Kaj je celulozni eter?

Celulozni eter je polimerna spojina z etersko strukturo iz celuloze. Vsak glukozilni obroč v makromolekuli celuloze vsebuje tri hidroksilne skupine, primarno hidroksilno skupino na šestem ogljikovem atomu, sekundarno hidroksilno skupino na drugem in tretjem ogljikovem atomu ter hidrogen v hidroksilni skupini nadomestimo s celično derevativoma. To je izdelek, pri katerem vodik hidroksilne skupine v celuloznem polimeru nadomesti s skupino ogljikovodikov. Celuloza je polihidroksi polimerna spojina, ki se niti ne raztopi in ne topi. Po eterifikaciji celuloza topna v vodi, razredči alkalno raztopino in organsko topilo ter ima termoplastičnost.

Celuloza je polihidroksi polimerna spojina, ki se niti ne raztopi in ne topi. Po eterifikaciji celuloza topna v vodi, razredči alkalno raztopino in organsko topilo ter ima termoplastičnost.

1.Nature:

Topnost celuloze po eterifikaciji bistveno spremeni. Lahko se raztopi v vodi, razredčeno kislino, razredčeno alkalij ali organsko topilo. Topnost je predvsem odvisna od treh dejavnikov: (1) značilnosti skupin, uvedenih v proces eterifikacije, uvedene kot je večja skupina, nižja je topnost in močnejša polarnost uvedene skupine, lažje se celulozni eter raztaplja v vodi; (2) Stopnja substitucije in porazdelitev eterificiranih skupin v makromolekuli. Večino celuloznih etrov lahko raztopimo le v vodi pod določeno stopnjo zamenjave, stopnja zamenjave pa je med 0 in 3; (3) Stopnja polimerizacije celuloznega etra, višja je stopnja polimerizacije, manj topna; Nižja je stopnja substitucije, ki jo je mogoče raztopiti v vodi, širši domet. Obstaja veliko vrst celuloznih etrov z odličnimi zmogljivostmi in se pogosto uporabljajo pri gradnji, cementu, nafti, hrani, tekstilu, detergentu, barvi, medicini, izdelavi papirja in elektronskih komponent ter drugih panogah.

2. Razvoj:

Kitajska je največji svetovni proizvajalec in potrošnik celuloznega etra, povprečna letna stopnja rasti pa več kot 20%. Glede na predhodne statistike je na Kitajskem približno 50 podjetij za proizvodnjo celuloznega etra, zasnovana proizvodna zmogljivost celulozne eterske industrije je presegla 400.000 ton, približno 20 podjetij z več kot 10.000 tonami, v glavnem razporejenih v Shandong, Hebei, Chongqing in Jiangsu. , Zhejiang, Šanghaj in drugi kraji.

3. Potrebujete:

Leta 2011 je bila kitajska proizvodna zmogljivost CMC približno 300.000 ton. Z naraščajočim povpraševanjem po visokokakovostnih celuloznih etrih v panogah, kot so zdravila, hrana in dnevne kemikalije, se domače povpraševanje po drugih celuloznih izdelkih, ki niso CMC, povečuje. , proizvodna zmogljivost MC/HPMC je približno 120.000 ton, HEC pa približno 20.000 ton. PAC je še vedno v fazi promocije in prijave na Kitajskem. Z razvojem velikih naftnih polj na morju in razvojem gradbenih materialov, hrane, kemičnih in drugih panog se količina in področje PAC iz leta v leto povečujejo in širijo, s proizvodno zmogljivostjo več kot 10.000 ton.

4. Klasifikacija:

Glede na klasifikacijo kemijske strukture substituentov jih lahko razdelimo na anionske, kationske in neionske ethers. 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 Hidroksietilna celuloza in fenil celuloza itd. Metil celuloza in etilna celuloza sta bolj praktična.

Metilceluloza:

Po zdravljenju rafiniranega bombaža se celulozni eter proizvaja z vrsto reakcij z metanskim kloridom kot eterifikacijskim sredstvom. Na splošno je stopnja substitucije 1,6 ~ 2,0, topnost pa se razlikuje tudi z različnimi stopnjami zamenjave. Pripada neionskemu celuloznemu etru.

(1) Metilceluloza je topna v hladni vodi in jo bo težko raztopiti v vroči vodi. Njegova vodna raztopina je zelo stabilna v območju pH = 3 ~ 12. Ima dobro združljivost s škrobom, guarjem itd. In številnimi površinsko aktivnimi snovmi. Ko temperatura doseže temperaturo gelacije, pride do gelacije.

(2) Zadrževanje vode metilne celuloze je odvisno od njegove dodajanja, viskoznosti, velikosti delcev in hitrosti raztapljanja. Na splošno, če je dodatna količina velika, je finost majhna in viskoznost velika, stopnja zadrževanja vode je visoka. Med njimi ima količina dodatka največji vpliv na stopnjo zadrževanja vode, stopnja viskoznosti pa ni neposredno sorazmerna s stopnjo zadrževanja vode. Hitrost raztapljanja je v glavnem odvisna od stopnje površinske modifikacije celuloznih delcev in finosti delcev. Med zgoraj navedenimi celuloznimi etri imata metil celuloza in hidroksipropil metil celuloza višjo stopnjo zadrževanja vode.

(3) Spremembe temperature lahko resno vplivajo na zadrževanje vode metil celuloze. Na splošno je višja temperatura, slabša je zadrževanje vode. Če temperatura malte presega 40 ° C, se bo zadrževanje vode metilne celuloze znatno zmanjšalo, kar resno vpliva na gradnjo malte.

(4) Metilna celuloza pomembno vpliva na obdelovalnost in kohezijo malte. "Lepičnost" se tukaj nanaša na vezavno silo, ki se občuti med delovnikovim orodjem za aplikacijo in stenskim substratom, to je strižna odpornost malte. Adhezivnost je velika, strižna odpornost malte je velika, moč, ki jo delavci zahtevajo v procesu uporabe, pa je tudi velika, gradbena zmogljivost malte pa slaba. Kohezija metil celuloze je na srednji ravni v produktih etralne celuloze.

Hidroksipropilmetilceluloza:

Hidroksipropil metilceluloza je celulozna sorta, katere proizvodnja in poraba se hitro povečujeta. Gre za neionski celulozni mešani eter, narejen iz rafiniranega bombaža po alkalizaciji z uporabo propilen oksida in metil klorida kot eterifikacijskega sredstva, z vrsto reakcij. Stopnja nadomestitve je na splošno 1,2 ~ 2,0. Njegove lastnosti se razlikujejo glede na razmerje med vsebnostjo metoksila in vsebnost hidroksipropila.

(1) Hidroksipropil metilceluloza je v hladni vodi zlahka topna in naletela na težave pri raztapljanju v vroči vodi. Toda njegova temperatura gelacije v vroči vodi je bistveno višja kot pri metil celulozi. Topnost v hladni vodi se močno izboljša tudi v primerjavi z metil celulozo.

(2) Viskoznost hidroksipropil metilceluloze je povezana z njegovo molekulsko maso, večja kot je molekularna masa, večja je viskoznost. Temperatura vpliva tudi na njegovo viskoznost, ko se temperatura povečuje, viskoznost se zmanjšuje. Vendar je vpliv njegove visoke viskoznosti in temperature nižji kot pri metil celulozi. Njegova rešitev je stabilna, če je shranjena pri sobni temperaturi.

(3) Zadrževanje vode hidroksipropil metilceluloze je odvisno od njegove dodatne količine, viskoznosti itd., Njegova stopnja zadrževanja vode v enaki količini dodajanja pa je višja od stopnje metil celuloze.

(4) Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na kislino in alkalij, njegova vodna raztopina pa je zelo stabilna v območju pH = 2 ~ 12. Kavstična soda in limetina voda imata malo vpliva na njegovo delovanje, vendar lahko alkalija pospeši raztapljanje in rahlo poveča svojo viskoznost. Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na običajne soli, ko pa je koncentracija raztopine soli visoka, se viskoznost raztopine hidroksipropil metilceluloze poveča.

(5) Hidroksipropil metilceluloza lahko mešamo z vodotopnimi polimernimi spojinami, da tvorimo enotno raztopino in višjo viskoznost. Kot so polivinilni alkohol, škrob, zelenjavni gumi itd.

(6) Hidroksipropil metilceluloza ima boljšo odpornost na encim kot metilceluloza, njegova raztopina pa je manj verjetno razgrajena z encimi kot metilceluloza.

(7) Adhezija hidroksipropil metilceluloze do konstrukcije malte je višja kot pri metilcelulozi.

Hidroksietilna celuloza:

Narejena je iz rafiniranega bombaža, obdelanega z alkalijem, in reagira z etilen oksidom kot eterifikacijskim sredstvom v prisotnosti izopropanola. Njegova stopnja zamenjave je na splošno 1,5 ~ 2,0. Ima močno hidrofilnost in je enostavno absorbirati vlago.

(1) Hidroksietilna celuloza je topna v hladni vodi, vendar se je težko raztopiti v vroči vodi. Njegova raztopina je stabilna pri visoki temperaturi, ne da bi se raztezala. Dolgo se lahko uporablja pri visoki temperaturi v malti, vendar je zadrževanje vode nižje kot pri metil celulozi.

(2) Hidroksietilna celuloza je stabilna za splošno kislino in alkalij, alkali pa lahko pospeši raztapljanje in rahlo poveča njegovo viskoznost. Njegova disperzibilnost v vodi je nekoliko slabša kot pri metil celulozi in hidroksipropil metil celuloza.

(3) Hidroksietilna celuloza ima dobro zmogljivost proti-SAG za malto, vendar ima daljši čas zaostanka za cement.

(4) Učinkovitosthidroksietilna celulozaProizvajajo se nekatera domača podjetja, ki je očitno nižja od vsebnosti metil celuloze zaradi visoke vsebnosti vode in visoke vsebnosti pepela.

(5) Pleh vodne raztopine hidroksietil celuloze je relativno resen. Pri temperaturi približno 40 ° C se lahko v 3 do 5 dneh pojavi plesen, kar bo vplivalo na njegovo delovanje.

Karboksimetil celuloza:

Lonični celulozni eter je izdelan iz naravnih vlaken (bombaž itd.) Po alkalijskem zdravljenju z uporabo natrijevega monokloroacetata kot eterifikacijskega sredstva in podvrženosti reakcijskemu zdravljenju. Stopnja zamenjave je na splošno 0,4 ~ 1,4, na njegovo uspešnost pa močno vpliva stopnja zamenjave.

(1) Karboksimetil celuloza je bolj higroskopska in bo vsebovala več vode, če je shranjena pod splošnimi pogoji.

(2) Vodna raztopina karboksimetil celuloze ne proizvaja gela, viskoznost pa se s povečanjem temperature zmanjšuje. Ko temperatura presega 50 ° C, je viskoznost nepopravljiva.

(3) Na njegovo stabilnost močno vpliva pH. Na splošno se lahko uporablja v malti na osnovi malte, ne pa v cementni malti. Ko bo zelo alkalna, bo izgubila viskoznost.

(4) Zadrževanje vode je veliko nižje od metil celuloze. Ima zaostali učinek na malto na osnovi malte in zmanjšuje svojo moč. Vendar je cena karboksimetil celuloze bistveno nižja od cene metil celuloze.

Celulozni alkilni eter:

Reprezentativni so metil celuloza in etilna celuloza. V industrijski proizvodnji se kot etherifikacijsko sredstvo običajno uporablja metil klorid ali etil klorid, reakcija pa je naslednja:

V formuli R predstavlja CH3 ali C2H5. Alkalna koncentracija ne vpliva samo na stopnjo eterifikacije, ampak tudi vpliva na porabo alkilnih halogenidov. Nižja je koncentracija alkalije, močnejša je hidroliza alkil halogenida. Za zmanjšanje porabe eteričnega sredstva je treba povečati koncentracijo alkalij. Kadar pa je koncentracija alkalij previsoka, se otekanje celuloze zmanjša, kar ne pripomore k reakciji eterifikacije, zato se stopnja eterifikacije zmanjša. V ta namen lahko med reakcijo dodamo koncentrirano lug ali trdno luž. Reaktor bi moral imeti dobro mešanje in trganje naprave, tako da lahko alkalije enakomerno porazdelite. 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 strength, itd. Etil celulozni produkti imajo visoko mehansko trdnost, prožnost, toplotno odpornost in hladno odpornost. Nizko substituirana etilna celuloza je topna v vodi in razredčenih alkalnih raztopinah, visoko substituirani izdelki pa so topni v večini organskih topil. Ima dobro združljivost z različnimi smolami in mehčalci. Uporablja se lahko za izdelavo plastike, filmov, lakov, lepil, lateksa in materialov za prevleke za zdravila itd. Uvedba hidroksialkilnih skupin v celulozne alkilne etre lahko izboljša njegovo topnost, zmanjša njeno občutljivost na soltiranje, povečanje temperature gelacije in izboljšanje stopnjah, ki se nahajajo v primerjavi s pomenskimi spremembami in spreminjanjem sprememb v spreminjanju in spreminjanju sprememb v sprememb Alkil v hidroksialkilne skupine.

Celuloza hidroksialkil eter:

Reprezentativni so hidroksietil celuloza in hidroksipropil celuloza. Etherificirajoča sredstva so epoksidi, kot sta etilen oksid in propilen oksid. Uporabite kislino ali bazo kot katalizator. Industrijska proizvodnja je reagirati alkalno celulozo z eterifikacijskim sredstvom: hidroksietilna celuloza z visoko nadomestno vrednostjo je topna tako v hladni kot v vroči vodi. Hidroksipropil celuloza z visoko nadomestno vrednostjo je topna le v hladni vodi, ne pa v vroči vodi. Hidroksietilna celuloza se lahko uporablja kot zgoščevalec za prevleke iz lateksa, paste za tiskanje in barvanje tekstilnega tiskanja, materiale za velikost papirja, lepila in zaščitne koloide. Uporaba hidroksipropil celuloze je podobna kot pri hidroksietil celulozi. Hidroksipropilna celuloza z nizko nadomestno vrednostjo se lahko uporabi kot farmacevtska pomožna smeri, ki ima lahko vezavne in razpadajoče lastnosti.

Karboksimetil celuloza, angleška okrajšava CMC, na splošno obstaja v obliki natrijeve soli. Eterično sredstvo je monokloroocetna kislina, reakcija pa je naslednja:

Karboksimetil celuloza je najbolj uporabljen vodno topni celulozni eter. V preteklosti so ga uporabljali predvsem kot vrtanje blata, zdaj pa se je razširil kot dodatek detergenta, gnojenja oblačil, barve iz lateksa, prevleke iz kartona in papirja itd. Čista karboksimetil celuloza se lahko uporablja v hrani, medicini, kozmetiki in tudi kot lepilo za keramiko in plesni.

Polianionska celuloza (PAC) je ionski celulozni eter in je nadomestni produkt visokega cenovnega razreda za karboksimetil celulozo (CMC). Je beli, beli ali rahlo rumen prah ali zrnca, netoksičen, brez okusa, enostaven za raztapljanje v vodi, da tvori prozorno raztopino z določeno viskoznostjo, ima boljšo toplotno odpornost in odpornost na soljo ter močne antibakterijske lastnosti. Brez plesni in poslabšanja. Ima značilnosti visoke čistosti, visoke stopnje substitucije in enakomerne porazdelitve substituentov. Uporablja se lahko kot vezivo, zgoščevalec, modifikator reologije, reduktor izgube tekočine, stabilizator suspenzije itd. Polianionska celuloza (PAC) se pogosto uporablja v vseh panogah, kjer se lahko uporabi CMC, kar lahko močno zmanjša odmerjanje, zagotavlja boljšo stabilnost in izpolnjuje večjo zahteve procesa.

Cianoetil celuloza je reakcijski produkt celuloze in akrilonitrila pod katalizo alkalij.

Cianoetilna celuloza ima visoko dielektrično konstantno konstantno in nizko izgubo in se lahko uporablja kot matrika smole za fosforne in elektroluminiscenčne svetilke. Kot izolacijski papir za transformatorje se lahko uporablja z nizko substituirano cianoetil celulozo.

Pripravljeni so bili višji maščobni alkoholni etri, alkenilni etri in aromatični alkoholni etri celuloze, vendar v praksi niso bili uporabljeni.

Metode pripravljanja celuloznega etra lahko razdelimo na metodo vodne medije, metodo topila, metodo gnetenja, metodo gnoja, metodo, trdno plin, metodo tekočine in kombinacija zgornjih metod.

5. Načelo priprave:

Visoka α-celulozna celuloza je namočena z alkalno raztopino, da jo nabrekne, da uniči več vodikovih vezi, olajša difuzijo reagentov in ustvari alkalno celulozo ter nato reagira z eterifikacijskim sredstvom, da dobimo celulozni eter. Eterična sredstva vključujejo ogljikovodične halogenide (ali sulfate), epokside in α in β nenasičene spojine z sprejemniki elektronov.

6.Bazična uspešnost:

Priznanja igrajo ključno vlogo pri izboljšanju učinkovitosti gradnje malte, ki je mešana suha, in predstavljajo več kot 40% materialnih stroškov v suhi mešanici. Velik del primesi na domačem trgu dobavljajo tuji proizvajalci, referenčni odmerek izdelka pa zagotavlja tudi dobavitelj. Kot rezultat, stroški proizvodov s suho mešano malto ostajajo visoki, težko pa je popularizirati skupne zidane in otečje malte z veliko količino in široko paleto. Izdelke višjega cenovnega razreda nadzirajo tuja podjetja, proizvajalci malte s suho mešanjem pa imajo nizki dobiček in slabo cenovno dostopnost; Uporaba primesi nima sistematičnih in ciljnih raziskav in slepo sledi tujim formulam.

Vodno zadrževalno sredstvo je ključna pripomba za izboljšanje zmogljivosti zadrževanja vode suhega mešanega malte, poleg tega pa je tudi ena ključnih primerov za določitev stroškov materialov za suho mešano malto. Glavna funkcijaEter celulozeje zadrževanje vode.

Celulozni eter je splošen izraz za vrsto produktov, ki nastanejo z reakcijo alkalijskega celuloze in eteričnega sredstva pod določenimi pogoji. Alkalijsko celulozo nadomestimo z različnimi eteričnimi sredstvi, da dobimo različne celulozne etre. Glede na ionizacijske lastnosti substituentov lahko celulozni etri razdelimo na dve kategoriji: ionsko (kot je karboksimetil celuloza) in neionske (kot je metil celuloza). Glede na vrsto substituenta lahko celulozni eter razdelimo na monoeter (kot je metil celuloza) in mešani eter (kot je hidroksipropil metilna celuloza). Glede na različne topnosti ga lahko razdelimo na topnost vode (kot je hidroksietilna celuloza) in topnost organskega topila (kot je etil celuloza). Malta iz suhega mešanja je v glavnem v vodotopni celulozi, vodno topna celuloza pa je razdeljena na takojšen tip in površinsko obdelano vrsto zakasnitve.

Mehanizem delovanja celuloznega etra v malti je naslednji:

(1) After the cellulose ether in the mortar is dissolved in water, the effective and uniform distribution of the cementitious material in the system is ensured due to the surface activity, and the cellulose ether, as a protective colloid, “wraps” the solid particles and A layer of lubricating film is formed on its outer surface, which makes the mortar system more stable, and also improves the fluidity of the mortar during the mixing process and the gladkost gradnje.

(2) Zaradi lastne molekularne strukture raztopina celuloznega etra naredi vlago v malti, ki ni enostavno izgubiti, in jo postopoma sprošča v daljšem časovnem obdobju, obdarovanje malte z dobrim zadrževanjem vode in obdelovalnosti.