Wat is sellulose -eter?

Sellulose -eter is 'n polimeerverbinding met 'n eterstruktuur van sellulose. Elke glukosielring in die sellulose -makromolekule bevat drie hidroksielgroepe, die primêre hidroksielgroep op die sesde koolstofatoom, die sekondêre hidroksielgroep in die tweede en derde koolstofatome, en die waterstof in die hidroksielgroep word vervang deur 'n hidrokarbon -groep om sellulose eter -derivatiewe dinge te genereer. Dit is 'n produk waarin die waterstof van die hidroksielgroep in die sellulose -polimeer vervang word deur 'n koolwaterstofgroep. Sellulose is 'n poli -hidroksi -polimeerverbinding wat nie oplos of smelt nie. Na eterifikasie is sellulose oplosbaar in water, verdunde alkali -oplossing en organiese oplosmiddel, en het dit termoplastisiteit.

Sellulose is 'n poli -hidroksi -polimeerverbinding wat nie oplos of smelt nie. Na eterifikasie is sellulose oplosbaar in water, verdunde alkali -oplossing en organiese oplosmiddel, en het dit termoplastisiteit.

1. Natuur ：

Die oplosbaarheid van sellulose na eterifikasie verander aansienlik. Dit kan opgelos word in water, verdunde suur, verdunde alkali of organiese oplosmiddel. Die oplosbaarheid hang hoofsaaklik van drie faktore af: (1) die kenmerke van die groepe wat in die eterfifiseringsproses bekendgestel is, hoe groter die groep, hoe laer die oplosbaarheid, en hoe sterker die polariteit van die ingevoerde groep is, hoe makliker is die sellulose -eter om in water op te los; (2) Die mate van substitusie en die verspreiding van eteriese groepe in die makromolekule. Die meeste sellulose -eters kan slegs onder 'n sekere mate van substitusie in water opgelos word, en die mate van substitusie is tussen 0 en 3; (3) die mate van polimerisasie van sellulose -eter, hoe hoër is die mate van polimerisasie, hoe minder oplosbaar; Hoe laer die mate van substitusie wat in water opgelos kan word, hoe groter is die reeks. Daar is baie soorte sellulose -eters met uitstekende werkverrigting, en dit word wyd gebruik in konstruksie, sement, petroleum, voedsel, tekstiel, skoonmaakmiddel, verf, medisyne, papiervervaardiging en elektroniese komponente en ander bedrywe.

2. Ontwikkel ：

China is die wêreld se grootste produsent en verbruiker van sellulose -eter, met 'n gemiddelde jaarlikse groeikoers van meer as 20%. Volgens voorlopige statistieke is daar ongeveer 50 sellulose -eterproduksie -ondernemings in China, die ontwerpte produksievermoë van die sellulose -eterbedryf het 400,000 ton oorskry, en daar is ongeveer 20 ondernemings met meer as 10.000 ton, hoofsaaklik versprei in Shandong, Hebei, Chongqing en Jiangsu. , Zhejiang, Sjanghai en ander plekke.

3. Benodig ：

In 2011 was China se CMC -produksievermoë ongeveer 300,000 ton. Met die groeiende vraag na sellulose-eters van hoë gehalte in nywerhede soos medisyne, voedsel en daaglikse chemikalieë, neem die binnelandse vraag na ander sellulose-eterprodukte anders as CMC toe. , is die produksievermoë van MC/HPMC ongeveer 120.000 ton, en die van HEC is ongeveer 20.000 ton. PAC is nog in die promosie- en aansoekfase in China. Met die ontwikkeling van groot olievelde in die buiteland en die ontwikkeling van boumateriaal, voedsel, chemiese en ander nywerhede, neem die hoeveelheid en veld van PAC jaar vir jaar toe en brei dit uit, met 'n produksievermoë van meer as 10.000 ton.

4. Klassifikasie ：

Volgens die chemiese struktuurklassifikasie van substituente, kan hulle in anioniese, kationiese en nie -ioniese eters verdeel word. Depending on the etherification agent used, there are methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, benzyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose cellulose, cyanoethyl cellulose, benzyl cyanoethyl cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose and feniel sellulose, ens. Metiel sellulose en etiel sellulose is meer prakties.

Metielcellulose ：

Nadat die verfynde katoen met alkali behandel is, word sellulose -eter geproduseer deur 'n reeks reaksies met metaanchloried as eterifiseringsmiddel. Oor die algemeen is die mate van substitusie 1,6 ~ 2,0, en die oplosbaarheid verskil ook met verskillende grade van substitusie. Dit behoort tot nie-ioniese sellulose-eter.

(1) Methylcellulose is oplosbaar in koue water, en dit sal moeilik wees om in warm water op te los. Die waterige oplossing is baie stabiel in die reeks pH = 3 ~ 12. Dit het 'n goeie verenigbaarheid met stysel, guargom, ens. En baie oppervlakaktiewe middels. As die temperatuur die gelasietemperatuur bereik, vind gelasie plaas.

(2) Die waterretensie van metiel sellulose hang af van die aanvullende hoeveelheid, viskositeit, deeltjiegrootte en oplossingsnelheid. Oor die algemeen, as die aanvullende hoeveelheid groot is, is die fynheid klein, en die viskositeit is groot, is die waterretensietempo hoog. Onder hulle het die hoeveelheid aanvulling die grootste impak op die waterretensietempo, en die vlak van viskositeit is nie direk eweredig aan die vlak van waterretensietempo nie. Die ontbindingstempo hang hoofsaaklik af van die mate van oppervlakmodifikasie van sellulose -deeltjies en deeltjie -fynheid. Onder die bogenoemde sellulose -eters het metiel sellulose en hidroksipropielmetiel sellulose hoër waterretensietempo's.

(3) Veranderings in temperatuur kan die waterretensie van metiel sellulose ernstig beïnvloed. Oor die algemeen, hoe hoër die temperatuur, hoe erger is die waterretensie. As die mortiertemperatuur 40 ° C oorskry, sal die waterretensie van metiel sellulose aansienlik verlaag word, wat die konstruksie van die mortier ernstig beïnvloed.

(4) Metiel sellulose het 'n beduidende effek op die werkbaarheid en samehorigheid van mortier. Die 'kleefmiddel' hier verwys na die bindingsmag tussen die werker se toedieningsinstrument en die muursubstraat, dit wil sê die skuifweerstand van die mortier. Die kleefmiddel is groot, die skuifweerstand van die mortier is groot, en die sterkte wat die werkers in die gebruik van gebruik benodig, is ook groot, en die konstruksieprestasie van die mortier is swak. Die samehorigheid van metiel sellulose is op medium vlak in sellulose -eterprodukte.

Hydroxypropylmethylcellulose ：

Hydroxypropyl methylcellulose is 'n sellulose -variëteit waarvan die produksie en verbruik vinnig toeneem. Dit is 'n nie-ioniese sellulose-gemengde eter wat van verfynde katoen gemaak is na alkalisering, met behulp van propeenoksied en metielchloried as eterifiseringsmiddel, deur 'n reeks reaksies. Die mate van substitusie is oor die algemeen 1,2 ~ 2,0. Die eienskappe daarvan wissel afhangende van die verhouding van metoksielinhoud tot hidroksipropielinhoud.

(1) Hydroxypropyl -metielcellulose is maklik oplosbaar in koue water, en dit sal probleme ondervind om in warm water op te los. Maar die gelatietemperatuur in warm water is aansienlik hoër as dié van metiel sellulose. Die oplosbaarheid in koue water word ook baie verbeter in vergelyking met metiel sellulose.

(2) Die viskositeit van hidroksipropielmetielcellulose hou verband met die molekulêre gewig, en hoe groter die molekulêre gewig, hoe hoër is die viskositeit. Die temperatuur beïnvloed ook die viskositeit, namate die temperatuur toeneem, daal die viskositeit. Die invloed van sy hoë viskositeit en temperatuur is egter laer as dié van metiel sellulose. Die oplossing is stabiel as dit by kamertemperatuur geberg word.

(3) Die waterretensie van hidroksipropielmetielcellulose hang af van die aanvullende hoeveelheid, viskositeit, ens., En die waterretensietempo onder dieselfde aanvullende hoeveelheid is hoër as dié van metiel sellulose.

(4) Hydroxypropyl -metielcellulose is stabiel vir suur en alkali, en die waterige oplossing is baie stabiel in die reeks pH = 2 ~ 12. Soda en kalkwater het min effek op die werkverrigting daarvan, maar alkali kan die ontbinding bespoedig en die viskositeit daarvan effens verhoog. Hydroksipropielmetielcellulose is stabiel vir gewone soute, maar as die konsentrasie van die soutoplossing hoog is, is die viskositeit van hidroksipropielmetielcellulose -oplossing geneig om te neem.

(5) Hydroxypropyl-metielcellulose kan met wateroplosbare polimeerverbindings gemeng word om 'n eenvormige en hoër viskositeitsoplossing te vorm. Soos polyvinylalkohol, styselether, groentesgom, ens.

(6) Hydroxypropyl -metielcellulose het beter ensiemweerstand as metielcellulose, en die oplossing daarvan is minder geneig om deur ensieme afgebreek te word as metielcellulose.

(7) Die hegting van hidroksipropielmetielcellulose aan mortierkonstruksie is hoër as dié van metielcellulose.

Hidroksietiel sellulose ：

Dit is gemaak van verfynde katoen wat met alkali behandel is, en reageer met etileenoksied as eterifiseringsmiddel in die teenwoordigheid van isopropanol. Die mate van substitusie is oor die algemeen 1,5 ~ 2,0. Dit het 'n sterk hidrofilisiteit en is maklik om vog op te neem.

(1) Hidroksietiel sellulose is oplosbaar in koue water, maar dit is moeilik om in warm water op te los. Die oplossing is stabiel by hoë temperatuur sonder gel. Dit kan lank onder hoë temperatuur in mortier gebruik word, maar die waterretensie daarvan is laer as die van metiel sellulose.

(2) Hydroxyethyl sellulose is stabiel vir algemene suur en alkali, en alkali kan die ontbinding daarvan versnel en die viskositeit effens verhoog. Die verspreidbaarheid daarvan in water is effens erger as dié van metiel sellulose en hidroksipropielmetiel sellulose.

(3) Hydroxyethyl-sellulose het 'n goeie anti-SAG-werkverrigting vir mortier, maar dit het 'n langer vertragingstyd vir sement.

(4) die uitvoering vanhidroksietiel selluloseGeproduseer deur sommige huishoudelike ondernemings is natuurlik laer as dié van metiel sellulose as gevolg van die hoë waterinhoud en 'n hoë asinhoud.

(5) Die skimmel van die waterige oplossing van hidroksietiel sellulose is relatief ernstig. By 'n temperatuur van ongeveer 40 ° C kan skimmel binne 3 tot 5 dae voorkom, wat die werkverrigting daarvan sal beïnvloed.

Karboksimetiel sellulose ：

Loniese sellulose -eter word gemaak van natuurlike vesels (katoen, ens.) Na alkali -behandeling, met behulp van natriummonochloorasetaat as eterifiseringsmiddel, en 'n reeks reaksiebehandelings ondergaan. Die mate van substitusie is oor die algemeen 0,4 ~ 1,4, en die prestasie daarvan word grootliks beïnvloed deur die mate van substitusie.

(1) Karboksimetiel sellulose is meer higroskopies, en dit sal meer water bevat as dit onder algemene omstandighede geberg word.

(2) Karboksimetiel sellulose waterige oplossing produseer nie gel nie, en die viskositeit neem af met die toename in temperatuur. As die temperatuur meer as 50 ° C is, is die viskositeit onomkeerbaar.

(3) Die stabiliteit daarvan word baie beïnvloed deur pH. Oor die algemeen kan dit gebruik word in gipsgebaseerde mortier, maar nie in sementgebaseerde mortier nie. As dit hoogs alkalies is, sal dit die viskositeit verloor.

(4) Die waterretensie is baie laer as metiel sellulose. Dit het 'n vertraagde effek op die gipsgebaseerde mortier en verminder die krag daarvan. Die prys van karboksimetiel sellulose is egter aansienlik laer as dié van metiel sellulose.

Sellulose alkielether ：

Verteenwoordigende is metiel sellulose en etiel sellulose. In industriële produksie word metielchloried of etielchloried gewoonlik as eterifiseringsmiddel gebruik, en die reaksie is soos volg:

In die formule verteenwoordig R CH3 of C2H5. Alkali -konsentrasie beïnvloed nie net die mate van eterifikasie nie, maar beïnvloed ook die verbruik van alkielhaliede. Hoe laer die alkali -konsentrasie, hoe sterker is die hidrolise van die alkielhalied. Ten einde die verbruik van eterifiserende middel te verminder, moet die alkali -konsentrasie verhoog word. As die alkali -konsentrasie egter te hoog is, word die swelende effek van sellulose verminder, wat nie bevorderlik is vir die eter -reaksie nie, en die mate van etervorming word dus verminder. Vir hierdie doel kan gekonsentreerde loog of soliede loog tydens die reaksie bygevoeg word. Die reaktor moet 'n goeie roer- en skeurapparaat hê, sodat die alkali eweredig versprei kan word. Methyl cellulose is widely used as thickener, adhesive and protective colloid etc. It can also be used as a dispersant for emulsion polymerization, a bonding dispersant for seeds, a textile slurry, an additive for food and cosmetics, a medical adhesive, a drug coating material, and used in latex paint, printing ink, ceramic production, and mixed into cement Used to control the setting time and increase the initial sterkte, ens. Etiel selluloseprodukte het 'n hoë meganiese sterkte, buigsaamheid, hitteweerstand en koue weerstand. Lae-gesubstitueerde etiel sellulose is oplosbaar in water en verdun alkaliese oplossings, en hoë-gesubstitueerde produkte is oplosbaar in die meeste organiese oplosmiddels. Dit het 'n goeie verenigbaarheid met verskillende hars en weekmakers. Dit kan gebruik word om plastiek, films, vernis, kleefmiddels, latex- en deklaagmateriaal vir medisyne te maak, ens. Die bekendstelling van hidroksialkielgroepe in sellulose alkieleters kan die oplosbaarheid daarvan verbeter, die sensitiwiteit daarvan verminder vir die sout, verhoog die gelasietemperatuur en die warm smeltienskappe, ens. aan hidroksialkielgroepe.

Sellulose hydroxyalkyl eter ：

Verteenwoordigende is hidroksietiel sellulose en hidroksipropiel sellulose. Etherifyerende middels is epoksiede soos etileenoksied en propeenoksied. Gebruik suur of basis as katalisator. Industriële produksie is om alkali -sellulose met eterifiseringsmiddel te reageer: hidroksietiel sellulose met 'n hoë substitusiewaarde is oplosbaar in beide koue water en warm water. Hydroxypropyl sellulose met 'n hoë substitusiewaarde is slegs oplosbaar in koue water, maar nie in warm water nie. Hydroxyethyl sellulose kan gebruik word as 'n verdikkingsmiddel vir latexbedekkings, tekstieldruk- en kleurpasta, papiergrootte materiale, kleefmiddels en beskermende kolloïede. Die gebruik van hidroksipropiel sellulose is soortgelyk aan dié van hidroksietiel sellulose. Hydroxypropyl sellulose met 'n lae substitusiewaarde kan as farmaseutiese hulpmiddel gebruik word, wat beide bindende en disintegrerende eienskappe kan hê.

Karboksimetiel sellulose, die Engelse afkorting CMC, bestaan ​​meestal in die vorm van natriumsout. Die esherifyerende middel is monochloorasynsuur, en die reaksie is soos volg:

Karboksimetiel sellulose is die mees gebruikte wateroplosbare sellulose-eter. In die verlede is dit hoofsaaklik as boormodder gebruik, maar nou is dit uitgebrei om gebruik te word as 'n toevoeging van skoonmaakmiddel, kledingstuk, latexverf, karton en papier, ens. Suiwer karboksimetiel sellulose kan in voedsel, medisyne, kosmetika gebruik word, en ook as 'n kleefmiddel vir keramika en vorms.

Polyanioniese sellulose (PAC) is 'n ioniese sellulose-eter en is 'n hoë-end-plaasvervangerproduk vir karboksimetiel sellulose (CMC). Dit is 'n wit, witwit of effens geel poeier of korrel, nie-giftig, smaakloos, maklik om in water op te los om 'n deursigtige oplossing met 'n sekere viskositeit te vorm, het 'n beter hitteweerstandstabiliteit en soutweerstand en sterk antibakteriese eienskappe. Geen skimmel en agteruitgang nie. Dit het die kenmerke van hoë suiwerheid, hoë mate van substitusie en eenvormige verdeling van substituente. Dit kan gebruik word as bindmiddel, verdikkingsmiddel, reologie -modifiseerder, vloeistofverliesvermindering, suspensie -stabiliseerder, ens. Polyanioniese sellulose (PAC) word wyd gebruik in alle industrieë waar CMC toegepas kan word, wat die dosis aansienlik kan verminder, die gebruik kan vergemaklik, beter stabiliteit kan voldoen en aan hoër prosesvereistes kan voldoen.

Cyanoethyl sellulose is die reaksieproduk van sellulose en akriellonitril onder die katalise van alkali.

Cyanoethyl sellulose het 'n hoë diëlektriese konstante en lae verlies koëffisiënt en kan gebruik word as 'n harsmatriks vir fosfor- en elektroluminescerende lampe. Lae-gesubstitueerde sianoetiel sellulose kan as isolerende papier vir transformators gebruik word.

Hoër vetterige alkoholeters, alkenieleters en aromatiese alkoholeters van sellulose is voorberei, maar is nie in die praktyk gebruik nie.

Die voorbereidingsmetodes van sellulose-eter kan verdeel word in watermediummetode, oplosmiddelmetode, knie-metode, suspensie-metode, gas-soliede metode, vloeistoffase-metode en die kombinasie van bogenoemde metodes.

5. Voorbereidingsbeginsel:

Die hoë α-sellulose-pulp word geweek met alkaliese oplossing om dit te laat swel om meer waterstofbindings te vernietig, die diffusie van reagense te vergemaklik en alkali-sellulose te genereer, en reageer dan met eterifiseringsmiddel om sellulose-eter te verkry. Etherifyerende middels sluit koolwaterstofhaliede (of sulfate), epoksiede en α en β onversadigde verbindings met elektronaanvaarders in.

6. Basiese uitvoering:

Mengsels speel 'n sleutelrol in die verbetering van die prestasie van die bou van droë-gemengde mortier, en is verantwoordelik vir meer as 40% van die materiaalkoste in droë-gemengde mortier. 'N Aansienlike deel van die mengsel in die binnelandse mark word deur buitelandse vervaardigers voorsien, en die verwysingsdosis van die produk word ook deur die verskaffer verskaf. As gevolg hiervan, bly die koste van droë-gemengde mortierprodukte hoog, en is dit moeilik om gewone messelwerk en pleistermortering met 'n groot hoeveelheid en 'n wye reeks te populariseer. Hoë-end-markprodukte word deur buitelandse ondernemings beheer, en droë-gemengde mortiervervaardigers het 'n lae winste en 'n swak prysbekostigbaarheid; Die toepassing van mengsels het nie sistematiese en geteikende navorsing nie, en volg blindelings buitelandse formules.

Waterbehoudingsmiddel is 'n belangrike mengsel om die waterretensieprestasie van droë-gemengde mortier te verbeter, en dit is ook een van die belangrikste mengsels om die koste van droë-gemengde mortiermateriaal te bepaal. Die hooffunksie vansellulose -eteris waterbehoud.

Cellulose Ether is 'n algemene term vir 'n reeks produkte wat geproduseer word deur die reaksie van alkali -sellulose en eterifiserende middel onder sekere voorwaardes. Alkali -sellulose word vervang deur verskillende eterifiserende middels om verskillende sellulose -eters te verkry. Volgens die ionisasie -eienskappe van substituente, kan sellulose -eters in twee kategorieë verdeel word: ionies (soos karboksimetiel sellulose) en nie -ionies (soos metiel sellulose). Volgens die tipe substituent kan sellulose -eter in monoether (soos metiel sellulose) en gemengde eter (soos hidroksipropielmetiel sellulose) verdeel word. Volgens verskillende oplosbaarheid kan dit verdeel word in wateroplosbaarheid (soos hidroksietiel sellulose) en organiese oplosmiddeloplosbaarheid (soos etiel sellulose). Droog-gemengde mortel is hoofsaaklik wateroplosbare sellulose, en wateroplosbare sellulose word in onmiddellike tipe en oppervlakbehandelde vertraagde dissolusietipe verdeel.

Die werkingsmeganisme van sellulose -eter in mortier is soos volg:

(1) Nadat die sellulose -eter in die mortier in water opgelos is, word die effektiewe en eenvormige verspreiding van die sementhoudende materiaal in die stelsel verseker as gevolg van die oppervlakaktiwiteit, en die sellulose -eter, as 'n beskermende kolloïed, word die soliede deeltjies en 'n laag smeerfilm gevorm op sy buitenste oppervlak, wat die vloot van die konstruksie van die vlotheid van die vloot van die mortier maak.

(2) Vanweë sy eie molekulêre struktuur, maak die sellulose -eteroplossing die vog in die mortier nie maklik om te verloor nie, en laat dit dit geleidelik oor 'n lang periode vry, wat die mortier met goeie waterretensie en werkbaarheid verleen.