Hva er celluloseeter?

Celluloseeter er en polymerforbindelse med en eterstruktur laget av cellulose. Hver glukosylring i cellulosemakromolekylet inneholder tre hydroksylgrupper, den primære hydroksylgruppen på det sjette karbonatom, den sekundære hydroksylgruppen på den andre og tredje karbonatomer, og hydrogenet i hydroksylgruppen er erstattet av en hydrokarbongruppe for å generere cellulose -hydroksylgruppen. Det er et produkt der hydrogenet til hydroksylgruppen i cellulosepolymeren erstattes av en hydrokarbongruppe. Cellulose er en polyhydroksy -polymerforbindelse som verken oppløses eller smelter. Etter eterifisering er cellulose løselig i vann, fortynnet alkaliløsning og organisk løsningsmiddel, og har termoplastisitet.

Cellulose er en polyhydroksy -polymerforbindelse som verken oppløses eller smelter. Etter eterifisering er cellulose løselig i vann, fortynnet alkaliløsning og organisk løsningsmiddel, og har termoplastisitet.

1.natur ：

Løseligheten av cellulose etter eterifisering endres betydelig. Det kan oppløses i vann, fortynnet syre, fortynnet alkali eller organisk løsningsmiddel. Løseligheten avhenger hovedsakelig av tre faktorer: (1) egenskapene til gruppene som er introdusert i eterifiseringsprosessen, jo introduserte jo større er gruppen, jo lavere løselighet, og jo sterkere polariteten til den introduserte gruppen, jo lettere er celluloseeteren til å oppløses i vann; (2) Substitusjonsgraden og fordelingen av eterifiserte grupper i makromolekylet. De fleste celluloseetere kan bare oppløses i vann under en viss substitusjonsgrad, og substitusjonsgraden er mellom 0 og 3; (3) graden av polymerisasjon av celluloseeter, jo høyere er graden av polymerisasjon, desto mindre oppløselig; Jo lavere substitusjonsgrad som kan oppløses i vann, jo større er rekkevidden. Det er mange slags celluloseetere med utmerket ytelse, og de er mye brukt i konstruksjon, sement, petroleum, mat, tekstil, vaskemiddel, maling, medisin, papirproduksjon og elektroniske komponenter og andre bransjer.

2. Utvikle ：

Kina er verdens største produsent og forbruker av celluloseeter, med en gjennomsnittlig årlig vekstrate på mer enn 20%. I følge foreløpig statistikk er det rundt 50 celluloseeterproduksjonsbedrifter i Kina, den designet produksjonskapasiteten til celluloseeterindustrien har oversteg 400 000 tonn, og det er rundt 20 foretak med mer enn 10.000 tonn, hovedsakelig distribuert i Shandong, Hebei, Chongqing og Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai og andre steder.

3. trenger ：

I 2011 var Kinas CMC -produksjonskapasitet omtrent 300 000 tonn. Med den økende etterspørselen etter celluloseetere av høy kvalitet i bransjer som medisin, mat og daglige kjemikalier, øker den innenlandske etterspørselen etter andre celluloseeterprodukter enn CMC. , Produksjonskapasiteten til MC/HPMC er omtrent 120 000 tonn, og HEC er omtrent 20 000 tonn. PAC er fremdeles i promotering og søknadsstadium i Kina. Med utviklingen av store oljefelt offshore og utvikling av byggematerialer, mat, kjemisk og andre bransjer, øker mengden og feltet av PAC og utvides år etter år, med en produksjonskapasitet på mer enn 10.000 tonn.

4. Klassifisering ：

I henhold til den kjemiske strukturklassifiseringen av substituenter, kan de deles inn i anioniske, kationiske og ikke -ioniske etere. Avhengig av eterifiseringsmiddel som brukes, er det metylcellulose, hydroksyetylmetylcellulose, karboksymetylcellulose, etylcellulose, benzylcellulose, hydroksyetylcellulose, hydroksylyetylcellulose, koksoksyetylcellulose, benzylyetylcellyetylcellulose, cellyetylcellulose, hydrokyetylcelluloseyetylcellulose, hydrokyetylcellulose, hydroksyetylcellulose, hydro. Fenylcellulose, etc. Metylcellulose og etylcellulose er mer praktisk.

Methylcellulose ：

Etter at den raffinerte bomullen er behandlet med alkali, produseres celluloseeter gjennom en serie reaksjoner med metanklorid som eterifiseringsmiddel. Generelt er substitusjonsgraden 1,6 ~ 2,0, og løseligheten er også forskjellig med forskjellige grader av substitusjon. Det tilhører ikke-ionisk celluloseeter.

(1) Metylcellulose er oppløselig i kaldt vann, og det vil være vanskelig å oppløses i varmt vann. Den vandige oppløsningen er veldig stabil i området pH = 3 ~ 12. Det har god kompatibilitet med stivelse, guargummi osv. Og mange overflateaktive stoffer. Når temperaturen når geleringstemperaturen, oppstår gelasjonen.

(2) Vannretensjon av metylcellulose avhenger av dens tilsetningsmengde, viskositet, partikkelstørrelse og oppløsningshastighet. Generelt, hvis tilsetningsmengden er stor, er finheten liten, og viskositeten er stor, vannretensjonshastigheten er høy. Blant dem har tilleggsmengden størst innvirkning på vannretensjonshastigheten, og viskositetsnivået er ikke direkte proporsjonalt med nivået på vannretensjonshastigheten. Oppløsningshastigheten avhenger hovedsakelig av graden av overflatemodifisering av cellulosepartikler og partikkel finhet. Blant de ovennevnte celluloseetere har metylcellulose og hydroksypropylmetylcellulose høyere vannretensjonshastigheter.

(3) Endringer i temperaturen kan påvirke vannretensjonen av metylcellulose alvorlig. Generelt, jo høyere temperatur, desto verre er vannretensjonen. Hvis mørteltemperaturen overstiger 40 ° C, vil vannretensjonen av metylcellulose bli betydelig redusert, og alvorlig påvirke konstruksjonen av mørtelen.

(4) Metylcellulose har en signifikant effekt på brukbarhet og samhold av mørtel. "Adhesiviteten" her refererer til bindingskraften som føles mellom arbeiderens applikatorverktøy og veggsubstratet, det vil si skjærmotstanden til mørtelen. Limkraften er høy, skjærmotstanden til mørtelen er stor, og styrken som arbeiderne krever i bruksprosessen er også stor, og konstruksjonsytelsen til mørtelen er dårlig. Samholdet av metylcellulose er på et middels nivå i celluloseeterprodukter.

Hydroxypropylmetylcellulose ：

Hydroksypropylmetylcellulose er en cellulosesort hvis utgang og forbruk øker raskt. Det er en ikke-ionisk cellulose blandet eter laget av raffinert bomull etter alkalisering, ved bruk av propylenoksyd og metylklorid som eterifiseringsmiddel, gjennom en serie reaksjoner. Substitusjonsgraden er vanligvis 1,2 ~ 2,0. Egenskapene varierer avhengig av forholdet mellom metoksylinnhold og hydroksypropylinnhold.

(1) Hydroksypropylmetylcellulose er lett oppløselig i kaldt vann, og det vil møte vanskeligheter med å løse opp i varmt vann. Men geleringstemperaturen i varmt vann er betydelig høyere enn metylcellulose. Løseligheten i kaldt vann er også kraftig forbedret sammenlignet med metylcellulose.

(2) Viskositeten til hydroksypropylmetylcellulose er relatert til molekylvekten, og jo større molekylvekt, jo høyere viskositet. Temperaturen påvirker også dens viskositet, når temperaturen øker, synker viskositeten. Imidlertid er påvirkningen av dens høye viskositet og temperatur lavere enn metylcellulose. Løsningen er stabil når den lagres ved romtemperatur.

(3) Vannretensjonen av hydroksypropylmetylcellulose avhenger av dens tilsetningsmengde, viskositet osv., Og dens vannretensjonshastighet under samme tilsetningsmengde er høyere enn metylcellulose.

(4) Hydroksypropylmetylcellulose er stabil for syre og alkali, og dens vandige oppløsning er veldig stabil i området pH = 2 ~ 12. Kaustisk brus og kalkvann har liten effekt på ytelsen, men alkali kan fremskynde oppløsningen og øke viskositeten litt. Hydroksypropylmetylcellulose er stabil for vanlige salter, men når konsentrasjonen av saltoppløsningen er høy, har viskositeten til hydroksypropylmetylcelluloseløsning en tendens til å øke.

(5) Hydroksypropylmetylcellulose kan blandes med vannløselige polymerforbindelser for å danne en ensartet og høyere viskositetsløsning. Som polyvinylalkohol, stivelseseter, vegetabilsk tannkjøtt osv.

(6) Hydroksypropylmetylcellulose har bedre enzymresistens enn metylcellulose, og løsningen er mindre sannsynlig å bli nedbrutt av enzymer enn metylcellulose.

(7) Vedheftet av hydroksypropylmetylcellulose til mørtelkonstruksjon er høyere enn metylcellulose.

Hydroksyetylcellulose ：

Den er laget av raffinert bomull behandlet med alkali, og reagerte med etylenoksyd som eterifiseringsmiddel i nærvær av isopropanol. Dens substitusjonsgrad er vanligvis 1,5 ~ 2,0. Den har sterk hydrofilisitet og er lett å absorbere fuktighet.

(1) Hydroksyetylcellulose er oppløselig i kaldt vann, men det er vanskelig å løse opp i varmt vann. Løsningen er stabil ved høy temperatur uten gelering. Den kan brukes i lang tid under høy temperatur i mørtel, men vannretensjonen er lavere enn for metylcellulose.

(2) Hydroksyetylcellulose er stabil for generell syre og alkali, og alkali kan akselerere dens oppløsning og øke viskositeten litt. Dens dispergerbarhet i vann er litt verre enn metylcellulose og hydroksypropylmetylcellulose.

(3) Hydroksyetylcellulose har god anti-SAG-ytelse for mørtel, men den har en lengre forsinkelsestid for sement.

(4) ytelsen tilhydroksyetylcelluloseProdusert av noen innenlandske virksomheter er åpenbart lavere enn for metylcellulose på grunn av det høye vanninnholdet og høyt askeinnhold.

(5) Mugd av den vandige oppløsningen av hydroksyetylcellulose er relativt alvorlig. Ved en temperatur på omtrent 40 ° C kan mugg forekomme i løpet av 3 til 5 dager, noe som vil påvirke ytelsen.

Karboksymetylcellulose ：

Lonic celluloseeter er laget av naturlige fibre (bomull, etc.) etter alkali -behandling, ved bruk av natriummonokloracetat som eterifiseringsmiddel, og gjennomgår en serie reaksjonsbehandlinger. Graden av substitusjon er vanligvis 0,4 ~ 1,4, og ytelsen påvirkes sterkt av substitusjonsgraden.

(1) Karboksymetylcellulose er mer hygroskopisk, og den vil inneholde mer vann når den lagres under generelle forhold.

(2) Karboksymetylcellulose vandig oppløsning gir ikke gel, og viskositeten avtar med økningen av temperaturen. Når temperaturen overstiger 50 ° C, er viskositeten irreversibel.

(3) Stabiliteten påvirkes sterkt av pH. Generelt kan det brukes i gipsbasert mørtel, men ikke i sementbasert mørtel. Når det er veldig alkalisk, vil den miste viskositeten.

(4) Vannretensjonen er langt lavere enn metylcellulose. Den har en retarderende effekt på gipsbasert mørtel og reduserer dens styrke. Imidlertid er prisen på karboksymetylcellulose betydelig lavere enn metylcellulose.

Cellulosealkyleter ：

Representative er metylcellulose og etylcellulose. I industriell produksjon brukes metylklorid eller etylklorid vanligvis som eterifiseringsmiddel, og reaksjonen er som følger:

I formelen representerer r CH3 eller C2H5. Alkalikonsentrasjon påvirker ikke bare eterifiseringsgraden, men påvirker også forbruket av alkylhalogenider. Jo lavere alkalikonsentrasjon, jo sterkere hydrolyse av alkylhalogenid. For å redusere forbruket av eterifiseringsmiddel, må alkalikonsentrasjonen økes. Når alkalikonsentrasjonen er for høy, reduseres imidlertid hevelseseffekten av cellulose, noe som ikke bidrar til eterifiseringsreaksjonen, og graden av eterifisering reduseres derfor. For dette formålet kan konsentrert lut eller fast lut tilsettes under reaksjonen. Reaktoren skal ha en god omrørings- og rivende enhet slik at alkalien kan fordeles jevnt. Metylcellulose brukes mye som fortykningsmiddel, lim og beskyttende kolloid osv. Det kan også brukes som dispergeringsmiddel for emulsjonspolymerisasjon, et bindingsdispergeringsmiddel for frø, en tekstilopplemming, et tilsetningsstoff for mat og kosmetikk, en medisinsk lim, et medikamentbelegg og brukt til å få en kosmetikk, trykking, trykkeri, en medisinsk liming, et medikamentbelegg, en tilsetningsmateriell, et tilsetningsmateriell, en tilsetning, et tekstilbelegg, en tilsetningsmateriell, en tilsetningsmiddel, et tekstilopplæring, et medikamentell belegg, en tilsetningsmateriell, et tekstilbelegg, en tilsetning, en tilsetningsmessig, en,. etc. Etylcelluloseprodukter har høy mekanisk styrke, fleksibilitet, varmebestandighet og kaldt motstand. Lav-substituert etylcellulose er oppløselig i vann og fortynnede alkaliske oppløsninger, og høye substituerte produkter er oppløselige i de fleste organiske løsningsmidler. Det har god kompatibilitet med forskjellige harpikser og myknere. Det kan brukes til å lage plast, filmer, lakker, lim, latex og beleggmaterialer for medisiner, etc. Innføringen av hydroksyalkylgrupper i cellulosealkyletere kan forbedre dens løselighet, redusere dens følsomhet for å suge ut, vike -vasten til å øke forholdet til å øke. til hydroksyalkylgrupper.

Cellulose hydroksyalkyleter ：

Representative er hydroksyetylcellulose og hydroksypropylcellulose. Eterifiseringsmidler er epoksider som etylenoksyd og propylenoksyd. Bruk syre eller base som katalysator. Industriell produksjon skal reagere alkali -cellulose med eterifiseringsmiddel: hydroksyetylcellulose med høy substitusjonsverdi er oppløselig i både kaldt vann og varmt vann. Hydroksypropylcellulose med høy substitusjonsverdi er bare oppløselig i kaldt vann, men ikke i varmt vann. Hydroksyetylcellulose kan brukes som et fortykningsmiddel for latexbelegg, tekstiltrykk og farging av pastaer, størrelsesmaterialer, lim og beskyttende kolloider. Bruken av hydroksypropylcellulose er lik den for hydroksyetylcellulose. Hydroksypropylcellulose med lav substitusjonsverdi kan brukes som en farmasøytisk eksipiasjon, som kan ha både bindende og desintegrerende egenskaper.

Karboksymetylcellulose, den engelske forkortelsen CMC, eksisterer vanligvis i form av natriumsalt. Det eterifiserende middelet er monokloreddiksyre, og reaksjonen er som følger:

Karboksymetylcellulose er den mest brukte vannløselige celluloseeteren. Tidligere ble det hovedsakelig brukt som boreslam, men nå har det blitt utvidet til å bli brukt som tilsetningsstoff av vaskemiddel, klesoppslemming, latexmaling, belegg av papp og papir, etc. Ren karboksymetylcellulose kan brukes i mat, medisin, kosmetikk og også som lidelse for seramikk og molds.

Polyanionisk cellulose (PAC) er en ionisk celluloseeter og er et high-end erstatningsprodukt for karboksymetylcellulose (CMC). Det er et hvitt, hvitt eller litt gult pulver eller granulat, ikke-giftig, smakløst, lett å oppløse i vann for å danne en gjennomsiktig løsning med en viss viskositet, har bedre varmemotstandstabilitet og saltresistens, og sterke antibakterielle egenskaper. Ingen mugg og forverring. Det har egenskapene til høy renhet, høy grad av substitusjon og ensartet fordeling av substituenter. Det kan brukes som bindemiddel, fortykningsmiddel, reologimodifiserer, redusering av væsketap, fjæringsstabilisator, etc. Polyanionisk cellulose (PAC) er mye brukt i alle bransjer der CMC kan brukes, noe som kan redusere doseringen, tilrettelegge for bruk, til å gi bedre stabilitet og oppfylle høyere prosessbehov.

Cyanoetylcellulose er reaksjonsproduktet av cellulose og akrylonitril under katalyse av alkali.

Cyanoetylcellulose har en høy dielektrisk konstant og lavt tapskoeffisient og kan brukes som en harpiksmatrise for fosfor og elektroluminescerende lamper. Lavt substituert cyanoetylcellulose kan brukes som isolerende papir for transformatorer.

Høyere fet alkoholetere, alkenyletere og aromatiske alkoholetere av cellulose er blitt fremstilt, men har ikke blitt brukt i praksis.

Forberedelsesmetodene for celluloseeter kan deles inn i vannmedium-metode, løsningsmiddelmetode, eltemetode, slurrymetode, gass-fast metode, væskefasemetode og kombinasjonen av ovennevnte metoder.

5. Forberedelsesprinsipp:

Den høye a-cellulosemassen blir gjennomvåt med alkalisk løsning for å svelle den for å ødelegge flere hydrogenbindinger, lette diffusjonen av reagenser og generere alkali-cellulose og reagerer deretter med eterifiseringsmiddel for å oppnå celluloseeter. Eterifiseringsmidler inkluderer hydrokarbonhalogenider (eller sulfater), epoksider og α og β umettede forbindelser med elektronakseptorer.

6. Basisk ytelse:

Admixtures spiller en nøkkelrolle i å forbedre ytelsen til å bygge tørrblandet mørtel, og utgjør mer enn 40% av materialkostnadene i tørrblandet mørtel. En betydelig del av blandingen i det innenlandske markedet leveres av utenlandske produsenter, og referansedoseringen til produktet er også levert av leverandøren. Som et resultat forblir kostnadene for tørrblandet mørtelprodukter høye, og det er vanskelig å popularisere vanlige murverk og gipsmortarer med en stor mengde og et bredt spekter. High-end markedsprodukter kontrolleres av utenlandske selskaper, og produsenter av tørrblandet mørtel har lav fortjeneste og dårlig prisgunstighet; Anvendelsen av blandinger mangler systematisk og målrettet forskning, og følger blindt utenlandske formler.

Vannstøttemiddel er en viktig blanding for å forbedre vannretensjonsytelsen til tørrblandet mørtel, og det er også en av de viktigste blandingene for å bestemme kostnadene for tørrblandet mørtelmaterialer. Hovedfunksjonen tilcelluloseeterer vannretensjon.

Celluloseeter er en generell betegnelse for en serie produkter produsert ved reaksjon av alkali cellulose og eterifiserende middel under visse forhold. Alkali cellulose erstattes av forskjellige eterifiseringsmidler for å oppnå forskjellige celluloseetere. I henhold til ioniseringsegenskapene til substituenter, kan celluloseetere deles inn i to kategorier: ionisk (for eksempel karboksymetylcellulose) og ikke -ionic (så som metylcellulose). I henhold til typen substituent, kan celluloseeter deles inn i monoether (så som metylcellulose) og blandet eter (så som hydroksypropylmetylcellulose). I henhold til forskjellig løselighet kan det deles inn i vannløselighet (for eksempel hydroksyetylcellulose) og organisk løsningsmiddelløselighet (for eksempel etylcellulose). Tørrblandet mørtel er hovedsakelig vannoppløselig cellulose, og vannløselig cellulose er delt inn i øyeblikkelig type og overflatebehandlet forsinket type type.

Virkningsmekanismen til celluloseeter i mørtel er som følger:

(1) Etter at celluloseeteren i mørtelen er oppløst i vann, sikres den effektive og ensartede fordelingen av det sementholdig

(2) På grunn av sin egen molekylstruktur, gjør celluloseeterløsningen fuktigheten i mørtelen ikke lett å miste, og frigjør den gradvis over lang tid, og gir mørtelen god vannretensjon og brukbarhet.