Kas yra celiuliozės eteris?

Celiuliozės eteris yra eterinės struktūros polimerinis junginys, pagamintas iš celiuliozės.Kiekviename gliukozilo žiede celiuliozės makromolekulėje yra trys hidroksilo grupės, pirminė hidroksilo grupė ant šeštojo anglies atomo, antrinė hidroksilo grupė ant antrojo ir trečiojo anglies atomų, o vandenilis hidroksilo grupėje yra pakeistas angliavandenilio grupe, kad susidarytų celiuliozė. eterio dariniai dalykai.Tai produktas, kuriame celiuliozės polimero hidroksilo grupės vandenilis yra pakeistas angliavandenilio grupe.Celiuliozė yra polihidroksi polimero junginys, kuris nei tirpsta, nei tirpsta.Po eterinimo celiuliozė tirpsta vandenyje, atskiestame šarminiame tirpale ir organiniame tirpiklyje ir turi termoplastiškumą.

Celiuliozė yra polihidroksi polimero junginys, kuris nei tirpsta, nei tirpsta.Po eterinimo celiuliozė tirpsta vandenyje, atskiestame šarminiame tirpale ir organiniame tirpiklyje ir turi termoplastiškumą.

1. Gamta:

Celiuliozės tirpumas po eterinimo labai pasikeičia.Jis gali būti ištirpintas vandenyje, praskiestoje rūgštyje, atskiestame šarme arba organiniame tirpiklyje.Tirpumas daugiausia priklauso nuo trijų veiksnių: (1) eterinimo procese įvestų grupių charakteristikos, kuo didesnė grupė, tuo mažesnis tirpumas ir kuo stipresnis įvestos grupės poliškumas, tuo lengviau celiuliozės eteris yra įvedamas. ištirpinti vandenyje;(2) Pakeitimo laipsnis ir eterintų grupių pasiskirstymas makromolekulėje.Dauguma celiuliozės eterių gali būti ištirpinti vandenyje tik esant tam tikram pakeitimo laipsniui, o pakeitimo laipsnis yra nuo 0 iki 3;(3) Celiuliozės eterio polimerizacijos laipsnis, kuo didesnis polimerizacijos laipsnis, tuo mažiau tirpus;Kuo mažesnis pakeitimo laipsnis, kurį galima ištirpinti vandenyje, tuo platesnis diapazonas.Yra daugybė puikių eksploatacinių savybių turinčių celiuliozės eterių rūšių, jie plačiai naudojami statybų, cemento, naftos, maisto, tekstilės, ploviklių, dažų, medicinos, popieriaus gamybos ir elektroninių komponentų bei kitose pramonės šakose.

2. Kurti:

Kinija yra didžiausia pasaulyje celiuliozės eterio gamintoja ir vartotoja, kurios vidutinis metinis augimo tempas yra daugiau nei 20%.Remiantis išankstine statistika, Kinijoje yra apie 50 celiuliozės eterio gamybos įmonių, suprojektuoti celiuliozės eterio pramonės gamybos pajėgumai viršijo 400 000 tonų, o yra apie 20 įmonių, turinčių daugiau nei 10 000 tonų, daugiausia platinamų Šandonge, Hebei, Čongčinge ir Dziangsu., Džedziangas, Šanchajus ir kitose vietose.

3. Reikia:

2011 m. Kinijos CMC gamybos pajėgumai buvo apie 300 000 tonų.Augant aukštos kokybės celiuliozės eterių paklausai tokiose pramonės šakose kaip medicina, maistas ir kasdienės chemijos, kitų, išskyrus CMC, celiuliozės eterio produktų paklausa vidaus rinkoje auga.MC / HPMC gamybos pajėgumai yra apie 120 000 tonų, o HEC - apie 20 000 tonų.PAC vis dar yra reklamavimo ir taikymo stadijoje Kinijoje.Plėtojant didelius naftos telkinius atviroje jūroje ir vystantis statybinių medžiagų, maisto, chemijos ir kitoms pramonės šakoms, PAC kiekis ir laukas kasmet didėja ir plečiasi, o gamybos pajėgumai siekia daugiau nei 10 000 tonų.

4. Klasifikacija:

Pagal pakaitų cheminės struktūros klasifikaciją jie gali būti skirstomi į anijoninius, katijoninius ir nejoninius eterius.Priklausomai nuo naudojamo eterinimo agento, yra metilceliuliozė, hidroksietilmetilceliuliozė, karboksimetilceliuliozė, etilceliuliozė, benzilceliuliozė, hidroksietilceliuliozė, hidroksipropilmetilceliuliozė, cianoetilceliuliozė, benzilcianoetilceliuliozė, karboksimetilceliuliozė, p. celiuliozė ir etilceliuliozė yra praktiškesnės.

Metilceliuliozė:

Po to, kai rafinuota medvilnė yra apdorojama šarmu, celiuliozės eteris gaminamas per keletą reakcijų su metano chloridu kaip eterinimo agentu.Paprastai pakeitimo laipsnis yra 1,6–2,0, o tirpumas taip pat skiriasi, atsižvelgiant į skirtingą pakeitimo laipsnį.Jis priklauso nejoniniam celiuliozės eteriui.

(1) Metilceliuliozė tirpsta šaltame vandenyje, todėl ją bus sunku ištirpinti karštame vandenyje.Jo vandeninis tirpalas yra labai stabilus pH = 3–12 diapazone.Jis gerai suderinamas su krakmolu, guaro derva ir tt ir daugeliu paviršinio aktyvumo medžiagų.Kai temperatūra pasiekia želėjimo temperatūrą, atsiranda želė.

(2) Metilceliuliozės vandens sulaikymas priklauso nuo jos pridėto kiekio, klampos, dalelių dydžio ir tirpimo greičio.Paprastai, jei pridėtas kiekis yra didelis, smulkumas mažas, o klampumas didelis, vandens sulaikymo greitis yra didelis.Iš jų didžiausią įtaką vandens sulaikymo greičiui turi priedo kiekis, o klampumo lygis nėra tiesiogiai proporcingas vandens sulaikymo greičio lygiui.Tirpimo greitis daugiausia priklauso nuo celiuliozės dalelių paviršiaus modifikacijos laipsnio ir dalelių smulkumo.Iš minėtų celiuliozės eterių metilceliuliozės ir hidroksipropilmetilceliuliozės vandens sulaikymo rodikliai yra didesni.

(3) Temperatūros pokyčiai gali rimtai paveikti metilceliuliozės vandens sulaikymą.Paprastai kuo aukštesnė temperatūra, tuo blogesnis vandens sulaikymas.Jei skiedinio temperatūra viršija 40°C, metilceliuliozės vandens sulaikymas labai sumažės, o tai labai paveiks skiedinio konstrukciją.

(4) Metilceliuliozė turi didelį poveikį skiedinio apdirbamumui ir sandarumui.„Sukibimas“ čia reiškia sukibimo jėgą, jaučiamą tarp darbuotojo aplikatoriaus įrankio ir sienos pagrindo, ty skiedinio atsparumą šlyčiai.Lipnumas yra didelis, skiedinio atsparumas šlyčiai yra didelis, taip pat didelis stiprumas, reikalingas darbuotojams naudojimo procese, o skiedinio konstrukcinės savybės yra prastos.Metilceliuliozės sanglauda celiuliozės eterio produktuose yra vidutinio lygio.

Hidroksipropilmetilceliuliozė:

Hidroksipropilmetilceliuliozė yra celiuliozės atmaina, kurios gamyba ir suvartojimas sparčiai didėja.Tai nejoninis celiuliozės mišinys, pagamintas iš rafinuotos medvilnės po šarminimo, naudojant propileno oksidą ir metilo chloridą kaip eterinimo agentą, vykstant įvairioms reakcijoms.Pakeitimo laipsnis paprastai yra 1,2–2,0.Jo savybės skiriasi priklausomai nuo metoksilo kiekio ir hidroksipropilo kiekio santykio.

(1) Hidroksipropilmetilceliuliozė lengvai tirpsta šaltame vandenyje, todėl ją sunku ištirpinti karštame vandenyje.Tačiau jo želėjimo temperatūra karštame vandenyje yra žymiai aukštesnė nei metilceliuliozės.Lyginant su metilceliulioze, tirpumas šaltame vandenyje taip pat labai pagerėja.

(2) Hidroksipropilmetilceliuliozės klampumas priklauso nuo jos molekulinės masės ir kuo didesnė molekulinė masė, tuo didesnis klampumas.Temperatūra taip pat turi įtakos jo klampumui, kylant temperatūrai, klampumas mažėja.Tačiau didelio klampumo ir temperatūros įtaka yra mažesnė nei metilceliuliozės.Jo tirpalas yra stabilus, kai laikomas kambario temperatūroje.

(3) Hidroksipropilmetilceliuliozės vandens sulaikymas priklauso nuo jos pridėto kiekio, klampos ir kt., o jos vandens sulaikymo greitis, kai pridedamas toks pat kiekis, yra didesnis nei metilceliuliozės.

(4) Hidroksipropilmetilceliuliozė yra stabili rūgštims ir šarmams, o jos vandeninis tirpalas yra labai stabilus pH = 2–12 diapazone.Kaustinė soda ir kalkių vanduo mažai veikia jo veikimą, tačiau šarmai gali pagreitinti jo tirpimą ir šiek tiek padidinti klampumą.Hidroksipropilmetilceliuliozė yra stabili įprastoms druskoms, tačiau kai druskos tirpalo koncentracija yra didelė, hidroksipropilmetilceliuliozės tirpalo klampumas linkęs didėti.

(5) Hidroksipropilmetilceliuliozė gali būti maišoma su vandenyje tirpiais polimeriniais junginiais, kad susidarytų vienodas ir didesnio klampumo tirpalas.Tokie kaip polivinilo alkoholis, krakmolo eteris, augalinė derva ir kt.

(6) Hidroksipropilmetilceliuliozė turi didesnį atsparumą fermentams nei metilceliuliozė, o jos tirpalas mažiau skaidomas fermentų nei metilceliuliozė.

(7) Hidroksipropilmetilceliuliozės sukibimas su skiedinio konstrukcija yra didesnis nei metilceliuliozės.

Hidroksietilceliuliozė:

Jis pagamintas iš rafinuotos medvilnės, apdorotos šarmu, ir reaguoja su etileno oksidu kaip eterinimo agentu, dalyvaujant izopropanoliui.Jo pakeitimo laipsnis paprastai yra 1,5–2,0.Jis pasižymi stipriu hidrofiliškumu ir lengvai sugeria drėgmę.

(1) Hidroksietilceliuliozė tirpsta šaltame vandenyje, tačiau ją sunku ištirpinti karštame vandenyje.Jo tirpalas yra stabilus aukštoje temperatūroje be želė.Jis gali būti naudojamas ilgą laiką esant aukštai temperatūrai skiedinyje, tačiau jo vandens sulaikymas yra mažesnis nei metilceliuliozės.

(2) Hidroksietilceliuliozė yra stabili bendrajai rūgštims ir šarmams, o šarmai gali pagreitinti jos tirpimą ir šiek tiek padidinti klampumą.Jo dispergavimas vandenyje yra šiek tiek blogesnis nei metilceliuliozės ir hidroksipropilmetilceliuliozės.

(3) Hidroksietilceliuliozė gerai apsaugo skiedinį, tačiau ji ilgiau stabdo cementą.

(4) VeikimashidroksietilceliuliozėKai kurių vietinių įmonių gaminamas produktas yra akivaizdžiai mažesnis nei metilceliuliozės, nes joje yra daug vandens ir pelenų.

(5) Vandeninio hidroksietilceliuliozės tirpalo miltligė yra gana rimta.Esant maždaug 40°C temperatūrai, per 3–5 dienas gali atsirasti miltligė, kuri turės įtakos jo veikimui.

Karboksimetilceliuliozė:

Lonic celiuliozės eteris yra pagamintas iš natūralių pluoštų (medvilnės ir kt.) po apdorojimo šarmais, naudojant natrio monochloracetatą kaip eterinimo agentą ir atliekant daugybę reakcijų.Pakeitimo laipsnis paprastai yra 0,4–1,4, o jo veikimui didelę įtaką daro pakeitimo laipsnis.

(1) Karboksimetilceliuliozė yra higroskopiškesnė ir, laikant bendromis sąlygomis, joje bus daugiau vandens.

(2) Karboksimetilceliuliozės vandeninis tirpalas nesudaro gelio, o klampumas mažėja didėjant temperatūrai.Kai temperatūra viršija 50°C, klampumas yra negrįžtamas.

(3) Jo stabilumui didelę įtaką daro pH.Paprastai jis gali būti naudojamas gipso pagrindo skiedinyje, bet ne cemento pagrindu.Kai bus labai šarminis, jis praras klampumą.

(4) Jo vandens sulaikymas yra daug mažesnis nei metilceliuliozės.Jis stabdo gipso pagrindo skiedinį ir mažina jo stiprumą.Tačiau karboksimetilceliuliozės kaina yra žymiai mažesnė nei metilceliuliozės.

Celiuliozės alkilo eteris:

Tipiškos yra metilceliuliozė ir etilceliuliozė.Pramoninėje gamyboje metilo chloridas arba etilo chloridas paprastai naudojamas kaip eterinimo agentas, o reakcija yra tokia:

Formulėje R reiškia CH3 arba C2H5.Šarminė koncentracija turi įtakos ne tik eterinimo laipsniui, bet ir alkilhalogenidų suvartojimui.Kuo mažesnė šarmo koncentracija, tuo stipresnė alkilo halogenido hidrolizė.Siekiant sumažinti eterinimo agento suvartojimą, šarmų koncentracija turi būti padidinta.Tačiau kai šarmų koncentracija yra per didelė, sumažėja celiuliozės brinkimo poveikis, o tai nėra palanki eterinimo reakcijai, todėl sumažėja eterinimo laipsnis.Šiuo tikslu reakcijos metu galima įpilti koncentruoto šarmo arba kieto šarmo.Reaktorius turi turėti gerą maišymo ir plėšymo įtaisą, kad šarmas būtų tolygiai paskirstytas.Metilo celiuliozė plačiai naudojama kaip tirštiklis, klijai, apsauginis koloidas ir kt. Ji taip pat gali būti naudojama kaip dispergentas emulsinei polimerizacijai, surišimo dispergentas sėkloms, tekstilės srutos, maisto ir kosmetikos priedas, medicininiai klijai, vaistų danga medžiaga, naudojama latekso dažuose, spausdinimo dažuose, keramikos gamyboje ir maišoma į cementą Naudojama stingimo laikui kontroliuoti ir pradiniam stiprumui padidinti ir kt. Etilo celiuliozės gaminiai pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu, lankstumu, atsparumu karščiui ir atsparumu šalčiui.Etilceliuliozė, kurioje yra mažai pakaitų, tirpsta vandenyje ir atskiestuose šarminiuose tirpaluose, o produktai, turintys daug pakaitų, tirpsta daugumoje organinių tirpiklių.Jis gerai suderinamas su įvairiomis dervomis ir plastifikatoriais.Iš jo galima gaminti plastikus, plėveles, lakus, klijus, lateksą ir vaistų dengimo medžiagas ir kt. Hidroksialkilo grupių įvedimas į celiuliozės alkileterius gali pagerinti jų tirpumą, sumažinti jautrumą išsūdymui, padidinti želėjimo temperatūrą ir pagerinti. karšto lydalo savybės ir tt Aukščiau nurodytų savybių kitimo laipsnis skiriasi priklausomai nuo pakaitų pobūdžio ir alkilo ir hidroksialkilo grupių santykio.

Celiuliozės hidroksialkilo eteris:

Tipiškos yra hidroksietilceliuliozė ir hidroksipropilceliuliozė.Eterifikatoriai yra epoksidai, tokie kaip etileno oksidas ir propileno oksidas.Kaip katalizatorių naudokite rūgštį arba bazę.Pramoninėje gamyboje šarminė celiuliozė reaguoja su eterinimo agentu: didelės pakaitinės vertės hidroksietilceliuliozė tirpsta tiek šaltame, tiek karštame vandenyje.Didelę pakaitinę vertę turinti hidroksipropilceliuliozė tirpsta tik šaltame, bet ne karštame vandenyje.Hidroksietilceliuliozė gali būti naudojama kaip latekso dangų tirštiklis, tekstilės marginimo ir dažymo pastos, popieriaus klijavimo medžiagos, klijai ir apsauginiai koloidai.Hidroksipropilceliuliozės naudojimas yra panašus į hidroksietilceliuliozės naudojimą.Hidroksipropilceliuliozė, turinti mažą pakaitinę vertę, gali būti naudojama kaip farmacinė pagalbinė medžiaga, kuri gali turėti ir jungiamųjų, ir skaidomų savybių.

Karboksimetilceliuliozė, angliška santrumpa CMC, paprastai egzistuoja natrio druskos pavidalu.Eterifikatorius yra monochloracto rūgštis, o reakcija yra tokia:

Karboksimetilceliuliozė yra plačiausiai naudojamas vandenyje tirpus celiuliozės eteris.Anksčiau jis daugiausia buvo naudojamas kaip gręžimo purvas, o dabar jis buvo išplėstas ir naudojamas kaip ploviklio, drabužių srutų, latekso dažų, kartono ir popieriaus dangos priedas ir kt. Gryna karboksimetilceliuliozė gali būti naudojama maistui, medicina, kosmetika, taip pat kaip keramikos ir formų klijai.

Polianijoninė celiuliozė (PAC) yra joninis celiuliozės eteris ir yra aukščiausios klasės karboksimetilceliuliozės (CMC) pakaitalas.Tai balti, beveik balti arba šiek tiek gelsvi milteliai arba granulės, netoksiški, beskoniai, lengvai ištirpsta vandenyje, kad susidarytų tam tikro klampumo skaidrus tirpalas, pasižymi geresniu karščiui atsparumu ir druskų atsparumu bei stipriomis antibakterinėmis savybėmis.Nėra pelėsių ir pablogėjimo.Jis pasižymi dideliu grynumu, dideliu pakeitimo laipsniu ir vienodu pakaitų pasiskirstymu.Jis gali būti naudojamas kaip rišiklis, tirštiklis, reologinis modifikatorius, skysčių nuostolių mažinimo priemonė, suspensijos stabilizatorius ir kt. Polianijoninė celiuliozė (PAC) plačiai naudojama visose pramonės šakose, kuriose gali būti naudojamas CMC, todėl galima labai sumažinti dozę, palengvinti naudojimą, užtikrinti geresnį poveikį. stabilumo ir atitinka aukštesnius proceso reikalavimus.

Cianoetilceliuliozė yra celiuliozės ir akrilnitrilo reakcijos produktas katalizuojant šarmą.

Cianoetilceliuliozė turi didelę dielektrinę konstantą ir mažą nuostolių koeficientą ir gali būti naudojama kaip dervos matrica fosforo ir elektroliuminescencinėms lempoms.Mažai pakeista cianoetilceliuliozė gali būti naudojama kaip izoliacinis popierius transformatoriams.

Aukštesniųjų riebalų alkoholio eteriai, alkenilo eteriai ir aromatiniai celiuliozės alkoholio eteriai buvo paruošti, tačiau praktiškai nenaudoti.

Celiuliozės eterio paruošimo būdus galima suskirstyti į vandens terpės metodą, tirpiklio metodą, minkymo metodą, srutų metodą, dujų kietos medžiagos metodą, skystosios fazės metodą ir pirmiau minėtų metodų derinį.

5. Paruošimo principas:

Didelės α celiuliozės masės masė mirkoma šarminiame tirpale, kad ji išbrinktų, kad būtų sunaikinta daugiau vandenilio jungčių, palengvintų reagentų difuziją ir susidarytų šarminė celiuliozė, o tada reaguoja su eterinimo agentu, kad gautų celiuliozės eterį.Eterifikavimo agentai yra angliavandenilių halogenidai (arba sulfatai), epoksidai ir α bei β nesotieji junginiai su elektronų akceptoriais.

6. Pagrindinis našumas:

Priedai atlieka pagrindinį vaidmenį gerinant statybinio sauso mišinio skiedinio eksploatacines savybes ir sudaro daugiau nei 40 % sauso mišinio skiedinio medžiagų sąnaudų.Nemažą dalį priemaišos vidaus rinkoje tiekia užsienio gamintojai, o referencinę produkto dozę taip pat pateikia tiekėjas.Dėl to sauso mišinio skiedinio gaminių savikaina išlieka didelė, o įprastus mūro ir tinkavimo skiedinius sunku išpopuliarinti dideliu kiekiu ir plačiu asortimentu.Aukštos klasės rinkos produktus kontroliuoja užsienio įmonės, o sauso mišinio skiedinio gamintojai turi mažą pelną ir prastą kainą;priemaišų taikymas pasigenda sistemingų ir kryptingų tyrimų, aklai vadovaujasi svetimomis formulėmis.

Vandenį sulaikanti medžiaga yra pagrindinis priedas, pagerinantis sauso mišinio skiedinio vandens sulaikymo savybes, taip pat vienas iš pagrindinių priedų, leidžiančių nustatyti sausai sumaišytų skiedinio medžiagų kainą.Pagrindinė funkcijaceliuliozės eterisyra vandens sulaikymas.

Celiuliozės eteris yra bendras terminas, apibūdinantis produktų seriją, gaunamą reaguojant šarminei celiuliozei ir eterinimo agentui tam tikromis sąlygomis.Šarminė celiuliozė pakeičiama skirtingais eterinimo agentais, kad būtų gauti skirtingi celiuliozės eteriai.Pagal pakaitų jonizacijos savybes celiuliozės eteriai gali būti skirstomi į dvi kategorijas: joninius (pvz., karboksimetilceliuliozė) ir nejoninius (pvz., metilceliuliozė).Pagal pakaitalo tipą celiuliozės eteris gali būti skirstomas į monoeterį (pvz., metilceliuliozę) ir mišrų eterį (pvz., hidroksipropilmetilceliuliozę).Pagal skirtingą tirpumą jis gali būti suskirstytas į tirpumą vandenyje (pvz., hidroksietilceliuliozė) ir tirpumą organiniuose tirpikliuose (pvz., Etilceliuliozė).Sausai sumaišytas skiedinys daugiausia yra vandenyje tirpi celiuliozė, o vandenyje tirpi celiuliozė skirstoma į momentinį ir paviršių apdorotą uždelsto tirpimo tipą.

Skiedinyje esančio celiuliozės eterio veikimo mechanizmas yra toks:

(1) Skiedinyje esantį celiuliozės eterį ištirpinus vandenyje, dėl paviršiaus aktyvumo užtikrinamas efektyvus ir tolygus cementinės medžiagos pasiskirstymas sistemoje, o celiuliozės eteris, kaip apsauginis koloidas, „apvynioja“ kietą medžiagą. dalelės ir Ant jo išorinio paviršiaus susidaro tepimo plėvelės sluoksnis, dėl kurio skiedinio sistema tampa stabilesnė, taip pat pagerėja skiedinio sklandumas maišymo proceso metu ir konstrukcijos lygumas.

(2) Dėl savo molekulinės struktūros celiuliozės eterio tirpalas neleidžia lengvai prarasti drėgmės skiedinyje ir palaipsniui ją išskiria ilgą laiką, suteikdamas skiediniui gerą vandens sulaikymą ir darbingumą.