Què és l’èter de cel·lulosa?

L’èter de cel·lulosa és un compost de polímer amb una estructura d’èter feta de cel·lulosa. Cada anell de glucosil de la macromolècula de cel·lulosa conté tres grups hidroxil, el grup hidroxil primari del sisè àtom de carboni, el grup hidroxil secundari dels àtoms del segon i del tercer carboni, i l’hidrogen del grup hidroxil es substitueix per un grup d’hidrocarburs per generar coses de cel·lulosa. És un producte en què l’hidrogen del grup hidroxil al polímer de cel·lulosa es substitueix per un grup d’hidrocarburs. La cel·lulosa és un compost de polímer polihidroxi que ni es dissol ni es fon. Després de l’etificació, la cel·lulosa és soluble en aigua, dilueix la solució alcalí i el dissolvent orgànic i té termoplàstica.

La cel·lulosa és un compost de polímer polihidroxi que ni es dissol ni es fon. Després de l’etificació, la cel·lulosa és soluble en aigua, dilueix la solució alcalí i el dissolvent orgànic i té termoplàstica.

1.Nature ：

La solubilitat de la cel·lulosa després de l’eterificació canvia significativament. Es pot dissoldre en aigua, diluir àcid, diluir alcali o dissolvent orgànic. La solubilitat depèn principalment de tres factors: (1) Les característiques dels grups introduïts en el procés d’etterificació, més gran va introduir el grup, més baix és la solubilitat i més forta és la polaritat del grup introduït, més fàcil és dissoldre l’èter de cel·lulosa en aigua; (2) El grau de substitució i la distribució de grups etherificats a la macromolècula. La majoria dels èters de cel·lulosa només es poden dissoldre en aigua sota un cert grau de substitució i el grau de substitució és entre 0 i 3; (3) el grau de polimerització de l'èter de cel·lulosa, més gran és el grau de polimerització, menys soluble; Com més baix sigui el grau de substitució que es pot dissoldre a l’aigua, més ampli és l’interval. Hi ha molts tipus d’èters de cel·lulosa amb un excel·lent rendiment, i s’utilitzen àmpliament en la construcció, el ciment, el petroli, els aliments, el tèxtil, el detergent, la pintura, la medicina, la paperera i els components electrònics i altres indústries.

2. Desenvolupar ：

La Xina és el major productor i consumidor mundial de cel·lulosa, amb una taxa de creixement mitjana anual superior al 20%. Segons les estadístiques preliminars, hi ha al voltant de 50 empreses de producció d’èter de cel·lulosa a la Xina, la capacitat de producció dissenyada de la indústria de l’èter de cel·lulosa ha superat els 400.000 tones, i hi ha unes 20 empreses amb més de 10.000 tones, principalment distribuïdes a Shandong, Hebei, Chongqing i Jiangsu. , Zhejiang, Xangai i altres llocs.

3. Necessiteu ：

El 2011, la capacitat de producció de CMC de la Xina va ser d’unes 300.000 tones. Amb la creixent demanda d’èters de cel·lulosa d’alta qualitat en indústries com la medicina, els aliments i els productes químics diaris, la demanda domèstica d’altres productes d’èter de cel·lulosa que no siguin CMC. , La capacitat de producció de MC/HPMC és d’unes 120.000 tones, i la d’HEC és d’unes 20.000 tones. PAC continua en fase de promoció i aplicació a la Xina. Amb el desenvolupament de grans camps de petroli fora de mar i el desenvolupament de materials de construcció, aliments, químics i altres indústries, la quantitat i el camp del PAC augmenten i s’expandeixen any rere any, amb una capacitat de producció de més de 10.000 tones.

4. Classificació ：

Segons la classificació de l'estructura química dels substituents, es poden dividir en èters anionics, catiònics i no iònics. Depenent de l’agent d’etificació que s’utilitza, hi ha metil cel·lulosa, hidroxietil metil cel·lulosa, carboximetil cel·lulosa, cel·lulosa d’etil, cel·lulosa de benzil, cel·lulosa hidroxietil, hidroxipropil metil cel·lulosa cel·lulosa, cel·lulosa cel·lulosa, cel·lulosa cel·lulosa, cel·lulosa cel·lulosa, carboxyil hidroxyil cel·lulosa cel·lulosa i cel·losa, carximetil cel·lulosa cel·lulosa, carboxyil cel·lulosa cel·lulosa i cel·losa, carximetil cel·lulosa i cel·lulosa cel·lulosa, carximetil cel·lulosa i cel·lulosa cel·lulosa, carboxyil cel·lulosa cel·lulosa i cel·lulosa cel·lulosa, cel·lulosa cel·lulosa, cel·lulosa cel·lulosa, cel·lulosa, cel·lulosa cel·lulosa, cel·lula cel·lulosa, cel·lula cel·lulosa, cel·lulosa cel·lulosa La fenil cel·lulosa, etc. La cel·lulosa de metil i l’etil cel·lulosa són més pràctics.

Metilcellulosa ：

Després que el cotó refinat sigui tractat amb alcali, l’èter de cel·lulosa es produeix mitjançant una sèrie de reaccions amb clorur de metà com a agent d’etificació. Generalment, el grau de substitució és de 1,6 ~ 2,0, i la solubilitat també és diferent amb diferents graus de substitució. Pertany a l’èter de cel·lulosa no iònica.

(1) La metilcel·lulosa és soluble en aigua freda i serà difícil dissoldre en aigua calenta. La seva solució aquosa és molt estable en el rang de pH = 3 ~ 12. Té una bona compatibilitat amb midó, goma de guar, etc. i molts tensioactius. Quan la temperatura arriba a la temperatura de gelació, es produeix la gelació.

(2) La retenció d'aigua de metil cel·lulosa depèn de la seva quantitat d'addició, viscositat, mida de partícules i taxa de dissolució. Generalment, si la quantitat d’addició és gran, la finor és petita i la viscositat és gran, la taxa de retenció d’aigua és alta. Entre ells, la quantitat d’afegit té el major impacte en la taxa de retenció d’aigua i el nivell de viscositat no és directament proporcional al nivell de taxa de retenció d’aigua. La taxa de dissolució depèn principalment del grau de modificació de la superfície de les partícules de cel·lulosa i la finor de les partícules. Entre els èters de cel·lulosa anteriors, la cel·lulosa de metil i la hidroxipropil metil cel·lulosa tenen majors taxes de retenció d’aigua.

(3) Els canvis en la temperatura poden afectar greument la retenció d'aigua de metil cel·lulosa. Generalment, com més gran sigui la temperatura, pitjor és la retenció d’aigua. Si la temperatura del morter supera els 40 ° C, la retenció d’aigua de metil cel·lulosa es reduirà significativament, afectant greument la construcció del morter.

(4) Metil cel·lulosa té un efecte significatiu en la treballabilitat i la cohesió del morter. La "adhesivitat" es refereix aquí a la força d'enllaç que es va sentir entre l'eina aplicable del treballador i el substrat de paret, és a dir, la resistència a la cisalla del morter. L’adhesivitat és alta, la resistència a la cisalla del morter és gran i la força requerida pels treballadors en el procés d’ús també és gran i el rendiment de la construcció del morter és pobre. La cohesió de metil cel·lulosa es troba a un nivell mitjà en productes de èter de cel·lulosa.

Hidroxipropilmetilcellulosa ：

La hidroxipropil metilcel·lulosa és una varietat de cel·lulosa la producció i el consum augmenten ràpidament. Es tracta d’un èter mixt de cel·lulosa no ònic elaborat amb cotó refinat després de l’alcalització, utilitzant òxid de propilè i clorur de metil com a agent d’etificació, mitjançant una sèrie de reaccions. El grau de substitució és generalment 1,2 ~ 2,0. Les seves propietats varien en funció de la relació de contingut de metoxil amb contingut hidroxipropil.

(1) La hidroxipropil metilcel·lulosa és fàcilment soluble en aigua freda i es trobarà amb dificultats per dissoldre l'aigua calenta. Però la seva temperatura de gelació en aigua calenta és significativament superior a la de la metil cel·lulosa. La solubilitat en aigua freda també es millora molt en comparació amb la metil cel·lulosa.

(2) La viscositat de la hidroxipropil metilcel·lulosa està relacionada amb el seu pes molecular i, més gran és el pes molecular, més gran és la viscositat. La temperatura també afecta la seva viscositat, a mesura que augmenta la temperatura, la viscositat disminueix. No obstant això, la influència de la seva alta viscositat i temperatura és inferior a la de la cel·lulosa de metil. La seva solució és estable quan s’emmagatzema a temperatura ambient.

(3) La retenció d'aigua d'hidroxipropil metilcel·lulosa depèn de la seva quantitat d'addició, viscositat, etc., i la seva taxa de retenció d'aigua sota la mateixa quantitat d'addició és superior a la de la cel·lulosa de metil.

(4) La hidroxipropil metilcel·lulosa és estable per a àcid i alcali, i la seva solució aquosa és molt estable en el rang de pH = 2 ~ 12. La soda càustica i l’aigua de calç tenen poc efecte sobre el seu rendiment, però els alcalins poden accelerar la seva dissolució i augmentar lleugerament la seva viscositat. La hidroxipropil metilcel·lulosa és estable a les sals comunes, però quan la concentració de solució de sal és alta, la viscositat de la solució hidroxipropil metilcel·lulosa tendeix a augmentar.

(5) La hidroxipropil metilcel·lulosa es pot barrejar amb compostos polímers solubles en aigua per formar una solució uniforme i de viscositat més elevada. Com ara alcohol polivinil, èter de midó, xiclet vegetal, etc.

(6) La hidroxipropil metilcel·lulosa té una millor resistència enzimàtica que la metilcel·lulosa, i la seva solució és menys probable que es degradi per enzims que la metilcel·lulosa.

(7) L'adhesió de la hidroxipropil metilcel·lulosa a la construcció de morter és superior a la de la metilcel·lulosa.

Hidroxietil Cel·lulosa ：

Està fabricat amb cotó refinat tractat amb alcali i reacciona amb òxid d’etilè com a agent d’etterificació en presència d’isopropanol. El seu grau de substitució és generalment 1,5 ~ 2,0. Té una forta hidrofilicitat i és fàcil d’absorbir la humitat.

(1) La cel·lulosa hidroxietil és soluble en aigua freda, però és difícil dissoldre en aigua calenta. La seva solució és estable a alta temperatura sense gel. Es pot utilitzar durant molt de temps a alta temperatura en morter, però la seva retenció d’aigua és inferior a la de la cel·lulosa de metil.

(2) La hidroxietil cel·lulosa és estable per a l’àcid general i l’alcali, i els alcalins poden accelerar la seva dissolució i augmentar lleugerament la seva viscositat. La seva dispersibilitat a l’aigua és lleugerament pitjor que la de la cel·lulosa de metil i la hidroxipropil metil cel·lulosa.

(3) La hidroxietil cel·lulosa té un bon rendiment anti-SAG per al morter, però té un temps de retard més llarg per al ciment.

(4) el rendiment dehidroxietil cel·lulosaProduïts per algunes empreses domèstiques és, òbviament, inferior a la de la cel·lulosa de metil a causa del seu alt contingut en aigua i el seu alt contingut de cendra.

(5) El floridura de la solució aquosa de hidroxietil cel·lulosa és relativament greu. A una temperatura d’uns 40 ° C, es pot produir una floridura en un termini de 3 a 5 dies, cosa que afectarà el seu rendiment.

Carboxymetyl cel·lulosa ：

L’èter de cel·lulosa lona està fabricat amb fibres naturals (cotó, etc.) després del tractament amb alcali, utilitzant monocloroacetat de sodi com a agent d’etificació i sotmès a una sèrie de tractaments de reacció. El grau de substitució és generalment de 0,4 ~ 1,4 i el seu rendiment es veu molt afectat pel grau de substitució.

(1) La cel·lulosa carboximetil és més higroscòpica i contindrà més aigua quan s’emmagatzema en condicions generals.

(2) La solució aquosa de carboximetil cel·lulosa no produeix gel i la viscositat disminueix amb l’augment de la temperatura. Quan la temperatura supera els 50 ° C, la viscositat és irreversible.

(3) La seva estabilitat es veu molt afectada pel pH. Generalment, es pot utilitzar en el morter basat en guix, però no en el morter basat en ciment. Quan sigui altament alcalina, perdrà viscositat.

(4) La seva retenció d'aigua és molt inferior a la metil cel·lulosa. Té un efecte retardador sobre el morter basat en el guix i redueix la seva força. Tot i això, el preu de la carboximetil cel·lulosa és significativament inferior al de la cel·lulosa de metil.

Èter de cel·lulosa alquil ：

Els representatius són metil cel·lulosa i cel·lulosa d’etil. En la producció industrial, el clorur de metil o el clorur d’etil s’utilitza generalment com a agent d’etificació, i la reacció és la següent:

En la fórmula, R representa CH3 o C2H5. La concentració alcalí no només afecta el grau d’etterificació, sinó que també afecta el consum d’halogenes d’alquil. Com més baixa sigui la concentració alcalí, més forta és la hidròlisi de l’halur d’alquil. Per tal de reduir el consum d’agent etherificador, s’ha d’augmentar la concentració alcalí. Tanmateix, quan la concentració alcalí és massa alta, es redueix l’efecte inflor de la cel·lulosa, cosa que no és propici per a la reacció d’etificació i, per tant, es redueix el grau d’etterificació. Per a aquest propòsit, es pot afegir llisca concentrada o lleix sòlid durant la reacció. El reactor ha de tenir un bon dispositiu d’agitació i esquinç per tal que l’alcali es pugui distribuir uniformement. La metil cel·lulosa s’utilitza àmpliament com a espessidor, adhesiu i col·loide protector, etc. També es pot utilitzar com a dispersant per a la polimerització d’emulsió, un dispersant d’enllaç per a llavors, un purí tèxtil, un additiu per a aliments i cosmètics, un adhesiu mèdic, un fàrmac de recobriment de fàrmacs i utilitzat en pintura làtex etc. Els productes d’etil cel·lulosa tenen una gran resistència mecànica, flexibilitat, resistència a la calor i resistència al fred. La cel·lulosa d’etil baixa substituïda és soluble en aigua i solucions alcalines diluïdes, i els productes alts substituïts són solubles en la majoria de dissolvents orgànics. Té una bona compatibilitat amb diverses resines i plastificants. Es pot utilitzar per fabricar plàstics, pel·lícules, vernissos, adhesius, làtex i recobriment per a fàrmacs, etc. La introducció de grups hidroxialquils en èter a grups hidroxialquils.

Èter de cel·lulosa hidroxialquil ：

Els representatius són hidroxietil cel·lulosa i hidroxipropil cel·lulosa. Els agents etherificants són epòxids com l’òxid d’etilè i l’òxid de propilè. Utilitzeu àcid o base com a catalitzador. La producció industrial ha de reaccionar la cel·lulosa alcalí amb l’agent d’etherificació: hidroxietil cel·lulosa amb un alt valor de substitució és soluble tant en aigua freda com en aigua calenta. La hidroxipropil cel·lulosa amb un valor de substitució elevat només és soluble en aigua freda, però no en aigua calenta. La hidroxietil cel·lulosa es pot utilitzar com a espessidor per a recobriments de làtex, impressió tèxtil i pastes de tintura, materials de mida de paper, adhesius i col·loides de protecció. L’ús d’hidroxipropil cel·lulosa és similar al de la hidroxietil cel·lulosa. La hidroxipropil cel·lulosa amb un baix valor de substitució es pot utilitzar com a excipient farmacèutic, que pot tenir propietats d’unió i desintegració.

Carboxymetyl cel·lulosa, l’abreviatura anglesa CMC, generalment existeix en forma de sal de sodi. L’agent eterificant és l’àcid monocloroacètic i la reacció és la següent:

La carboximetil cel·lulosa és l’èter de cel·lulosa soluble en aigua més utilitzat. En el passat, s’utilitzava principalment com a fang de perforació, però ara s’ha ampliat per ser utilitzat com a additiu de detergent, puré de roba, pintura de làtex, recobriment de cartró i paper, etc. Es pot utilitzar la cel·lulosa pura carboximetil en menjar, medicina, cosmètica i també com a adhesiu per a la ceràmica i els motlles.

La cel·lulosa polianionica (PAC) és un èter de cel·lulosa iònica i és un producte substitutiu de gamma alta per a la carboximetil cel·lulosa (CMC). Es tracta d’una pols o grànul blanca, blanc o lleugerament groc, no tòxic, sense gust, fàcil de dissoldre en aigua per formar una solució transparent amb una certa viscositat, té una millor estabilitat de resistència a la calor i una resistència a la sal i fortes propietats antibacterianes. Sense flor i deteriorament. Té les característiques de l’alta puresa, l’alt grau de substitució i la distribució uniforme dels substituents. Es pot utilitzar com a aglutinant, espessidor, modificador de reologia, reductor de pèrdues de líquids, estabilitzador de suspensió, etc. La cel·lulosa polianionica (PAC) s’utilitza àmpliament en totes les indústries on es pot aplicar CMC, cosa que pot reduir molt la dosi, facilitar l’ús, proporcionar una millor estabilitat i complir les necessitats de procés més elevades.

La cianeetil cel·lulosa és el producte de reacció de la cel·lulosa i l’acrilonitril sota la catàlisi d’alcali.

La cianeetil cel·lulosa té una constant dielèctrica i un coeficient de pèrdua baixa i es pot utilitzar com a matriu de resina per a làmpades de fòsfor i electroluminescent. La cianetil cel·lulosa de baix substitut es pot utilitzar com a paper aïllant per als transformadors.

S’han preparat més èters d’alcohol gras, èters alquenil i èters aromàtics de l’alcohol de la cel·lulosa, però no s’han utilitzat a la pràctica.

Els mètodes de preparació de l’èter de cel·lulosa es poden dividir en mètode medi d’aigua, mètode de dissolvent, mètode de pasta, mètode puré, mètode sòlid de gas, mètode de fase líquida i la combinació dels mètodes anteriors.

5. Principi de preparació:

L’elevada polpa α-cel·lulosa es remull amb una solució alcalina per inflar-la per destruir més enllaços d’hidrogen, facilitar la difusió dels reactius i generar cel·lulosa alcalí i, després, reaccionar amb l’agent d’eterificació per obtenir èter de cel·lulosa. Els agents etherificadors inclouen halogenurs d’hidrocarburs (o sulfats), epoxids i compostos insaturats α i β amb acceptors d’electrons.

6. Basic Rendiment:

Les administracions tenen un paper clau en la millora del rendiment de la construcció de morter en sec i representen més del 40% del cost del material en morter en sec. Una part considerable de l’admissió al mercat nacional és subministrat pels fabricants estrangers i la dosi de referència del producte també la proporciona el proveïdor. Com a resultat, el cost dels productes de morter amb barreja en sec es manté elevat, i és difícil popularitzar la maçoneria comuna i els morters de guix amb una gran quantitat i una àmplia gamma. Els productes de mercat de gamma alta estan controlats per empreses estrangeres, i els fabricants de morters de barreja en sec tenen baixos beneficis i una mala rendibilitat de preus; L’aplicació d’adbencions no té investigació sistemàtica i dirigida, i segueix cegament fórmules estrangeres.

L’agent de retenció d’aigua és un problema clau per millorar el rendiment de la retenció d’aigua del morter mixt en sec, i també és un dels principals edificis per determinar el cost dels materials de morter amb barreja seca. La funció principal deèter de cel·lulosaés la retenció d’aigua.

L’èter de cel·lulosa és un terme general per a una sèrie de productes produïts per la reacció de la cel·lulosa i l’agent etherificador en certes condicions. La cel·lulosa alcalí es substitueix per diferents agents etherificants per obtenir diferents èters de cel·lulosa. Segons les propietats de la ionització dels substituents, els èters de cel·lulosa es poden dividir en dues categories: iòniques (com la carboximetil cel·lulosa) i no iònics (com la cel·lulosa de metil). Segons el tipus de substituent, l’èter de cel·lulosa es pot dividir en monoèter (com la metil cel·lulosa) i l’èter mixt (com la hidroxipropil metil cel·lulosa). Segons la solubilitat diferent, es pot dividir en solubilitat en aigua (com la hidroxietil cel·lulosa) i la solubilitat de dissolvents orgànics (com la cel·lulosa d’etil). El morter en sec és principalment cel·lulosa soluble en aigua, i la cel·lulosa soluble en aigua es divideix en tipus instantani i de tipus de disificació retardada de la superfície.

El mecanisme d’acció de l’èter de cel·lulosa en el morter és el següent:

(1) Després que l’èter de cel·lulosa del morter es dissolgui en l’aigua, la distribució efectiva i uniforme del material ciment del sistema es garanteix a causa de l’activitat superficial i l’èter de cel·lulosa, com a col·loide protector construcció.

(2) A causa de la seva pròpia estructura molecular, la solució de l'èter de cel·lulosa fa que la humitat del morter no sigui fàcil de perdre, i l'allibera gradualment durant un llarg període de temps, dotant el morter amb una bona retenció d'aigua i la treballabilitat.