Ce este eterul celulozei?

Eterul de celuloză este un compus polimer cu o structură de eter din celuloză. Fiecare inel de glucosil din macromolecula celuloză conține trei grupări hidroxil, grupa hidroxil primară de pe al șaselea atom de carbon, grupa secundară hidroxil pe al doilea și al treilea atom de carbon, iar hidrogenul din grupa hidroxil este înlocuit cu o grupă de hidrocarburi pentru a genera lucruri derivative ale celulozei. Este un produs în care hidrogenul grupului hidroxil din polimerul de celuloză este înlocuit cu o grupă de hidrocarburi. Celuloza este un compus polimer de polihidroxi care nici nu se dizolvă, nici nu se topește. După eterificare, celuloza este solubilă în apă, soluție alcalină diluată și solvent organic și are termoplasticitate.

Celuloza este un compus polimer de polihidroxi care nici nu se dizolvă, nici nu se topește. După eterificare, celuloza este solubilă în apă, soluție alcalină diluată și solvent organic și are termoplasticitate.

1.NATURA ：

Solubilitatea celulozei după eterificare se modifică semnificativ. Poate fi dizolvat în apă, acid diluat, alcalin diluat sau solvent organic. Solubilitatea depinde în principal de trei factori: (1) caracteristicile grupurilor introduse în procesul de eterificare, cu cât este mai mare grupul, cu atât este mai mică solubilitatea și cu atât polaritatea grupului introdus, cu atât este mai ușor eterul celulozei de a se dizolva în apă; (2) Gradul de substituție și distribuția grupurilor eterificate în macromoleculă. Majoritatea eterilor celulozei pot fi dizolvate doar în apă sub un anumit grad de substituție, iar gradul de substituție este cuprins între 0 și 3; (3) gradul de polimerizare a eterului de celuloză, cu atât gradul de polimerizare este mai mare, cu atât mai puțin solubil; Cu cât gradul de substituție este mai mic care poate fi dizolvat în apă, cu atât este mai largă. Există multe tipuri de eteri de celuloză cu performanțe excelente și sunt utilizate pe scară largă în construcții, ciment, petrol, alimente, textile, detergent, vopsea, medicamente, componente de hârtie și electronice și alte industrii.

2. Dezvoltați ：

China este cel mai mare producător și consumator de eter de celuloză din lume, cu o rată medie de creștere anuală de peste 20%. Conform statisticilor preliminare, în China există aproximativ 50 de întreprinderi de producție de eter de celuloză, capacitatea de producție proiectată a industriei de eter de celuloză a depășit 400.000 de tone și există aproximativ 20 de întreprinderi cu peste 10.000 de tone, distribuite în principal în Shandong, Hebei, Chongqing și Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai și alte locuri.

3. NEVOIE ：

În 2011, capacitatea de producție CMC din China a fost de aproximativ 300.000 tone. Odată cu cererea din ce în ce mai mare de eteri de celuloză de înaltă calitate în industrii precum medicina, alimentele și substanțele chimice zilnice, cererea internă pentru alte produse de eter de celuloză, altele decât CMC, crește. , capacitatea de producție a MC/HPMC este de aproximativ 120.000 tone, iar cea a HEC este de aproximativ 20.000 tone. PAC este încă în etapa de promovare și cerere în China. Odată cu dezvoltarea unor câmpuri petroliere mari offshore și dezvoltarea de materiale de construcție, produse alimentare, chimice și alte industrii, cantitatea și câmpul PAC cresc și se extind an la an, cu o capacitate de producție de peste 10.000 tone.

4. Clasificare ：

Conform clasificării structurii chimice a substituenilor, acestea pot fi împărțite în eteri anionici, cationici și neionici. 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 fenil celuloză, etc. Celuloza și etilul celuloza sunt mai practice.

Metilceluloză ：

După ce bumbacul rafinat este tratat cu alcalin, eterul de celuloză este produs printr -o serie de reacții cu clorură de metan ca agent de eterificare. În general, gradul de substituție este de 1,6 ~ 2,0, iar solubilitatea este, de asemenea, diferită, cu diferite grade de substituție. Aparține eterului de celuloză non-ionic.

(1) Metilceluloza este solubilă în apă rece și va fi dificil de dizolvat în apa caldă. Soluția sa apoasă este foarte stabilă în intervalul pH = 3 ~ 12. Are o compatibilitate bună cu amidonul, guma de guar, etc. și mulți surfactanți. Când temperatura atinge temperatura de gelare, are loc gelarea.

(2) Retenția de apă a celulozei de metil depinde de cantitatea de adăugare, vâscozitatea, mărimea particulelor și rata de dizolvare. În general, dacă cantitatea de adăugare este mare, finețea este mică, iar vâscozitatea este mare, rata de retenție a apei este mare. Printre acestea, cantitatea de adăugare are cel mai mare impact asupra ratei de retenție a apei, iar nivelul de vâscozitate nu este direct proporțional cu nivelul ratei de retenție a apei. Rata de dizolvare depinde în principal de gradul de modificare a suprafeței particulelor de celuloză și finerea particulelor. Printre eterii celulozei de mai sus, metil celuloza și hidroxipropil metil celuloză au rate mai mari de retenție a apei.

(3) Modificările de temperatură pot afecta grav retenția de apă a celulozei metilice. În general, cu cât temperatura este mai mare, cu atât este mai rea retenția de apă. Dacă temperatura mortarului depășește 40 ° C, retenția de apă a celulozei de metil va fi redusă semnificativ, afectând serios construcția mortarului.

(4) Celuloza metilică are un efect semnificativ asupra activității și coeziunii mortarului. „Adezivitatea” aici se referă la forța de lipire simțită între instrumentul aplicatorului muncitorului și substratul de perete, adică rezistența la forfecare a mortarului. Adezivitatea este ridicată, rezistența la forfecare a mortarului este mare, iar puterea cerută de lucrători în procesul de utilizare este, de asemenea, mare, iar performanța de construcție a mortarului este slabă. Coeziunea de metil celuloză este la un nivel mediu în produsele eterului de celuloză.

Hydroxypropilmetilceluloză ：

Hidroxipropil metilceluloza este un soi de celuloză a cărui producție și consum cresc rapid. Este o eter mixtă de celuloză neionică, obținută din bumbac rafinat după alcalizare, folosind oxid de propilenă și clorură de metil ca agent de eterificare, printr-o serie de reacții. Gradul de substituție este, în general, 1,2 ~ 2,0. Proprietățile sale variază în funcție de raportul dintre conținutul de metoxil și conținutul de hidroxipropil.

(1) Hidroxipropil metilceluloza este ușor solubilă în apa rece și va întâmpina dificultăți în dizolvarea în apă caldă. Dar temperatura sa de gelare în apa caldă este semnificativ mai mare decât cea a celulozei de metil. Solubilitatea în apa rece este, de asemenea, mult îmbunătățită în comparație cu metilululoza.

(2) Vâscozitatea hidroxipropilului metilceluloză este legată de greutatea sa moleculară, iar cu cât greutatea moleculară este mai mare, cu atât vâscozitatea este mai mare. Temperatura afectează, de asemenea, vâscozitatea sa, pe măsură ce temperatura crește, vâscozitatea scade. Cu toate acestea, influența vâscozității și temperaturii sale ridicate este mai mică decât cea a celulozei de metil. Soluția sa este stabilă atunci când este stocată la temperatura camerei.

(3) Retenția de apă a hidroxipropilului metilceluloză depinde de cantitatea de adăugare, vâscozitatea etc., iar rata de retenție a apei sub aceeași cantitate de adăugare este mai mare decât cea a celulozei metilice.

(4) Hidroxipropil metilceluloză este stabil pentru acid și alcalin, iar soluția sa apoasă este foarte stabilă în intervalul pH = 2 ~ 12. Soda caustică și apa de var au un efect redus asupra performanței sale, dar Alcaliul își poate accelera dizolvarea și își poate crește ușor vâscozitatea. Hidroxipropil metilceluloză este stabil pentru sărurile comune, dar atunci când concentrația de soluție de sare este ridicată, vâscozitatea soluției de hidroxipropil metilceluloză tinde să crească.

(5) Hidroxipropil metilceluloză poate fi amestecat cu compuși polimerici solubili în apă pentru a forma o soluție uniformă și mai mare de vâscozitate. Cum ar fi alcool polivinilic, eter de amidon, gumă de legume etc.

(6) Hidroxipropil metilceluloză are o rezistență enzimatică mai bună decât metilceluloza, iar soluția sa este mai puțin probabil să fie degradată de enzime decât metilceluloză.

(7) Adeziunea hidroxipropilului metilceluloză la construcția mortarului este mai mare decât cea a metilcelulozei.

Hidroxietil celuloză ：

Este fabricat din bumbac rafinat tratat cu alcalin și reacționat cu oxid de etilen ca agent de eterificare în prezența izopropanolului. Gradul său de substituție este, în general, 1,5 ~ 2,0. Are o hidrofilicitate puternică și este ușor de absorbit umiditatea.

(1) Hidroxietil celuloza este solubilă în apă rece, dar este dificil de dizolvat în apa caldă. Soluția sa este stabilă la temperaturi ridicate, fără a fi gelling. Poate fi utilizat mult timp la temperaturi ridicate în mortar, dar retenția sa de apă este mai mică decât cea a celulozei metilice.

(2) Hidroxietil celuloza este stabilă pentru acidul general și alcalinul, iar alcaliul poate accelera dizolvarea acestuia și își poate crește ușor vâscozitatea. Dispozitivul său în apă este puțin mai rău decât cel al celulozei metilice și hidroxipropil metilululoză.

(3) Hidroxietil celuloza are o performanță anti-sag bună pentru mortar, dar are un timp de întârziere mai lung pentru ciment.

(4) performanțaHidroxietil celulozăProdus de unele întreprinderi interne este evident mai mic decât cel al celulozei de metil, datorită conținutului ridicat de apă și a conținutului ridicat de cenușă.

(5) Mucegaiul soluției apoase de hidroxietil celuloză este relativ gravă. La o temperatură de aproximativ 40 ° C, poate apărea mucegai în 3 până la 5 zile, ceea ce va afecta performanța acesteia.

Carboximetil celuloză ：

Eterul de celuloză lonică este obținut din fibre naturale (bumbac etc.) după tratamentul alcalin, folosind monocloroacetat de sodiu ca agent de eterificare și suferind o serie de tratamente de reacție. Gradul de substituție este, în general, 0,4 ~ 1,4, iar performanța sa este foarte afectată de gradul de substituție.

(1) Carboximetil celuloza este mai higroscopică și va conține mai multă apă atunci când este depozitată în condiții generale.

(2) Soluția apoasă de celuloză carboximetil nu produce gel, iar vâscozitatea scade odată cu creșterea temperaturii. Când temperatura depășește 50 ° C, vâscozitatea este ireversibilă.

(3) Stabilitatea sa este foarte afectată de pH. În general, poate fi utilizat în mortar pe bază de gips, dar nu și în mortar pe bază de ciment. Când este extrem de alcalin, va pierde vâscozitatea.

(4) Retenția sa de apă este mult mai mică decât metilululoza. Are un efect de întârziere asupra mortarului pe bază de gips și își reduce puterea. Cu toate acestea, prețul carboximetil celuloza este semnificativ mai mic decât cel al celulozei metilice.

Eter alchil de celuloză ：

Cele reprezentative sunt metil celuloză și etil celuloză. În producția industrială, clorura de metil sau clorura de etil este utilizată în general ca agent de eterificare, iar reacția este următoarea:

În formulă, R reprezintă CH3 sau C2H5. Concentrația de alcali nu afectează numai gradul de eterificare, dar afectează și consumul de halogene alchilice. Cu cât concentrația de alcalin este mai mică, cu atât este mai puternică hidroliza halogenului alchil. Pentru a reduce consumul de agent eterifiant, concentrația de alcalin trebuie crescută. Cu toate acestea, atunci când concentrația de alcalin este prea mare, efectul de umflare a celulozei este redus, ceea ce nu este propice reacției de eterificare, iar gradul de eterificare este, prin urmare, redus. În acest scop, în timpul reacției se poate adăuga lei concentrat sau lejel solid. Reactorul ar trebui să aibă un dispozitiv bun de agitare și rupere, astfel încât alcalinul să poată fi distribuit uniform. Metilululoza este utilizată pe scară largă ca îngroșător, adeziv și coloid protector etc. Poate fi, de asemenea, utilizat ca dispersant pentru polimerizarea emulsiei, un dispersant de legătură pentru semințe, o suspensie textilă, un aditiv pentru alimente și produse cosmetice, un adeziv medical, un material de acoperire a medicamentului și utilizat în vopsea la latex, imprimând cerneală, producție de ceramică și ethil celuloză amestecată pentru a controla timpul de fixare a timpului și creșterea de cerneală, etc. Produsele au o rezistență mecanică ridicată, flexibilitate, rezistență la căldură și rezistență la rece. Celuloza de etil substituită scăzută este solubilă în apă și soluții alcaline diluate, iar produsele substituite ridicate sunt solubile în majoritatea solvenților ecologici. Are o compatibilitate bună cu diverse rășini și plastifianți. Poate fi utilizat pentru a face materiale plastice, filme, lacuri, adezivi, latex și materiale de acoperire pentru medicamente, etc. Introducerea grupărilor hidroxiaalchil în eterii alchilici de celuloză poate îmbunătăți solubilitatea acesteia, poate reduce sensibilitatea la sărate, să crească temperatura de gelat și să îmbunătățească proprietățile de topire caldă, etc. Grupuri hidroxialchil.

Eter de hidroxialchil de celuloză ：

Cele reprezentative sunt hidroxietil celuloză și hidroxipropil celuloză. Agenții eterificați sunt epoxizi precum oxidul de etilen și oxidul de propilen. Folosiți acid sau bază ca catalizator. Producția industrială este de a reacționa celuloza alcalină cu agent de eterificare: hidroxietil celuloză cu o valoare ridicată de substituție este solubilă atât în ​​apa rece, cât și în apa caldă. Hidroxipropil celuloză cu o valoare ridicată de substituție este solubilă în apă rece, dar nu în apa caldă. Hidroxietil celuloza poate fi utilizat ca îngroșare pentru acoperiri din latex, imprimare textilă și vopsire paste, materiale de dimensionare a hârtiei, adezivi și coloizi de protecție. Utilizarea hidroxipropilului celuloză este similară cu cea a hidroxietilului celuloză. Hidroxipropil celuloză cu o valoare scăzută de substituție poate fi utilizată ca excipient farmaceutic, care poate avea atât proprietăți de legare, cât și de dezintegrare.

Carboximetil celuloză, prescurtarea engleză CMC, există în general sub formă de sare de sodiu. Agentul eterifier este acidul monocloroacetic, iar reacția este următoarea:

Carboximetil celuloza este cea mai utilizată eter de celuloză solubilă în apă. În trecut, a fost utilizat în principal ca noroi de foraj, dar acum a fost extins pentru a fi folosit ca aditiv de detergent, suspensie de îmbrăcăminte, vopsea din latex, acoperire de carton și hârtie, etc. Carboximetil celuloză poate fi utilizat în alimente, medicamente, produse cosmetice și, de asemenea, ca adeziv pentru ceramică și matrițe.

Celuloza polianionică (PAC) este un eter de celuloză ionică și este un produs înlocuitor de înaltă performanță pentru carboximetil celuloză (CMC). Este o pulbere sau granulă albă, albă sau ușor galbenă, non-toxică, fără gust, ușor de dizolvat în apă pentru a forma o soluție transparentă cu o anumită vâscozitate, are o stabilitate de rezistență la căldură mai bună și o rezistență la sare și proprietăți antibacteriene puternice. Fără mucegai și deteriorare. Are caracteristicile de puritate ridicată, grad ridicat de substituție și distribuție uniformă a substituenilor. Poate fi utilizat ca liant, îngroșare, modificator de reologie, reductor de pierderi de lichide, stabilizator de suspensie, etc. Celuloza polianionică (PAC) este utilizată pe scară largă în toate industriile în care CMC poate fi aplicată, ceea ce poate reduce considerabil doza, facilitarea utilizării, oferă o mai bună stabilitate și poate satisface cerințele de proces mai ridicate.

Cianoetil celuloza este produsul de reacție al celulozei și acrilonitrilului sub cataliza alcalinei.

Cianoetil celuloza are o constantă dielectrică ridicată și o coeficient de pierdere scăzută și poate fi utilizat ca matrice de rășină pentru lămpi de fosfor și electroluminescent. Cianoetil celuloză scăzută poate fi utilizat ca hârtie izolatoare pentru transformatoare.

Au fost preparate în practică eteri mai mari de alcool gras, eteri alchenil și eteri aromatici alcoolici ai celulozei, dar nu au fost utilizate în practică.

Metodele de preparare ale eterului de celuloză pot fi împărțite în metoda medie a apei, metoda solventului, metoda de frământare, metoda suspensiei, metoda solidului gazului, metoda fazei lichide și combinația metodelor de mai sus.

5. Principiul Preparatului:

Pulpa α-celuloză ridicată este înmuiată cu soluție alcalină pentru a o umfla pentru a distruge mai multe legături de hidrogen, pentru a facilita difuzarea reactivilor și a genera alcalin celuloză, apoi reacționează cu agentul de etericare pentru a obține eter de celuloză. Agenții de eterifieri includ halogenuri de hidrocarburi (sau sulfați), epoxizi și compuși α și β nesaturați cu acceptoare de electroni.

6. PERFORMANȚĂ BASICĂ:

Amestecurile joacă un rol esențial în îmbunătățirea performanței clădirii mortarului amestecat uscat și reprezintă mai mult de 40% din costul materialului în mortarul amestecat uscat. O parte considerabilă a amestecului de pe piața internă este furnizată de producători străini, iar doza de referință a produsului este furnizată și de furnizor. Drept urmare, costul produselor de mortar amestecat uscat rămâne ridicat și este dificil să popularizezi mortierele comune de zidărie și tencuire cu o cantitate mare și o gamă largă. Produsele de piață de înaltă calitate sunt controlate de companii străine, iar producătorii de mortar amestecați uscat au profituri scăzute și o accesibilitate slabă a prețurilor; Aplicarea amestecurilor nu are cercetări sistematice și vizate și urmează orbește formule străine.

Agentul de reținere a apei este un amestec cheie pentru îmbunătățirea performanței de retenție a apei a mortarului amestecat uscat și este, de asemenea, unul dintre amestecurile cheie pentru a determina costul materialelor de mortar amestecate uscate. Principala funcție aeter de celulozăeste retenția de apă.

Etherul de celuloză este un termen general pentru o serie de produse produse prin reacția celulozei alcaline și a agentului etericant în anumite condiții. Celuloza alcalină este înlocuită cu diferiți agenți eterici pentru a obține eteri de celuloză diferiți. Conform proprietăților de ionizare ale substituenților, eterii celulozei pot fi împărțite în două categorii: ionic (cum ar fi carboximetil celuloză) și neionic (cum ar fi metil celuloză). Conform tipului de substituent, eterul de celuloză poate fi împărțit în monoether (cum ar fi metil celuloză) și eter mixt (cum ar fi hidroxipropil metil celuloză). Conform unei solubilitate diferită, acesta poate fi împărțit în solubilitatea apei (cum ar fi hidroxietil celuloză) și solubilitatea organică a solventului (cum ar fi etil celuloza). Mortarul amestecat uscat este în principal celuloză solubilă în apă, iar celuloza solubilă în apă este împărțită în tipul instant și tipul de dizolvare întârziată tratat la suprafață.

Mecanismul de acțiune al eterului de celuloză în mortar este următorul:

(1) După ce eterul de celuloză din mortar este dizolvat în apă, distribuția eficientă și uniformă a materialului cimentitial din sistem este asigurată datorită activității de suprafață, iar eterul celulozei, ca coloid protector, „înfășoară” particulele solide și un strat de film lubrifiant se formează pe suprafața exterioară, ceea ce face ca sistemul de amestec să fie mai mult și să îmbunătățească și să îmbunătățească griția morturilor în timpul procesului de amestec și să îmbunătățească și netezitatea și să îmbunătățească și să îmbunătățească griția mortierului în timpul procesului de amestec și să se îmbunătățească și să îmbunătățească gradul de mort în timpul procesului de amestec și să îmbunătățească și netezitatea și să îmbunătățească și să îmbunătățească griția morturilor în timpul procesului de amestec și să se îmbunătățească și să se îmbunătățească și să îmbunătățească gradul de mort în timp construcție.

(2) Datorită propriei structuri moleculare, soluția de eter de celuloză face ca umiditatea din mortar să nu fie ușor de pierdut și o eliberează treptat pe o perioadă lungă de timp, înzestrând mortarul cu o retenție de apă bună și o funcționare.