Что такое целлюлозный эфир?

Эфир целлюлозы представляет собой полимерное соединение с эфирной структурой, изготовленной из целлюлозы. Каждое глюкозильное кольцо в целлюлозной макромолекуле содержит три гидроксильные группы, первичную гидроксильную группу на шестом атом углерода, вторичная гидроксильная группа на второй и третьей атомах углерода, а водород в гидроксильной группе заменяется углеводородом для генерации клеточных эфирных вещей. Это продукт, в котором водород гидроксильной группы в целлюлозном полимере заменяется углеводородной группой. Целлюлоза представляет собой полигидроксиполимерное соединение, которое не растворяется и не растворяется. После этерификации целлюлоза растворим в воде, разбавленном щелочном растворе и органическом растворителе и имеет термопластичность.

Целлюлоза представляет собой полигидроксиполимерное соединение, которое не растворяется и не растворяется. После этерификации целлюлоза растворим в воде, разбавленном щелочном растворе и органическом растворителе и имеет термопластичность.

1.nature ：

Растворимость целлюлозы после этерификации значительно изменяется. Его можно растворить в воде, разбавленной кислоте, разбавленной щелочи или органического растворителя. Растворимость в основном зависит от трех факторов: (1) характеристики групп, введенных в процессе этерификации, введены тем больше группа, чем ниже растворимость и чем сильнее полярность введенной группы, тем легче эфир целлюлозного эфира растворяется в воде; (2) Степень замещения и распределение этерифицированных групп в макромолекуле. Большинство эфиров целлюлозы могут быть растворены только в воде при определенной степени замещения, а степень замещения составляет от 0 до 3; (3) степень полимеризации целлюлозного эфира, чем выше степень полимеризации, тем менее растворимым; Чем ниже степень замещения, которая может быть растворена в воде, тем шире диапазон. Есть много видов целлюлозных эфиров с превосходной производительностью, и они широко используются в строительстве, цементе, нефти, пищевой продукции, текстиле, моете, краске, медицине, сборе бумаги и электронных компонентах и ​​других отраслях промышленности.

2. Развивать ：

Китай является крупнейшим в мире производителем и потребителем целлюлозного эфира с среднегодовым темпом роста более 20%. Согласно предварительной статистике, в Китае насчитывается около 50 предприятий по производству целлюлозных эфиров, разработанные производственные мощности индустрии целлюлозного эфира превысили 400 000 тонн, а в Шаньонге, Хэбэй, Чунцин и Цзянсу, в основном распределены около 20 предприятий с более чем 10 000 тонн. , Чжэцзян, Шанхай и другие места.

3. Нужно:

В 2011 году производственные мощности China CMC составляли около 300 000 тонн. С ростом спроса на высококачественные эфиры целлюлозы в таких отраслях, как медицина, пищевые продукты и ежедневные химические вещества, внутренняя потребность в других продуктах эфира целлюлозного эфира, кроме CMC, увеличивается. Производственная мощность MC/HPMC составляет около 120 000 тонн, а HEC - около 20 000 тонн. PAC все еще находится на этапе продвижения и применения в Китае. С разработкой крупных оффшорных нефтяных месторождений и развития строительных материалов, пищевых продуктов, химических веществ и других отраслей, количество и поле PAC увеличиваются и расширяются год за годом, с производственными мощностями более 10 000 тонн.

4. Классификация ：

Согласно классификации химической структуры заместителей, их можно разделить на анионные, катионные и неионовые эфиры. 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 целлюлоза и т. Д. Метиловая целлюлоза и этил целлюлоза являются более практичными.

Метилцеллюлоза:

После того, как изысканный хлопок обрабатывается щелочным, целлюлозный эфир продуцируется через серию реакций с хлоридом метана в качестве агента эфирификации. Как правило, степень замещения составляет 1,6 ~ 2,0, а растворимость также различна с различной степенью замены. Он принадлежит неионому целлюлозному эфиру.

(1) Метилцеллюлоза растворима в холодной воде, и ее будет трудно раствориться в горячей воде. Его водный раствор очень стабилен в диапазоне pH = 3 ~ 12. Он обладает хорошей совместимостью с крахмалом, гуаровой жвалой и т. Д. И множеством поверхностно -активных веществ. Когда температура достигает температуры гелея, возникает гелеобразование.

(2) Задержка воды метиловой целлюлозы зависит от ее добавления, вязкости, размера частиц и скорости растворения. Как правило, если количество добавления велика, тонкость мала, а вязкость большая, уровень удержания воды высока. Среди них количество добавления оказывает наибольшее влияние на уровень удержания воды, а уровень вязкости не является прямо пропорционален уровню удержания воды. Скорость растворения в основном зависит от степени модификации поверхности частиц целлюлозы и тонкости частиц. Среди вышеупомянутых целлюлозных эфиров метилцеллюлоза и гидроксипропиловая целлюлоза имеют более высокие показатели задержки воды.

(3) Изменения в температуре могут серьезно повлиять на задержку водой метиловой целлюлозы. Как правило, чем выше температура, тем хуже задержка воды. Если температура раствора превышает 40 ° C, задержка воды метиловой целлюлозы будет значительно снижена, серьезно влияя на построение раствора.

(4) Метильная целлюлоза оказывает значительное влияние на работоспособность и сплоченность раствора. «Адгезивность» здесь относится к силе связывания, ощущаемой между инструментом аппликатора работника и настенным подложкой, то есть сопротивлением сдвигу раствора. Адгезивность высока, сопротивление сдвига раствора велика, а сила, требуемая работникам в процессе использования, также велика, а строительные показатели раствора плохая. Сплочность метиловой целлюлозы находится на среднем уровне в продуктах эфира целлюлозного эфира.

Гидроксипропилметилцеллюлоза ：

Гидроксипропиловая метилцеллюлоза представляет собой разнообразие целлюлозы, выход и потребление которой быстро увеличиваются. Это неионный целлюлозный смешанный эфир, изготовленный из изысканного хлопка после щелочи, используя пропиленоксид и метилхлорид в качестве этерификационного агента посредством ряда реакций. Степень замены, как правило, 1,2 ~ 2,0. Его свойства варьируются в зависимости от отношения содержания метоксила к гидроксипропиловым содержанию.

(1) Гидроксипропиловая метилцеллюлоза легко растворим в холодной воде, и она столкнется с трудностями в растворении в горячей воде. Но температура его гелея в горячей воде значительно выше, чем у метилцеллюлозы. Растворимость в холодной воде также значительно улучшается по сравнению с метиловой целлюлозой.

(2) Вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы связана с его молекулярной массой, а чем больше молекулярная масса, тем выше вязкость. Температура также влияет на его вязкость, поскольку температура повышается, вязкость уменьшается. Однако влияние его высокой вязкости и температуры ниже, чем на метилцеллюлозу. Его решение стабильно при хранении при комнатной температуре.

(3) Задержка воды гидроксипропиловой метилцеллюлозы зависит от ее добавления, вязкости и т. Д., А скорость удержания воды при той же количестве добавления выше, чем у метилцеллюлозы.

(4) Гидроксипропиловая метилцеллюлоза является стабильной для кислоты и щелочи, а ее водный раствор очень стабилен в диапазоне pH = 2 ~ 12. Каустическая сода и извести вода мало влияют на ее производительность, но щелочи могут ускорить его растворение и слегка увеличить его вязкость. Гидроксипропиловая метилцеллюлоза является стабильной для общих солей, но когда концентрация солевого раствора высока, вязкость гидроксипропилметилцеллюлозного раствора имеет тенденцию к увеличению.

(5) Гидроксипропиловая метилцеллюлоза может быть смешана с водорастворимыми полимерными соединениями, образуя равномерный и более высокий раствор вязкости. Такие как поливиниловый спирт, крахмальный эфир, овощная жевательная резинка и т. Д.

(6) Гидроксипропиловая метилцеллюлоза обладает лучшей устойчивостью к ферментам, чем метилцеллюлоза, и ее раствор с меньшей вероятностью деградируется ферментами, чем метилцеллюлоза.

(7) Адгезия гидроксипропилметилцеллюлозы к конструкции раствора выше, чем у метилцеллюлозы.

Гидроксиэтилцеллюлоза ：

Он изготовлен из изысканного хлопка, обработанного щелочью, и реагирует с этиленом оксидом в качестве этерификационного агента в присутствии изопропанола. Степень его замещения, как правило, 1,5 ~ 2,0. Он обладает сильной гидрофильностью и легко поглощать влагу.

(1) Гидроксиэтилцеллюлоза растворим в холодной воде, но ее трудно растворить в горячей воде. Его раствор стабилен при высокой температуре без гелевого. Его можно долго использовать при высокой температуре в растворе, но его задержка воды ниже, чем у метилцеллюлозы.

(2) Гидроксиэтиловая целлюлоза стабильна для общей кислоты и щелочи, а щелочи могут ускорить его растворение и немного увеличить его вязкость. Его рассеиваемость в воде немного хуже, чем у метилцеллюлозы и гидроксипропилметиловой целлюлозы.

(3) Гидроксиэтиловая целлюлоза обладает хорошей анти-SAG для раствора, но у нее более длительное время замедления цемента.

(4) ПроизводительностьГидроксиэтил целлюлозаПроизводится некоторыми внутренними предприятиями, очевидно, ниже, чем у метилцеллюлозы из -за высокого содержания воды и высокого содержания золы.

(5) Милью водного раствора гидроксиэтиловой целлюлозы относительно серьезна. При температуре около 40 ° C плесень может возникнуть в течение 3-5 дней, что повлияет на ее производительность.

Карбоксиметилцеллюлоза ：

Эфир по целлюлозу с ножом изготовлен из натуральных волокон (хлопок и т. Д.) После лечения щелочи, используя монохлорацетат натрия в качестве агента этерификации, и проходит серию реакционных обработок. Степень замены, как правило, составляет 0,4 ~ 1,4, и ее характеристики сильно влияют на степень замены.

(1) Карбоксиметил целлюлоза более гигроскопична, и она будет содержать больше воды при хранении в общих условиях.

(2) Водный раствор карбоксиметил целлюлозы не производит гель, а вязкость уменьшается с повышением температуры. Когда температура превышает 50 ° C, вязкость необратима.

(3) Его стабильность сильно влияет на рН. Как правило, его можно использовать в растворе на основе гипса, но не в растворе на основе цемента. Когда он очень щелочный, он потеряет вязкость.

(4) Задержка воды намного ниже, чем метилцеллюлоза. Он оказывает замедление влияния на раствор на основе гипса и уменьшает его прочность. Тем не менее, цена карбоксиметил целлюлозы значительно ниже, чем на метилцеллюлозу.

Целлюлоза алкил эфира ：

Репрезентативными являются метиловая целлюлоза и этил целлюлоза. При промышленном производстве метилхлорид или этилхлорид обычно используется в качестве эфирного агента, и реакция заключается в следующем:

В формуле R представляет CH3 или C2H5. Концентрация щелочи не только влияет на степень этерификации, но также влияет на потребление алкилгалогенидов. Чем ниже концентрация щелочи, тем сильнее гидролиз алкилгалогенида. Чтобы уменьшить потребление эфирирующего агента, концентрация щелочи должна быть увеличена. Однако, когда концентрация щелочи слишком высока, эффект отек целлюлозы уменьшается, что не способствует реакции этерификации, а степень этерификации, следовательно, снижается. Для этой цели концентрированный Lye или твердый Lye может быть добавлен во время реакции. Реактор должен иметь хорошее перемешивающее и разрывающее устройство, чтобы щелочи могли быть равномерно распределены. Метил целлюлоза широко используется в качестве загустителя, клея и защитного коллоида и т. Д. Она также может использоваться в качестве диспергатора для эмульсионной полимеризации, диспергирующего для семян, текстильной суспензии, добавки для пищи и косметики, медицинского адгезии, на основе настройки и истинного времени, имитируемого на инициализа Продукты целлюлозы имеют высокую механическую прочность, гибкость, теплостойкость и резистентность к холоду. Низкозамещенная этил целлюлоза растворимся в воде и разбавленных щелочных растворах, а высокозамещенные продукты растворимы в большинстве органических растворителей. Он имеет хорошую совместимость с различными смолами и пластификаторами. Его можно использовать для изготовления пластмасс, пленок, лаков, адгезивов, латекса и материалов покрытия для лекарств и т. Д. Гидроксиалкильные группы.

Целлюлоза гидроксиалкильный эфир:

Репрезентативными являются гидроксиэтилцеллюлоза и гидроксипропил целлюлоза. Эфирирующие агенты представляют собой эпоксиды, такие как этиленоксид и оксид пропилена. Используйте кислоту или основание в качестве катализатора. Промышленное производство состоит в том, чтобы реагировать щелочной целлюлозу с помощью эфирификационного агента: гидроксиэтил целлюлоза с высокой стоимостью замещения растворим как в холодной воде, так и в горячей воде. Гидроксипропиловая целлюлоза с высокой стоимостью замещения растворится только в холодной воде, но не в горячей воде. Гидроксиэтилцеллюлоза может использоваться в качестве загустителя для латексных покрытий, текстильной печати и пасте окрашивания, материалов размера бумаги, клея и защитных коллоидов. Использование гидроксипропил целлюлозы аналогично использованию гидроксиэтил целлюлозы. Гидроксипропиловая целлюлоза с низким значением замещения может использоваться в качестве фармацевтического вспышки, которое может обладать как связывающими, так и дезинтегрирующими свойствами.

Карбоксиметил целлюлоза, английская аббревиатура CMC, как правило, существует в форме соли натрия. Эфирирующий агент - монохлоруксусная кислота, а реакция заключается в следующем:

Карбоксиметил целлюлоза является наиболее широко используемым водорастворимым целлюлозном эфиром. В прошлом он использовался в основном в качестве буровой грязи, но теперь он был расширен для использования в качестве добавки моющего, суспензию одежды, латекса, покрытие картон и бумаги и т. Д. Чистое карбоксиметилцеллоза может использоваться в пище, медицине, косметике, а также в качестве клея для керамики и плесени.

Полианионная целлюлоза (PAC) представляет собой ионную целлюлозной эфир и является высококачественным заместителем продукта для карбоксиметил целлюлозы (CMC). Это белый, не совсем белый или слегка желтый порошок или гранула, нетоксичная, безвкусная, легко растворяя в воде, образуя прозрачный раствор с определенной вязкостью, обладает лучшей стабильностью теплостойкости и устойчивости к соле, а также сильные антибактериальные свойства. Нет плесени и ухудшения. Он имеет характеристики высокой чистоты, высокой степени замещения и равномерного распределения заместителей. Его можно использовать в качестве связующего, утолшителя, реологического модификатора, уменьшения потерь жидкости, стабилизатора суспензии и т. Д. Полианионная целлюлоза (PAC) широко используется во всех отраслях, где может применяться CMC, что может значительно снизить дозировку, облегчить использование, обеспечить лучшую стабильность и удовлетворить более высокие требования к процессу.

Цианоэтил целлюлоза является продуктом реакции целлюлозы и акрилонитрила при катализе щелочи.

Цианоэтиловая целлюлоза имеет высокую диэлектрическую постоянную и низкую коэффициент потери и может использоваться в качестве матрицы смолы для фосфора и электролюминесцентных ламп. Низко-замещенная цианоэтил целлюлоза может использоваться в качестве изоляционной бумаги для трансформаторов.

Были приготовлены более высокие жирные алкогольные эфиры, алкениловые эфиры и ароматические спиртовые эфиры целлюлозы, но не использовались на практике.

Методы приготовления целлюлозного эфира могут быть разделены на метод воды, метод растворителя, метод заминки, метод суспензии, метод газолидов, метод жидкой фазы и комбинацию вышеуказанных методов.

5. ПРИНЦИП ПРИНАЦИИ:

Высокая α-клеточная пульпа пропитывается щелочным раствором, чтобы разрушить его, чтобы разрушить больше водородных связей, облегчить диффузию реагентов и генерировать щелочную целлюлозу, а затем реагировать с агентом эфирификации с получением целлюлозного эфира. Этерифицирующие агенты включают галогениды углеводородов (или сульфаты), эпоксиды и α и ненасыщенные соединения с акцепторами электронов.

6. Базовая производительность:

Admixtures играют ключевую роль в повышении производительности строительного раствора с сухим смешанным раствором и составляют более 40% стоимости материала в смешанном растворе. Значительная часть примесей на внутреннем рынке поставляется иностранными производителями, и поставщик также предоставляется эталонная доза продукта. В результате стоимость минометных изделий из сухого смешанного раствора остается высокой, и трудно популяризировать общую кладку и штукатурные растворы с большим количеством и широким диапазоном. Высококачественные рыночные продукты контролируются иностранными компаниями, а производители минометов с сухим смешанием имеют низкую прибыль и плохая цена; Применение примесь не хватает систематических и целенаправленных исследований, и слепо следует за иностранными формулами.

Упорная агент для воды является ключевой примесей для улучшения характеристик удержания воды в сухих смешанном растворе, а также является одной из ключевых примесь для определения стоимости растворов с сухой смешением. Основная функцияцеллюлозный эфирэто задержка воды.

Эфир целлюлозы является общим термином для ряда продуктов, полученных в результате реакции щелочной целлюлозы и эфирирующего агента при определенных условиях. Щелочная целлюлоза заменяется различными эфирирующими агентами для получения различных эфиров целлюлозы. Согласно ионизационным свойствам заместителей, эфиры целлюлозы могут быть разделены на две категории: ионные (такие как карбоксиметил целлюлоза) и неионо (такие как метил целлюлоза). Согласно типу заместителя, целлюлозный эфир может быть разделен на моноэфир (такой как метил целлюлоза) и смешанный эфир (например, гидроксипропилметил целлюлоза). Согласно различной растворимости, его можно разделить на растворимость воды (такую ​​как гидроксиэтил целлюлоза) и растворимость органической растворителя (например, этил целлюлоза). Сухое смешанное раствор представляет собой в основном растворимая в воде целлюлозы, а водорастворимая целлюлоза делится на тип мгновенного типа и тип с задержкой, обработанным поверхностью.

Механизм действия целлюлозного эфира в растворе выглядит следующим образом:

(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 плавность строительства.

(2) Благодаря своей собственной молекулярной структуре раствор эфира целлюлозы делает влагу в растворе нелегко потерять, и постепенно выпускает его в течение длительного периода времени, придавая миномету хорошим задержкой воды и работоспособностью.