derecesi ve makromoleküldeki eterleştirilmiş grupların dağılımı. Çoğu selüloz eteri yalnızca belirli bir ikame derecesi altında suda çözülebilir ve ikame derecesi 0 ile 3 arasındadır; (3) Selüloz eterinin polimerizasyon derecesi, polimerizasyon derecesi ne kadar yüksekse, o kadar az çözünür; Suda çözülebilen ikame derecesi ne kadar düşükse, aralık o kadar geniştir. Mükemmel performansa sahip birçok selüloz eteri türü vardır ve inşaat, çimento, petrol, gıda, tekstil, deterjan, boya, ilaç, kağıt yapımı ve elektronik bileşenler ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılırlar.

2. Geliştirin：

Çin, %20'den fazla yıllık ortalama büyüme oranıyla dünyanın en büyük selüloz eter üreticisi ve tüketicisidir. Ön istatistiklere göre, Çin'de yaklaşık 50 selüloz eter üretim işletmesi bulunmaktadır, selüloz eter endüstrisinin tasarlanmış üretim kapasitesi 400.000 tonu aşmıştır ve esas olarak Shandong, Hebei, Chongqing ve Jiangsu'da dağıtılan 10.000 tondan fazla üretime sahip yaklaşık 20 işletme bulunmaktadır. , Zhejiang, Şanghay ve diğer yerler.

3. Gereksinim:

2011 yılında Çin'in CMC üretim kapasitesi yaklaşık 300.000 tondu. İlaç, gıda ve günlük kimyasallar gibi endüstrilerde yüksek kaliteli selüloz eterlerine olan talebin artmasıyla birlikte, CMC dışındaki diğer selüloz eter ürünlerine olan iç talep de artmaktadır. MC/HPMC'nin üretim kapasitesi yaklaşık 120.000 ton ve HEC'nin üretim kapasitesi yaklaşık 20.000 tondur. PAC hala Çin'de tanıtım ve uygulama aşamasındadır. Büyük açık deniz petrol sahalarının ve yapı malzemeleri, gıda, kimya ve diğer endüstrilerin gelişmesiyle birlikte, PAC miktarı ve alanı her yıl artmakta ve genişlemektedir ve üretim kapasitesi 10.000 tonun üzerindedir.

4. Sınıflandırma：

İkame edicilerin kimyasal yapı sınıflandırmasına göre anyonik, katyonik ve iyonik olmayan eterler olarak ayrılabilirler. Kullanılan eterleştirme maddesine bağlı olarak metil selüloz, hidroksietil metil selüloz, karboksimetil selüloz, etil selüloz, benzil selüloz, hidroksietil selüloz, hidroksipropil metil selüloz selüloz, siyanoetil selüloz, benzil siyanoetil selüloz, karboksimetil hidroksietil selüloz ve fenil selüloz vb. vardır. Metil selüloz ve etil selüloz daha pratiktir.

Metilselüloz：

Rafine pamuk alkali ile işlendikten sonra, eterifikasyon ajanı olarak metan klorür ile bir dizi reaksiyon yoluyla selüloz eter üretilir. Genellikle, ikame derecesi 1,6~2,0'dır ve çözünürlük de farklı ikame derecelerinde farklıdır. İyonik olmayan selüloz etere aittir.

(1) Metilselüloz soğuk suda çözünür ve sıcak suda çözülmesi zor olacaktır. Sulu çözeltisi pH=3~12 aralığında çok kararlıdır. Nişasta, guar zamkı vb. ve birçok yüzey aktif madde ile iyi bir uyumluluğa sahiptir. Sıcaklık jelleşme sıcaklığına ulaştığında jelleşme meydana gelir.

(2) Metil selülozun su tutma özelliği, ekleme miktarına, viskozitesine, parçacık boyutuna ve çözünme hızına bağlıdır. Genellikle, ekleme miktarı büyükse, incelik küçükse ve viskozite büyükse, su tutma oranı yüksektir. Bunlar arasında, ekleme miktarı su tutma oranı üzerinde en büyük etkiye sahiptir ve viskozite seviyesi, su tutma oranı seviyesiyle doğrudan orantılı değildir. Çözünme oranı esas olarak selüloz parçacıklarının yüzey modifikasyon derecesine ve parçacık inceliğine bağlıdır. Yukarıdaki selüloz eterleri arasında metil selüloz ve hidroksipropil metil selüloz daha yüksek su tutma oranlarına sahiptir.

(3) Sıcaklıktaki değişiklikler metil selülozun su tutma özelliğini ciddi şekilde etkileyebilir. Genellikle sıcaklık ne kadar yüksekse su tutma özelliği o kadar kötü olur. Harç sıcaklığı 40°C'yi aşarsa metil selülozun su tutma özelliği önemli ölçüde azalarak harcın yapısını ciddi şekilde etkiler.

(4)Metil selülozHarcın işlenebilirliği ve kohezyonu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Buradaki "yapışkanlık", işçinin aplikatör aleti ile duvar alt tabakası arasında hissedilen bağlanma kuvvetini, yani harcın kayma direncini ifade eder. Yapışkanlık yüksektir, harcın kayma direnci büyüktür ve işçilerin kullanım sürecinde ihtiyaç duyduğu mukavemet de büyüktür ve harcın inşaat performansı zayıftır. Selüloz eter ürünlerinde metil selülozun kohezyonu orta düzeydedir.

Hidroksipropilmetilselüloz:

Hidroksipropil metilselüloz, çıktısı ve tüketimi hızla artan bir selüloz çeşididir. Bir dizi reaksiyon yoluyla eterleştirme maddesi olarak propilen oksit ve metil klorür kullanılarak alkalileştirmeden sonra rafine edilmiş pamuktan yapılan iyonik olmayan bir selüloz karışımlı eterdir. İkame derecesi genellikle 1,2~2,0'dır. Özellikleri metoksil içeriğinin hidroksipropil içeriğine oranına bağlı olarak değişir.

(1) Hidroksipropil metilselüloz soğuk suda kolayca çözünür ve sıcak suda çözünmede zorluklarla karşılaşacaktır. Ancak sıcak suda jelleşme sıcaklığı metil selülozdan önemli ölçüde daha yüksektir. Soğuk suda çözünürlük de metil selüloza kıyasla büyük ölçüde iyileştirilmiştir.

(2) Hidroksipropil metilselülozun viskozitesi moleküler ağırlığıyla ilişkilidir ve moleküler ağırlık ne kadar büyükse viskozite de o kadar yüksektir. Sıcaklık da viskozitesini etkiler, sıcaklık arttıkça viskozite azalır. Ancak yüksek viskozitesinin ve sıcaklığının etkisi metil selülozun etkisinden daha düşüktür. Çözeltisi oda sıcaklığında saklandığında stabildir.

(3) Hidroksipropil metilselülozun su tutma özelliği, ilave edilen miktara, viskoziteye vb. bağlı olup, aynı ilave miktarı altında su tutma oranı metil selülozdan daha yüksektir.

(4)Hidroksipropil metilselülozasit ve alkaliye karşı dayanıklıdır ve sulu çözeltisi pH=2~12 aralığında çok dayanıklıdır. Kostik soda ve kireç suyu performansı üzerinde çok az etkiye sahiptir, ancak alkali çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini hafifçe artırabilir. Hidroksipropil metilselüloz yaygın tuzlara karşı dayanıklıdır, ancak tuz çözeltisinin konsantrasyonu yüksek olduğunda hidroksipropil metilselüloz çözeltisinin viskozitesi artma eğilimindedir.

(5) Hidroksipropil metilselüloz, homojen ve daha yüksek viskoziteli bir çözelti oluşturmak için suda çözünen polimer bileşikleri ile karıştırılabilir. Polivinil alkol, nişasta eteri, bitkisel zamk vb. gibi.

(6) Hidroksipropil metilselüloz, metilselülozdan daha iyi enzim direncine sahiptir ve çözeltisinin metilselülozdan daha az enzimler tarafından parçalanma olasılığı vardır.

(7) Hidroksipropil metilselülozun harç yapısına yapışması metilselülozdan daha yüksektir.

Hidroksietil selüloz：

Alkali ile işlenmiş rafine pamuktan yapılır ve izopropanol varlığında eterifikasyon maddesi olarak etilen oksit ile reaksiyona sokulur. İkame derecesi genellikle 1,5~2,0'dır. Güçlü hidrofiliteye sahiptir ve nemi emmesi kolaydır.

(1) Hidroksietil selüloz soğuk suda çözünür, ancak sıcak suda çözülmesi zordur. Çözeltisi jelleşmeden yüksek sıcaklıkta stabildir. Harçta yüksek sıcaklıkta uzun süre kullanılabilir, ancak su tutma özelliği metil selülozdan daha düşüktür.

(2) Hidroksietil selüloz genel asit ve alkaliye karşı stabildir ve alkali çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini hafifçe artırabilir. Sudaki dağılabilirliği metil selüloz ve hidroksipropil metil selülozdan biraz daha kötüdür.

(3) Hidroksietil selüloz harç için iyi bir sarkma önleyici performansa sahiptir, ancak çimento için daha uzun bir geciktirme süresine sahiptir.

(4) Bazı yerli işletmeler tarafından üretilen hidroksietil selülozun performansı, yüksek su içeriği ve yüksek kül içeriği nedeniyle metil selülozdan açıkça daha düşüktür.

(5) Hidroksietil selülozun sulu çözeltisinin küflenmesi nispeten ciddidir. Yaklaşık 40°C'lik bir sıcaklıkta, 3 ila 5 gün içinde küf oluşabilir ve bu da performansını etkileyecektir.

Karboksimetil selüloz：

İyonik selüloz eter, alkali işlemden sonra doğal liflerden (pamuk vb.) yapılır, eterifikasyon maddesi olarak sodyum monokloroasetat kullanılır ve bir dizi reaksiyon işlemine tabi tutulur. İkame derecesi genellikle 0,4~1,4'tür ve performansı ikame derecesinden büyük ölçüde etkilenir.

(1) Karboksimetil selüloz daha higroskopiktir ve genel koşullar altında depolandığında daha fazla su içerir.

(2) Karboksimetil selüloz sulu çözeltisi jel üretmez ve viskozite sıcaklık artışıyla azalır. Sıcaklık 50°C'yi aştığında viskozite geri döndürülemezdir.

(3) Stabilitesi pH'tan büyük ölçüde etkilenir. Genellikle alçı bazlı harçlarda kullanılabilir, ancak çimento bazlı harçlarda kullanılamaz. Çok alkali olduğunda viskozitesini kaybeder.

(4) Su tutma özelliği metil selülozdan çok daha düşüktür. Alçı bazlı harç üzerinde geciktirici bir etkiye sahiptir ve mukavemetini azaltır. Ancak karboksimetil selülozun fiyatı metil selülozdan önemli ölçüde daha düşüktür.

Selüloz Alkil Eter：

Temsili olanlar metil selüloz ve etil selülozdur. Endüstriyel üretimde, metil klorür veya etil klorür genellikle eterifikasyon ajanı olarak kullanılır ve reaksiyon aşağıdaki gibidir:

Formülde, R CH3 veya C2H5'i temsil eder. Alkali konsantrasyonu sadece eterleşme derecesini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda alkil halojenürlerin tüketimini de etkiler. Alkali konsantrasyonu ne kadar düşükse, alkil halojenürün hidrolizi o kadar güçlüdür. Eterleştirici maddenin tüketimini azaltmak için alkali konsantrasyonu artırılmalıdır. Ancak, alkali konsantrasyonu çok yüksek olduğunda, selülozun şişme etkisi azalır, bu da eterleşme reaksiyonuna elverişli değildir ve bu nedenle eterleşme derecesi azalır. Bu amaçla, reaksiyon sırasında konsantre kostik veya katı kostik eklenebilir. Reaktör, alkalinin eşit şekilde dağıtılabilmesi için iyi bir karıştırma ve yırtma cihazına sahip olmalıdır. Metil selüloz, koyulaştırıcı, yapıştırıcı ve koruyucu koloid vb. olarak yaygın olarak kullanılır. Ayrıca emülsiyon polimerizasyonu için bir dağıtıcı, tohumlar için bir bağlayıcı dağıtıcı, bir tekstil bulamacı, gıda ve kozmetikler için bir katkı maddesi, bir tıbbi yapıştırıcı, bir ilaç kaplama malzemesi olarak kullanılabilir ve lateks boya, baskı mürekkebi, seramik üretimi ve çimentoya karıştırılarak kullanılabilir. Ayar süresini kontrol etmek ve ilk mukavemeti artırmak için kullanılır, vb. Etil selüloz ürünleri yüksek mekanik mukavemete, esnekliğe, ısı direncine ve soğuk direncine sahiptir. Düşük ikameli etil selüloz, suda ve seyreltik alkali çözeltilerde çözünür ve yüksek ikameli ürünler çoğu organik çözücüde çözünür. Çeşitli reçineler ve plastikleştiricilerle iyi uyumluluğa sahiptir. Plastik, film, vernik, yapıştırıcı, lateks ve ilaç kaplama malzemeleri vb. yapmak için kullanılabilir. Selüloz alkil eterlere hidroksialkil gruplarının sokulması, çözünürlüğünü iyileştirebilir, tuzlanmaya karşı duyarlılığını azaltabilir, jelleşme sıcaklığını artırabilir ve sıcak eriyik özelliklerini iyileştirebilir vb. Yukarıdaki özelliklerde meydana gelen değişim derecesi, ikame edicilerin doğasına ve alkil ile hidroksialkil gruplarının oranına göre değişir.

Selüloz Hidroksialkil Eter：

Temsili olanlar hidroksietil selüloz ve hidroksipropil selülozdur. Eterleştirici maddeler etilen oksit ve propilen oksit gibi epoksitlerdir. Katalizör olarak asit veya baz kullanın. Endüstriyel üretim alkali selülozu eterleştirme maddesiyle reaksiyona sokmaktır:hidroksietil selülozYüksek ikame değerine sahip olan hidroksipropil selüloz hem soğuk suda hem de sıcak suda çözünür. Yüksek ikame değerine sahip olan hidroksipropil selüloz sadece soğuk suda çözünür ancak sıcak suda çözünmez. Hidroksietil selüloz lateks kaplamalar, tekstil baskı ve boyama macunları, kağıt boyutlandırma malzemeleri, yapıştırıcılar ve koruyucu koloidler için bir koyulaştırıcı olarak kullanılabilir. Hidroksipropil selülozun kullanımı hidroksietil selülozun kullanımına benzerdir. Düşük ikame değerine sahip olan hidroksipropil selüloz hem bağlayıcı hem de parçalayıcı özelliklere sahip olabilen bir farmasötik yardımcı madde olarak kullanılabilir.

Karboksimetil selüloz, İngilizce kısaltması CMC, genellikle sodyum tuzu formunda bulunur. Eterleştirici madde monokloroasetik asittir ve reaksiyon şu şekildedir:

Karboksimetil selüloz, en yaygın kullanılan suda çözünür selüloz eteridir. Geçmişte, esas olarak sondaj çamuru olarak kullanılırdı, ancak şimdi deterjan, giyim bulamacı, lateks boya, karton ve kağıt kaplaması vb. katkı maddesi olarak kullanılmaya başlandı. Saf karboksimetil selüloz, gıda, ilaç, kozmetik ve ayrıca seramik ve kalıp yapıştırıcısı olarak kullanılabilir.

Polianyonik selüloz (PAC), iyonik bir selüloz eterdir ve karboksimetil selüloz (CMC) için yüksek kaliteli bir ikame üründür. Beyaz, kirli beyaz veya hafif sarı toz veya granüldür, toksik değildir, tatsızdır, belirli bir viskoziteye sahip şeffaf bir çözelti oluşturmak için suda kolayca çözülür, daha iyi ısı direnci kararlılığına ve tuz direncine ve güçlü antibakteriyel özelliklere sahiptir. Küf ve bozulma yoktur. Yüksek saflık, yüksek derecede ikame ve ikame edicilerin düzgün dağılımı özelliklerine sahiptir. Bağlayıcı, koyulaştırıcı, reoloji değiştirici, sıvı kaybı azaltıcı, süspansiyon sabitleyici vb. olarak kullanılabilir. Polianyonik selüloz (PAC), dozajı büyük ölçüde azaltabilen, kullanımı kolaylaştırabilen, daha iyi kararlılık sağlayabilen ve daha yüksek işlem gereksinimlerini karşılayabilen CMC'nin uygulanabileceği tüm endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Siyanoetil selüloz, selüloz ve akrilonitrilin alkali katalizlemesi altında reaksiyon ürünüdür.

Siyanoetil selüloz yüksek dielektrik sabitine ve düşük kayıp katsayısına sahiptir ve fosfor ve elektrolüminesan lambalar için reçine matrisi olarak kullanılabilir. Düşük ikameli siyanoetil selüloz transformatörler için yalıtım kağıdı olarak kullanılabilir.

Selülozun yüksek yağ alkol eterleri, alkenil eterleri ve aromatik alkol eterleri hazırlanmış, ancak pratikte kullanılmamıştır.

Selüloz eterinin hazırlanma yöntemleri su ortamı yöntemi, çözücü yöntemi, yoğurma yöntemi, bulamaç yöntemi, gaz-katı yöntemi, sıvı faz yöntemi ve yukarıdaki yöntemlerin birleşimi olarak ayrılabilir.

5.Hazırlık ilkesi:

Yüksek α-selüloz hamuru, daha fazla hidrojen bağı yok etmek, reaktiflerin difüzyonunu kolaylaştırmak ve alkali selüloz üretmek için alkali çözeltiye batırılır ve ardından selüloz eteri elde etmek için eterifikasyon maddesiyle reaksiyona sokulur. Eterleştirme maddeleri arasında hidrokarbon halojenürler (veya sülfatlar), epoksitler ve elektron alıcılı α ve β doymamış bileşikler bulunur.

6.Temel performans:

Katkı maddeleri, kuru harç yapım performansının iyileştirilmesinde önemli bir rol oynar ve kuru harçta malzeme maliyetinin %40'ından fazlasını oluşturur. Yurt içi pazardaki katkı maddelerinin önemli bir kısmı yabancı üreticiler tarafından tedarik edilir ve ürünün referans dozajı da tedarikçi tarafından sağlanır. Sonuç olarak, kuru harç ürünlerinin maliyeti yüksek kalır ve büyük miktarda ve geniş bir yelpazede yaygın duvarcılık ve sıva harçlarını popülerleştirmek zordur. Üst düzey pazar ürünleri yabancı şirketler tarafından kontrol edilir ve kuru harç üreticilerinin karları düşüktür ve fiyat uygunluğu düşüktür; katkı maddelerinin uygulanması sistematik ve hedefli araştırmalardan yoksundur ve yabancı formülleri körü körüne takip eder.

Su tutma maddesi, kuru karıştırılmış harcın su tutma performansını iyileştirmek için önemli bir katkı maddesidir ve aynı zamanda kuru karıştırılmış harç malzemelerinin maliyetini belirleyen temel katkı maddelerinden biridir. Selüloz eterinin temel işlevi su tutmadır.

Selüloz eter, belirli koşullar altında alkali selüloz ve eterleştirici maddenin reaksiyonuyla üretilen bir dizi ürün için genel bir terimdir. Alkali selüloz, farklı selüloz eterleri elde etmek için farklı eterleştirici maddelerle değiştirilir. İkame edicilerin iyonizasyon özelliklerine göre, selüloz eterleri iki kategoriye ayrılabilir: iyonik (karboksimetil selüloz gibi) ve noniyonik (metil selüloz gibi). İkame edicinin türüne göre, selüloz eter monoeter (metil selüloz gibi) ve karışık etere (hidroksipropil metil selüloz gibi) ayrılabilir. Farklı çözünürlüğe göre, suda çözünürlüğe (hidroksietil selüloz gibi) ve organik çözücüde çözünürlüğe (etil selüloz gibi) ayrılabilir. Kuru karıştırılmış harç esas olarak suda çözünür selülozdur ve suda çözünür selüloz, anında tip ve yüzey işlemli gecikmeli çözünme tipine ayrılır.

Selüloz eterinin harçtaki etki mekanizması şöyledir:

(1) Sonrasındaselüloz eterHarçtaki su çözündüğünde, yüzey aktivitesi sayesinde çimentolu malzemenin sistem içerisinde etkili ve homojen dağılımı sağlanır ve selüloz eter, koruyucu koloit olarak katı parçacıkları “sarar” ve dış yüzeyinde bir yağlayıcı film tabakası oluşur, bu da harç sistemini daha stabil hale getirir ve ayrıca karıştırma işlemi sırasında harcın akışkanlığını ve yapının düzgünlüğünü artırır.

(2) Selüloz eter çözeltisi, kendi moleküler yapısı nedeniyle harçtaki nemin kolayca kaybolmasını önler ve uzun bir süre boyunca yavaş yavaş serbest bırakarak harca iyi su tutma ve işlenebilirlik kazandırır.