Какво е целулозен етер?

Целулозният етер е полимерно съединение с етер структура, направена от целулоза. Всеки глюкозилов пръстен в целулозната макромолекула съдържа три хидроксилни групи, първичната хидроксилна група на шестия въглероден атом, вторичната хидроксилна група на втория и третия въглерод, а водородът в хидроксилната група се заменя с хидрокарбонова група за генериране на витрозните етерни деривативи неща. Това е продукт, при който водородът на хидроксилната група в целулозния полимер се заменя с въглеводородна група. Целулозата е полихидрокси полимерно съединение, което нито се разтваря, нито се стопява. След етериализиране целулозата се разтвори във вода, разрежда алкален разтвор и органичен разтворител и има термопластичност.

Целулозата е полихидрокси полимерно съединение, което нито се разтваря, нито се стопява. След етериализиране целулозата се разтвори във вода, разрежда алкален разтвор и органичен разтворител и има термопластичност.

1.Nature:

Разтворимостта на целулозата след етерификация се променя значително. Може да се разтвори във вода, да разрежда киселина, да разрежда алкали или органичен разтворител. Разтворимостта зависи главно от три фактора: (1) характеристиките на групите, въведени в процеса на етерификация, толкова по -голяма е групата, толкова по -ниска е разтворимостта и колкото по -силна е полярността на въведената група, толкова по -лесно е целулозният етер да се разтвори във вода; (2) Степента на заместване и разпределението на етеризираните групи в макромолекулата. Повечето целулозни етери могат да бъдат разтворени само във вода в известна степен на заместване, а степента на заместване е между 0 и 3; (3) степента на полимеризация на целулозния етер, толкова по -голяма е степента на полимеризация, толкова по -малко разтворима; Колкото по -ниска е степента на заместване, която може да бъде разтворена във вода, толкова по -широк е обхвата. Има много видове целулозни етери с отлична производителност и те се използват широко в строителството, цимента, петрола, храната, текстила, препарацията, боята, лекарството, производството на хартия и електронните компоненти и други индустрии.

2. Разработете:

Китай е най -големият производител и потребител на целулозен етер в света, със среден годишен темп на растеж над 20%. Според предварителната статистика в Китай има около 50 производствени предприятия за производство на етер на целулоза, проектираният производствен капацитет на индустрията за целулозна етер е надвишил 400 000 тона и има около 20 предприятия с повече от 10 000 тона, разпространени главно в Шандонг, Хебей, Чонкинг и Джиангсу. , Zhejiang, Shanghai и други места.

3. Нуждаете се:

През 2011 г. производственият капацитет на CMC в Китай беше около 300 000 тона. С нарастващото търсене на висококачествени целулозни етери в индустрии като медицина, храна и ежедневни химикали, вътрешното търсене на други целулозни етерни продукти, различни от CMC, се увеличава. , производственият капацитет на MC/HPMC е около 120 000 тона, а този на HEC е около 20 000 тона. PAC все още е в етапа на промоция и кандидатстване в Китай. С развитието на големи офшорни нефтени находища и развитието на строителни материали, храни, химикали и други индустрии, количеството и полето на PAC се увеличават и се разширяват на година, с производствен капацитет от над 10 000 тона.

4. Класификация:

Според класификацията на химическата структура на заместителите, те могат да бъдат разделени на анионни, катионни и неионни етери. 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 Фенил целулозата и др. Метил целулозата и етил целулозата са по -практични.

Метилцелулоза:

След като рафинираният памук се обработва с алкали, целулозният етер се произвежда чрез серия от реакции с метан хлорид като етерификационен агент. Като цяло степента на заместване е 1,6 ~ 2.0, а разтворимостта също е различна с различна степен на заместване. Той принадлежи към неионно целулозен етер.

(1) Метилцелулозата е разтворима в студена вода и ще бъде трудно да се разтвори в гореща вода. Водният му разтвор е много стабилен в обхвата на рН = 3 ~ 12. Той има добра съвместимост с нишесте, гуарна дъвка и др. И много повърхностноактивни вещества. Когато температурата достигне температурата на гелиране, възниква гелиране.

(2) Задържането на вода на метил целулозата зависи от неговото количество, вискозитет, размер на частиците и скорост на разтваряне. Като цяло, ако количеството за добавяне е голямо, фиността е малка, а вискозитетът е голям, степента на задържане на водата е висока. Сред тях размерът на добавянето има най -голямо влияние върху степента на задържане на водата и нивото на вискозитет не е пряко пропорционално на нивото на задържане на водата. Скоростта на разтваряне зависи главно от степента на повърхностна модификация на целулозните частици и финността на частиците. Сред горните целулозни етери, метил целулозата и хидроксипропил метил целулозата имат по -висока степен на задържане на водата.

(3) Промените в температурата могат сериозно да повлияят на задържането на водата на метил целулозата. Като цяло, колкото по -висока е температурата, толкова по -лошо е задържането на вода. Ако температурата на хоросана надвишава 40 ° С, задържането на вода на метил целулозата ще бъде значително намалено, като сериозно ще се отрази на изграждането на хоросана.

(4) Метил целулозата оказва значително влияние върху обработваемостта и кохезията на хоросана. „Лепилостта“ тук се отнася до силата на свързване, усещана между инструмента за апликатор на работника и субстрата на стената, тоест устойчивостта на срязване на хоросана. Лепилността е висока, устойчивостта на срязване на хоросана е голяма, а силата, изисквана от работниците в процеса на употреба, също е голяма, а строителните характеристики на хоросана са лоши. Кохезията на метил целулозата е на средно ниво в продуктите на целулозния етер.

Хидроксипропилметилцелулоза:

Хидроксипропил метилцелулозата е сорт целулоза, чиято продукция и консумация се увеличават бързо. Това е неионно целулозен смесен етер, приготвен от рафиниран памук след алкализация, използвайки пропиленов оксид и метил хлорид като етерификационен агент, чрез поредица от реакции. Степента на заместване обикновено е 1,2 ~ 2.0. Неговите свойства варират в зависимост от съотношението на съдържанието на метоксил към съдържанието на хидроксипропил.

(1) Хидроксипропил метилцелулозата лесно се разтвори в студена вода и ще срещне трудности при разтварянето в гореща вода. Но температурата му на гелиране в гореща вода е значително по -висока от тази на метил целулозата. Разтворимостта в студената вода също е значително подобрена в сравнение с метил целулозата.

(2) Вискозитетът на хидроксипропил метилцелулозата е свързан с молекулното му тегло и колкото по -голямо е молекулното тегло, толкова по -голям е вискозитетът. Температурата също влияе върху неговия вискозитет, с увеличаване на температурата вискозитетът намалява. Влиянието на високия му вискозитет и температурата обаче е по -ниско от това на метил целулозата. Разтворът му е стабилен, когато се съхранява при стайна температура.

(3) Задържането на вода на хидроксипропил метилцелулоза зависи от неговото количество, вискозитет и т.н., а скоростта на задържане на водата при същото количество добавяне е по -висока от тази на метил целулозата.

(4) Хидроксипропил метилцелулозата е стабилен за киселина и алкали, а водният му разтвор е много стабилен в обхвата на рН = 2 ~ 12. Каустичната сода и варната вода имат малък ефект върху неговата производителност, но алкалите могат да ускорят разтварянето му и леко да увеличат вискозитета си. Хидроксипропил метилцелулозата е стабилен за обикновени соли, но когато концентрацията на солен разтвор е висока, вискозитетът на хидроксипропил метилцелулозния разтвор има тенденция да се увеличава.

(5) Хидроксипропил метилцелулоза може да се смеси с водоразтворими полимерни съединения, за да се образува равномерен и по-висок разтвор на вискозитет. Като поливинил алкохол, нишестено етер, зеленчукова дъвка и др.

(6) Хидроксипропил метилцелулозата има по -добра ензимна резистентност от метилцелулозата и неговият разтвор е по -малко вероятно да бъде разграден от ензими, отколкото метилцелулоза.

(7) Адхезията на хидроксипропил метилцелулоза към конструкцията на хоросана е по -висока от тази на метилцелулозата.

Хидроксиетил целулоза:

Изработен е от рафиниран памук, обработен с алкали, и реагира с етилен оксид като етерификационен агент в присъствието на изопропанол. Степента му на заместване обикновено е 1,5 ~ 2.0. Той има силна хидрофилност и е лесно да се абсорбира влагата.

(1) Хидроксиетил целулозата е разтворима в студена вода, но е трудно да се разтвори в гореща вода. Неговият разтвор е стабилен при висока температура без желиране. Може да се използва дълго време при висока температура при хоросан, но задържането на водата е по -ниско от това на метил целулозата.

(2) Хидроксиетил целулозата е стабилен за обща киселина и алкали, а алкалите могат да ускорят разтварянето му и леко да увеличат вискозитета си. Неговата разсеяност във водата е малко по -лоша от тази на метил целулозата и хидроксипропил метил целулозата.

(3) Хидроксиетил целулозата има добра анти-SAG производителност за хоросан, но има по-дълго време за забавяне на цимента.

(4) Изпълнението нахидроксиетил целулозаПроизведената от някои местни предприятия очевидно е по -ниска от тази на метил целулозата поради високото му съдържание на вода и високото съдържание на пепел.

(5) Маната на водния разтвор на хидроксиетил целулоза е сравнително сериозна. При температура от около 40 ° C може да се появи плесен в рамките на 3 до 5 дни, което ще се отрази на неговата работа.

Карбоксиметил целулоза:

Лоничният целулозен етер се прави от естествени влакна (памук и др.) След лечение с алкали, като се използва натриев монохлороацетат като етерификационен агент и се подлага на серия от реакционни лечения. Степента на заместване обикновено е 0,4 ~ 1,4, а ефективността му е силно повлияна от степента на заместване.

(1) Карбоксиметил целулозата е по -хигроскопична и ще съдържа повече вода, когато се съхранява при общи условия.

(2) Карбоксиметил целулозен воден разтвор не произвежда гел и вискозитетът намалява с повишаването на температурата. Когато температурата надвишава 50 ° C, вискозитетът е необратим.

(3) Неговата стабилност се влияе значително от рН. Като цяло, той може да се използва в хоросан на базата на гипс, но не и в хоросан на базата на цимент. Когато е силно алкален, той ще загуби вискозитет.

(4) Неговото задържане на вода е далеч по -ниско от метил целулозата. Той има забавен ефект върху гипсосния хоросан и намалява нейната сила. Цената на карбоксиметил целулозата обаче е значително по -ниска от тази на метил целулозата.

Целулозен алкилов етер:

Представителните са метил целулоза и етил целулоза. При индустриалното производство метилхлоридът или етилхлоридът обикновено се използва като етериален агент и реакцията е както следва:

Във формулата R представлява CH3 или C2H5. Концентрацията на алкалите влияе не само на степента на етерификация, но също така влияе върху консумацията на алкилови халиди. Колкото по -ниска е концентрацията на алкалите, толкова по -силна е хидролизата на алкиловия халид. За да се намали консумацията на етеризиращ агент, концентрацията на алкалите трябва да се увеличи. Въпреки това, когато концентрацията на алкалите е твърде висока, ефектът на подуване на целулозата се намалява, което не е благоприятно за реакцията на етерификация и следователно степента на етерификация се намалява. За тази цел по време на реакцията могат да се добавят концентрирана луга или твърда луга. Реакторът трябва да има добро устройство за разбъркване и разкъсване, така че алкалите да могат да бъдат равномерно разпределени. Метил целулозата се използва широко като сгъстител, лепилен и защитен колоид и др. Тя може да се използва и като диспергиране за полимеризация на емулсиране, свързващ дисперсант за семена, текстил суспензия, добавка за хранене и козметика, индивидуална сила, и т.н. Целулозните продукти имат висока механична якост, гъвкавост, топлинна устойчивост и устойчивост на студ. Нискоместията на етил целулозата е разтворима във вода и разрежда алкални разтвори, а високоместените продукти са разтворими в повечето органични разтворители. Той има добра съвместимост с различни смоли и пластификатори. Може да се използва за приготвяне на пластмаси, филми, лакове, лепила, латекс и покритие за лекарства и др. Въвеждането на хидроксиалкилни групи в целулозните алкилови етери може да подобри разтворимостта му, да намали чувствителността му към осоляването, да увеличи температурата на желирането и да подобри свойствата на гореща стопилка и др. Хидроксиалкилни групи.

Целулозен хидроксиалкилов етер:

Представителните са хидроксиетил целулоза и хидроксипропил целулоза. Етерифициращите агенти са епоксиди като етилен оксид и пропилен оксид. Използвайте киселина или основа като катализатор. Промишленото производство е да реагира алкална целулоза с етерификационен агент: Хидроксиетил целулозата с висока стойност на заместване е разтворима както в студена, така и в гореща вода. Хидроксипропил целулозата с висока стойност на заместване е само разтворима в студена вода, но не и в гореща вода. Хидроксиетил целулозата може да се използва като сгъстител за латексни покрития, текстилни печат и пасти за боядисване, материали за оразмеряване на хартия, лепила и защитни колоиди. Използването на хидроксипропил целулоза е подобно на това на хидроксиетил целулозата. Хидроксипропил целулозата с ниска стойност на заместване може да се използва като фармацевтичен весел, който може да има както свързващи, така и разпадащи свойства.

Карбоксиметил целулоза, английското съкращение CMC, обикновено съществува под формата на натриева сол. Етеризиращият агент е монохлороцетна киселина и реакцията е следната:

Карбоксиметил целулозата е най-широко използваният водоразтворим целулозен етер. В миналото тя се използва главно като сондажна кал, но сега тя е разширена, за да се използва като добавка на почистващ препарат, каша на облеклото, латексна боя, покритие от картон и хартия и др. Чистата карбоксиметил целулоза може да се използва в храната, лекарството, козметиката, а също и като лепило за керамика и форми.

Полианионната целулоза (PAC) е йонна целулозен етер и е висок клас заместващ продукт за карбоксиметил целулоза (CMC). Това е бял, бял или леко жълт прах или гранула, нетоксичен, безвкусен, лесен за разтваряне във вода, за да се образува прозрачен разтвор с определен вискозитет, има по-добра стабилност на топлинната устойчивост и устойчивост на сол и силни антибактериални свойства. Без плесен и влошаване. Той има характеристики на висока чистота, висока степен на заместване и равномерно разпределение на заместители. Може да се използва като свързващо вещество, сгъстител, реологичен модификатор, редуктор на загуба на течност, стабилизатор на суспензия и др. Полианионната целулоза (PAC) се използва широко във всички индустрии, където CMC може да се прилага, което може значително да намали дозата, да се улесни използването, да осигури по -добра стабилност и да отговаря на по -високите изисквания на процеса.

Цианоетил целулозата е реакционният продукт на целулозата и акрилонитрил под катализа на алкалите.

Цианоетил целулозата има висока диелектрична константа и коефициент на ниска загуба и може да се използва като матрица на смола за фосфор и електролуминесцентни лампи. Нискоместенето на цианоетил целулоза може да се използва като изолационна хартия за трансформатори.

Приготвени са по -високи мастни алкохолни етери, алкенилни етери и ароматни алкохолни етери от целулоза, но не се използват на практика.

Методите на приготвяне на целулозен етер могат да бъдат разделени на метод на водна среда, метод на разтворител, метод на омесване, метод на суспензия, метод на газо-твърд, метод на течна фаза и комбинация от горните методи.

5. Принцип на приготвяне:

Високата α-целулозна пулпа се накисва с алкален разтвор, за да го набъбне, за да унищожи повече водородни връзки, да се улесни дифузията на реагентите и да генерира алкална целулоза и след това да се реагира с етерификационен агент за получаване на целулозен етер. Етеризиращите агенти включват въглеводородни халиди (или сулфати), епоксиди и α и β ненаситени съединения с електронни акцептори.

6. Базово изпълнение:

Примесите играят ключова роля за подобряване на производителността на сградата на сухо-смесена хоросан и представляват повече от 40% от материалните разходи при минохвъргачка със сухи смесени. Значителна част от примесите на вътрешния пазар се доставя от чуждестранни производители, а референтната доза на продукта също се предоставя от доставчика. В резултат на това цената на продуктите със сухо-смесени минохвърляния остава висока и е трудно да се популяризират обикновената зидария и мазилките с голямо количество и широк диапазон. Пазарните продукти от висок клас се контролират от чуждестранни компании, а производителите на хоросани сухи милонични разтвори имат ниска печалба и лоша достъпност на цените; Прилагането на примеси няма систематични и целенасочени изследвания и сляпо следва чужди формули.

Възможно е задържане на водата ключов примес за подобряване на ефективността на задържане на водата на сухо-смесена хоросана, а също така е един от ключовите примеси за определяне на цената на минометни материали със сухи смесени. Основната функция нацелулозен етере задържане на вода.

Целулозният етер е общ термин за поредица от продукти, произведени от реакцията на алкална целулоза и етеризиращо средство при определени условия. Алкалната целулоза се заменя с различни етеризиращи средства за получаване на различни целулозни етери. Според йонизационните свойства на заместителите, целулозните етери могат да бъдат разделени на две категории: йонна (като карбоксиметил целулоза) и неионна (като метил целулоза). Според вида заместител, целулозният етер може да бъде разделен на монотер (като метил целулоза) и смесен етер (като хидроксипропил метил целулоза). Според различната разтворимост, тя може да бъде разделена на разтворимост на вода (като хидроксиетил целулоза) и разтворимост на органичен разтворител (като етил целулоза). Сухо-смесената хоросан е главно водоразтворима целулоза и водоразтворимата целулоза е разделена на незабавен тип и повърхностно третиран тип забавено разрешаване.

Механизмът на действие на целулозния етер в хоросана е следният:

(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 smoothness of строителство.

(2) Поради собствената си молекулна структура, целулозният етер разтвор прави влагата в хоросана не лесно да се губи и постепенно я освобождава за дълъг период от време, давайки на хоросана с добро задържане на вода и работоспособност.