Co je celulózový éter?

Celulóza etheru je polymerní sloučenina s etherovou strukturou vyrobenou z celulózy. Každý glukosyl kruh v celulózové makromolekule obsahuje tři hydroxylové skupiny, primární hydroxylová skupina na šestém atomu uhlíku, sekundární hydroxylová skupina na druhém a třetím atomech uhlíku a vodík v hydroxylové skupině je nahrazena hydrokarbonovou skupinou pro celulózovou derivaci. Jedná se o produkt, ve kterém je vodík hydroxylové skupiny v celulózovém polymeru nahrazen uhlovodíkovou skupinou. Celulóza je polyhydroxy polymerní sloučenina, která se nerozpustí ani taje. Po etherifikaci je celulóza rozpustná ve vodě, zředěná alkalický roztok a organické rozpouštědlo a má termoplasticitu.

Celulóza je polyhydroxy polymerní sloučenina, která se nerozpustí ani taje. Po etherifikaci je celulóza rozpustná ve vodě, zředěná alkalický roztok a organické rozpouštědlo a má termoplasticitu.

1.Netutura ：

Rozpustnost celulózy po etherifikaci se významně změní. Může být rozpuštěn ve vodě, zředěná kyselinu, zředěná alkálie nebo organické rozpouštědlo. Rozpustnost závisí hlavně na třech faktorech: (1) charakteristiky skupin zavedených v procesu étherifikace, zavedení, čím větší skupina, tím nižší je rozpustnost a tím silnější je polarita zavedené skupiny, tím snazší je celulóza ether; (2) stupeň substituce a distribuce etherifikovaných skupin v makromolekule. Většina celulózových etherů může být rozpuštěna pouze ve vodě za určitého stupně substituce a stupeň substituce je mezi 0 a 3; (3) stupeň polymerace celulózového etheru, tím vyšší je stupeň polymerace, tím méně rozpustný; Čím nižší je stupeň substituce, který může být rozpuštěn ve vodě, čím širší rozsah. Existuje mnoho druhů celulózových etherů s vynikajícím výkonem a jsou široce používány ve stavebnictví, cementu, ropě, jídle, textilu, detergentu, barvě, medicíně, tvorbě papíru a elektronických součástí a dalších průmyslových odvětvích.

2. rozvoj ：

Čína je největším producentem na světě a spotřebitelem celulózového etheru s průměrnou roční mírou růstu více než 20%. Podle předběžných statistik existuje v Číně asi 50 celulózových etherových podniků, navržená produkční kapacita celulózového éteru překročila 400 000 tun a existuje asi 20 podniků s více než 10 000 tunami, zejména v Shandongu, Hebei, Chongqing a Jiangsu. , Zhejiang, Šanghaj a další místa.

3. potřeba ：

V roce 2011 byla čínská výrobní kapacita CMC asi 300 000 tun. S rostoucí poptávkou po vysoce kvalitních celulózových etherech v průmyslových odvětvích, jako jsou medicína, potraviny a denní chemikálie, roste domácí poptávka po jiných produktech celulózového etheru než CMC. , výrobní kapacita MC/HPMC je asi 120 000 tun a kapacita HEC je asi 20 000 tun. PAC je stále ve fázi propagace a aplikace v Číně. S rozvojem velkých ropných polí na moři a vývojem stavebních materiálů, potravin, chemických látek a dalších průmyslových odvětví se množství a pole PAC ročně zvyšují a rozšiřují ročně s výrobní kapacitou více než 10 000 tun.

4. klasifikace ：

Podle klasifikace chemické struktury substituentů lze rozdělit na aniontové, kationtové a neiontové ethery. 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 Fenyllulóza atd. Methylcelulóza a ethylcelulóza jsou praktičtější.

Methylcelulóza ：

Poté, co je rafinovaná bavlna ošetřena alkalií, je celulózový ether produkován prostřednictvím řady reakcí s chloridem metanem jako etherifikační činidlo. Obecně je stupeň substituce 1,6 ~ 2,0 a rozpustnost se také liší s různými stupni substituce. Patří do neiontového celulózového éteru.

(1) Methylcelulóza je rozpustná ve studené vodě a bude obtížné se rozpustit v horké vodě. Jeho vodný roztok je velmi stabilní v rozmezí pH = 3 ~ 12. Má dobrou kompatibilitu s škrobem, guarovou gumou atd. A mnoho povrchově aktivních látek. Když teplota dosáhne gelační teploty, dojde k gelaci.

(2) Zadržování vody methylcelulózy vody závisí na jeho množství přidání, viskozitě, velikosti částic a míru rozpouštění. Obecně platí, že pokud je množství přidání velké, jemnost je malá a viskozita je velká, míra zadržování vody je vysoká. Mezi nimi má množství přidání největšího dopadu na míru zadržování vody a úroveň viskozity není přímo úměrná úrovni míry zadržování vody. Rychlost rozpouštění závisí hlavně na stupni povrchové modifikace částic celulózy a jemnosti částic. Methylcelulóza a hydroxypropyl methylcelulóza mezi výše uvedenými celulózovými ethery mají vyšší míru retence vody.

(3) Změny teploty mohou vážně ovlivnit zadržování vody methylcelulózy. Obecně, čím vyšší je teplota, tím horší je zadržování vody. Pokud teplota malty přesáhne 40 ° C, bude retence vody methylcelulózy výrazně snížena, což vážně ovlivňuje konstrukci malty.

(4) Methylcelulóza má významný vliv na zpracovatelnost a soudržnost malty. „Přilnavost“ zde odkazuje na lepenku, která se cítila mezi nástrojem aplikátoru pracovníka a nástěnným substrátem, tj. Smykový odpor malty. Přilnavost je vysoká, smykový odpor malty je velký a síla vyžadovaná pracovníky v procesu používání je také velká a stavební výkon malty je špatný. Soudržnost methylcelulózy je na střední úrovni v celulózových etherech.

Hydroxypropylmethylcelulóza ：

Hydroxypropylmethylcelulóza je odrůda celulózy, jejíž výstup a spotřeba rychle rostou. Jedná se o neionickou celulózu smíšený ether vyrobený z rafinované bavlny po alkalizaci pomocí propylenoxidu a methylchloridu jako etherifikačního činidla prostřednictvím řady reakcí. Stupeň substituce je obecně 1,2 ~ 2,0. Jeho vlastnosti se liší v závislosti na poměru obsahu methoxylu k obsahu hydroxypropylu.

(1) Hydroxypropylmethylcelulóza je snadno rozpustná ve studené vodě a setkává se s obtížemi při rozpuštění v horké vodě. Ale jeho gelační teplota v horké vodě je výrazně vyšší než teplota methylcelulózy. Rozpustnost ve studené vodě se také výrazně zlepšuje ve srovnání s methylcelulózou.

(2) Viskozita hydroxypropylmethylcelulózy souvisí s jeho molekulovou hmotností a čím větší je molekulová hmotnost, tím vyšší je viskozita. Teplota také ovlivňuje jeho viskozitu, jak se teplota zvyšuje, snižuje se viskozita. Vliv jeho vysoké viskozity a teploty je však nižší než vliv methylcelulózy. Jeho roztok je stabilní při skladování při teplotě místnosti.

(3) Zadržování vody hydroxypropylmethylcelulózy závisí na jejím množství přidání, viskozitě atd. A jeho míra zadržování vody pod stejným množstvím přidání je vyšší než u methylcelulózy.

(4) Hydroxypropylmethylcelulóza je stabilní pro kyselinu a zásady a jeho vodný roztok je velmi stabilní v rozmezí pH = 2 ~ 12. Kaustická soda a limetková voda mají malý účinek na jeho výkon, ale alkalii mohou urychlit jeho rozpuštění a mírně zvýšit jeho viskozitu. Hydroxypropylmethylcelulóza je stabilní pro běžné soli, ale když je koncentrace solného roztoku vysoká, má viskozita roztoku hydroxypropylmethylcelulózy tendenci se zvyšovat.

(5) Hydroxypropylmethylcelulóza může být smíchána s polymerními sloučeninami rozpustnými ve vodě za vzniku jednotného a vyššího roztoku viskozity. Jako je polyvinylalkohol, škrob, zeleninová guma atd.

(6) Hydroxypropylmethylcelulóza má lepší enzymovou rezistenci než methylcelulóza a jeho roztok je méně pravděpodobný degradován enzymy než methylcelulóza.

(7) Adheze hydroxypropylmethylcelulózy na maltovou konstrukci je vyšší než u methylcelulózy.

Hydroxyethyllulóza ：

Vyrábí se z rafinované bavlny ošetřené alkálií a reaguje s ethylenoxidem jako etherifikační činidlo v přítomnosti isopropanolu. Jeho stupeň substituce je obecně 1,5 ~ 2,0. Má silnou hydrofilitu a snadno absorbuje vlhkost.

(1) Hydroxyethylcelulóza je rozpustná ve studené vodě, ale je obtížné se rozpustit v horké vodě. Jeho roztok je stabilní při vysoké teplotě bez gellingu. Může být použit po dlouhou dobu při vysoké teplotě na maltě, ale jeho retence vody je nižší než u methylcelulózy.

(2) Hydroxyethylcelulóza je stabilní pro obecnou kyselinu a alkalii a alkalii mohou urychlit jeho rozpuštění a mírně zvýšit jeho viskozitu. Jeho rozptýlenost ve vodě je o něco horší než u methylcelulózy a hydroxypropylmethylcelulózy.

(3) Hydroxyethylcelulóza má pro maltu dobrý anti-SAG výkon, ale pro cement má delší dobu retardingu.

(4) VýkonnostHydroxyethylcelulózaVyráběné některými domácími podniky je zjevně nižší než u methylcelulózy díky vysokému obsahu vody a vysokému obsahu popela.

(5) Plíseň vodného roztoku hydroxyethylcelulózy je relativně vážná. Při teplotě asi 40 ° C může dojít k plísní během 3 až 5 dnů, což ovlivní jeho výkon.

Karboxymethyl celulóza ：

Lonic celulóza ether je vyroben z přírodních vláken (bavlna atd.) Po alkalickém ošetření pomocí monochloroacetátu sodného jako etherifikačního činidla a podstupující řadu reakčních ošetření. Stupeň substituce je obecně 0,4 ~ 1,4 a jeho výkon je velmi ovlivněn stupněm substituce.

(1) Karboxymethylcelulóza je hygroskopičtější a při uložení za obecných podmínek bude obsahovat více vody.

(2) Vodný roztok karboxymethyllulózy nevytváří gel a viskozita klesá se zvýšením teploty. Když teplota přesáhne 50 ° C, je viskozita nevratná.

(3) Jeho stabilita je velmi ovlivněna pH. Obecně ji lze použít v maltě na bázi sádry, ale ne v maltě na bázi cementu. Když je vysoce alkalický, ztratí viskozitu.

(4) Jeho retence vody je mnohem nižší než methylcelulóza. Má retardingový účinek na maltu na bázi sádry a snižuje její sílu. Cena karboxymethylcelulózy je však výrazně nižší než cena methylcelulózy.

Celulózový alkylether ：

Reprezentativní jsou methylcelulóza a ethylcelulóza. Při průmyslové produkci se methylchlorid nebo ethylchlorid obecně používá jako etherifikační činidlo a reakce je následující:

Ve vzorci R představuje C3 nebo C2H5. Koncentrace alkálií ovlivňuje nejen stupeň etherifikace, ale také ovlivňuje spotřebu alkylhalogenidů. Čím nižší je koncentrace alkálií, tím silnější je hydrolýza alkylhalogenidu. Aby se snížila spotřeba etherifikačního činidla, musí být koncentrace alkalií zvýšena. Pokud je však koncentrace alkalií příliš vysoká, je však snížen otokový účinek celulózy, což neprovádí etherifikační reakci, a proto se sníží stupeň etherifikace. Za tímto účelem lze během reakce přidat koncentrovaný louh nebo pevný louh. Reaktor by měl mít dobré míchání a trhací zařízení tak, aby bylo možné rovnoměrně distribuovat alkalii. Methyl cellulose is widely used as thickener, adhesive and protective colloid etc. It can also be used as a dispersant for emulsion polymerization, a bonding dispersant for seeds, a textile slurry, an additive for food and cosmetics, a medical adhesive, a drug coating material, and used in latex paint, printing ink, ceramic production, and mixed into cement Used to control the setting time and increase the initial strength, etc. Ethyl Celulózové produkty mají vysokou mechanickou pevnost, flexibilitu, odolnost proti teplu a odolnost proti chladu. Nízko-substituovaná ethylcelulóza je rozpustná ve vodě a zředěné alkalické roztoky a ve většině organických rozpouštědel jsou rozpustné vysoce substituované produkty. Má dobrou kompatibilitu s různými pryskyřicemi a změkčovači. Může být použit k výrobě plastů, filmů, laků, lepidel, latexových a povlakových materiálů pro léčiva atd. Zavedení hydroxyalkylových skupin do celulózových alkyl etherů může zlepšit jeho rozpustnost, snížit citlivost na solení, snižovat a zvýšit teplotu gelace atd. Hydroxyalkylové skupiny.

Celulóza hydroxyalkylether ：

Reprezentativní jsou hydroxyethylcelulóza a hydroxypropylcelulóza. Ethetherifikační činidla jsou epoxidy, jako je ethylenoxid a propylenoxid. Jako katalyzátor použijte kyselinu nebo bázi. Průmyslová produkce má reagovat na alkalickou celulózu s etherifikačním činidlem: Hydroxyethylcelulóza s vysokou hodnotou substituce je rozpustná jak ve studené vodě, tak u horké vody. Hydroxypropyllulóza s vysokou hodnotou substituce je rozpustná pouze ve studené vodě, ale nikoli v horké vodě. Hydroxyethylcelulóza lze použít jako zahušťovadlo pro latexové povlaky, textilní tisk a barvicí pasty, materiály pro velikost papíru, lepidla a ochranné koloidy. Použití hydroxypropylcelulózy je podobné použití hydroxyethylcelulózy. Hydroxypropylcelulóza s nízkou hodnotou substituce lze použít jako farmaceutický excipint, který může mít jak vazebné, tak dezintegrující vlastnosti.

Karboxymethylcelulóza, anglická zkratka CMC, obecně existuje ve formě sodné soli. Etherifikační činidlo je kyselina monochloroctová a reakce je následující:

Karboxymethylcelulóza je nejpoužívanější vodou rozpustný celulózový ether. V minulosti se to používalo hlavně jako vrtné bahno, ale nyní bylo rozšířeno, aby bylo použito jako aditiva detergentu, kaše na oděvu, latexové barvy, povlak kartonu a papíru atd. Čistý karboxymethyllulóza může být použit v potravinách, medicíně, kosmetice a také jako lepidlo pro keramiku a formy.

Polyanionická celulóza (PAC) je iontová celulóza a je špičkovým náhradním produktem karboxymethylcelulózy (CMC). Jedná se o bílý, bělavý nebo mírně žlutý prášek nebo granule, netoxický, bez chuti, snadno se rozpustil ve vodě, aby vytvořil průhledný roztok s určitou viskozitou, má lepší stabilitu odolnosti proti teplu a odolnost proti soli a silné antibakteriální vlastnosti. Žádná plíseň a zhoršení. Má vlastnosti vysoké čistoty, vysoký stupeň substituce a jednotné distribuce substituentů. Lze jej použít jako pojivo, zahušťovače, reologický modifikátor, redukce ztráty tekutin, stabilizátor suspenze atd. Polyanionická celulóza (PAC) se široce používá ve všech průmyslových odvětvích, kde lze CMC aplikovat, což může výrazně snížit dávkování, usnadnit použití, poskytovat lepší stabilitu a splňovat vyšší požadavky na proces.

Kyanoethylcelulóza je reakčním produktem celulózy a akrylonitrilu při katalýze alkalií.

Kyanoethylcelulóza má vysokou dielektrickou konstantu a koeficient nízkých ztráty a lze ji použít jako pryskyřičná matrice pro fosfor a elektroluminiscenční lampy. Jako izolační papír pro transformátory lze použít s nízkým substituovaným kyanoethylcelulózou.

Byly připraveny vyšší ethery z mastného alkoholu, alkenylEthers a aromatické alkoholové ethery celulózy, ale nebyly použity v praxi.

Metody přípravy celulózového etheru lze rozdělit na metodu vodního média, metodu rozpouštědla, metodu hnětení, metoda kalu, metoda pevné plyny, metodu kapalinové fáze a kombinace výše uvedených metod.

5. Princip přípravy:

Vysoká acelulózová buničina je namočena alkalickým roztokem, aby ji zvětšila, aby zničila více vodíkových vazeb, usnadnila difúzi činidel a generovala alkalickou celulózu a poté reagovala s etherifikačním činidlem pro získání celulózového etheru. Etherufikující činidla zahrnují halokarbonové halogenidy (nebo sírany), epoxidy a a a p nesatované sloučeniny s akceptory elektronů.

6.Basický výkon:

Admixtures hrají klíčovou roli při zlepšování výkonu budování malty s mixem a představují více než 40% materiálových nákladů u misce s míchání suché. Značnou součást příměsi na domácím trhu poskytují zahraniční výrobci a dodavatel je také poskytován referenční dávkování produktu. V důsledku toho zůstávají náklady na minometné výrobky s mixem suchých a je obtížné popularizovat běžné zdivo a omítky s velkým množstvím a širokým rozsahem. Výrobky na špičkovém trhu jsou ovládány zahraničními společnostmi a výrobci malty s míchání suchých směsí mají nízký zisk a špatnou cenu ceny; Aplikace příměsků postrádá systematický a cílený výzkum a slepě sleduje zahraniční vzorce.

Čícedlo pro udržení vody je klíčovou příměsí ke zlepšení zadržovacího výkonu vody s minovou minkou a je také jedním z klíčových příměsů pro stanovení nákladů na maltové materiály s suchými míry. Hlavní funkcecelulóza etherje retence vody.

Celulóza ether je obecný termín pro řadu produktů produkovaných reakcí alkalické celulózy a etherifikačního činidla za určitých podmínek. Alkalická celulóza je nahrazena různými etherifikačními látkami, aby se získaly různé ethery celulózy. Podle ionizačních vlastností substituentů lze celulózové ethery rozdělit do dvou kategorií: iontové (jako je karboxymethylcelulóza) a neionická (jako methylcelulóza). Podle typu substituentu lze celulózový ether rozdělit na monoether (jako je methyllulóza) a smíšený ether (jako je hydroxypropyl methylcelulóza). Podle různé rozpustnosti může být rozdělena na rozpustnost vody (jako je hydroxyethylcelulóza) a rozpustnost organického rozpouštědla (jako je ethylcelulóza). Morta s mixem suché je hlavně ve vodě rozpustná celulóza a celulóza rozpustná ve vodě je rozdělena na typ okamžitého typu a povrchově ošetřeného typu zpožděného disoluce.

Mechanismus působení celulózového etheru na maltě je následující:

(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 smoothness konstrukce.

(2) Vzhledem k vlastní molekulární struktuře způsobuje celulózový ether roztok, že vlhkost ve maltě není snadná, a postupně ji uvolňuje po dlouhou dobu a obdaří maltu s dobrou retencí vody a zpracovatelností.