Vad är cellulosa eter?

Cellulosaeter är en polymerförening med en eterstruktur gjord av cellulosa. Varje glukosylring i cellulosa makromolekylen innehåller tre hydroxylgrupper, den primära hydroxylgruppen på den sjätte kolatomen, den sekundära hydroxylgruppen på den andra och tredje kolatomerna, och väte i hydroxylgruppen ersätts av en hydrongrupp för att generera celluloserivat. Det är en produkt där väte i hydroxylgruppen i cellulosapolymeren ersätts av en kolvätegrupp. Cellulosa är en polyhydroxipolymerförening som varken löser upp eller smälter. Efter eterifiering är cellulosa löslig i vatten, utspädd alkali -lösning och organiskt lösningsmedel och har termoplasticitet.

Cellulosa är en polyhydroxipolymerförening som varken löser upp eller smälter. Efter eterifiering är cellulosa löslig i vatten, utspädd alkali -lösning och organiskt lösningsmedel och har termoplasticitet.

1.Natur ：

Lösligheten för cellulosa efter eterifiering förändras avsevärt. Det kan lösas i vatten, utspädd syra, utspädelse av alkali eller organiskt lösningsmedel. Lösligheten beror främst på tre faktorer: (1) Egenskaperna hos de grupper som introducerats i eterifieringsprocessen, den introducerade desto större grupp, desto lägre löslighet och ju starkare polariteten hos den introducerade gruppen, desto lättare är cellulosa eter att lösa sig i vatten; (2) Graden av substitution och distribution av eterifierade grupper i makromolekylen. De flesta cellulosaetrar kan endast upplösas i vatten under en viss grad av substitution, och graden av substitution är mellan 0 och 3; (3) graden av polymerisation av cellulosaeter, ju högre grad av polymerisation, desto mindre löslig; Ju lägre grad av substitution som kan lösas i vatten, desto bredare intervallet. Det finns många typer av cellulosaetrar med utmärkt prestanda, och de används allmänt i konstruktion, cement, petroleum, mat, textil, tvättmedel, färg, medicin, papper och elektroniska komponenter och andra branscher.

2. Utveckla ：

Kina är världens största producent och konsument av cellulosaeter, med en genomsnittlig årlig tillväxttakt på mer än 20%. Enligt preliminär statistik finns det cirka 50 cellulosa eterproduktionsföretag i Kina, den designade produktionskapaciteten för cellulosa eterindustrin har överskridit 400 000 ton, och det finns cirka 20 företag med mer än 10 000 ton, främst distribuerade i Shandong, Hebei, Chongqing och Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai och andra platser.

3. Behöver ：

2011 var Kinas CMC -produktionskapacitet cirka 300 000 ton. Med den växande efterfrågan på högkvalitativa cellulosaetrar inom industrier som medicin, mat och dagliga kemikalier ökar den inhemska efterfrågan på andra cellulosa eterprodukter än CMC. , Produktionskapaciteten för MC/HPMC är cirka 120 000 ton, och HEC är cirka 20 000 ton. PAC är fortfarande i marknadsförings- och ansökningsstadiet i Kina. Med utvecklingen av stora offshore -oljefält och utvecklingen av byggnadsmaterial, mat, kemiska och andra industrier ökar PAC: s belopp och fält år efter år, med en produktionskapacitet på mer än 10 000 ton.

4. Klassificering ：

Enligt den kemiska strukturklassificeringen av substituenter kan de delas upp i anjoniska, katjoniska och nonjoniska etrar. 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 Fenylcellulosa, etc. Metylcellulosa och etylcellulosa är mer praktiska.

Metylcellulosa ：

Efter att den raffinerade bomullen behandlas med alkali produceras cellulosaeter genom en serie reaktioner med metanklorid som eterifieringsmedel. I allmänhet är graden av substitution 1,6 ~ 2,0, och lösligheten är också annorlunda med olika grader av substitution. Det tillhör icke-jonisk cellulosaeter.

(1) Metylcellulosa är löslig i kallt vatten, och det kommer att vara svårt att lösa upp i varmt vatten. Dess vattenlösning är mycket stabil inom området pH = 3 ~ 12. Det har god kompatibilitet med stärkelse, guargummi etc. och många ytaktiva ämnen. När temperaturen når gelatemperaturen inträffar gelering.

(2) Vattenretentionen av metylcellulosa beror på dess tillsatsmängd, viskositet, partikelstorlek och upplösningshastighet. I allmänhet, om tillsatsmängden är stor, är finheten liten och viskositeten är stor, vattenhållningshastigheten är hög. Bland dem har mängden tillsats den största inverkan på vattenretentionshastigheten, och viskositetsnivån är inte direkt proportionell mot nivån på vattenhållningsgraden. Upplösningshastigheten beror huvudsakligen på graden av ytmodifiering av cellulosapartiklar och partikelfinens. Bland ovanstående cellulosaetrar har metylcellulosa och hydroxipropylmetylcellulosa högre vattenretentionshastigheter.

(3) Förändringar i temperaturen kan allvarligt påverka vattenretentionen av metylcellulosa. I allmänhet, ju högre temperatur, desto sämre är vattenretentionen. Om murbrukstemperaturen överstiger 40 ° C kommer vattenhållningen av metylcellulosa att reduceras avsevärt, vilket allvarligt påverkar byggandet av murbruk.

(4) Metylcellulosa har en betydande effekt på murbrukens bearbetbarhet och sammanhållning. "Vidhäftningsförmågan" hänvisar här till bindningskraften som känns mellan arbetarens applikatorverktyg och väggsubstratet, det vill säga murbrukens skjuvmotstånd. Vidhäftningsförmågan är hög, murbrukens skjuvmotstånd är stor, och den styrka som arbetarna krävs i användarprocessen är också stor och murbrukens byggprestanda är dålig. Sammanhållningen av metylcellulosa är på medelhög nivå i cellulosa eterprodukter.

Hydroxipropylmetylcellulosa ：

Hydroxipropylmetylcellulosa är en cellulosa sort vars produktion och konsumtion ökar snabbt. Det är en icke-jonisk cellulosa blandad eter tillverkad av raffinerad bomull efter alkalisering, med användning av propylenoxid och metylklorid som eterifieringsmedel, genom en serie reaktioner. Graden av substitution är i allmänhet 1,2 ~ 2,0. Dess egenskaper varierar beroende på förhållandet mellan metoxylinnehåll och hydroxipropylinnehåll.

(1) Hydroxipropylmetylcellulosa är lätt löslig i kallt vatten, och det kommer att stöta på svårigheter att lösa upp i varmt vatten. Men dess gelningstemperatur i varmt vatten är betydligt högre än för metylcellulosa. Lösligheten i kallt vatten förbättras också kraftigt jämfört med metylcellulosa.

(2) Viskositeten hos hydroxipropylmetylcellulosa är relaterad till dess molekylvikt, och ju större molekylvikt, desto högre viskositet. Temperaturen påverkar också viskositeten, när temperaturen ökar minskar viskositeten. Påverkan av dess höga viskositet och temperatur är emellertid lägre än metylcellulosa. Lösningen är stabil när den lagras vid rumstemperatur.

(3) Vattenretentionen av hydroxipropylmetylcellulosa beror på dess tillsatsmängd, viskositet etc., och dess vattenhållningsgrad under samma tillsatsmängd är högre än för metylcellulosa.

(4) hydroxipropylmetylcellulosa är stabilt för syra och alkali, och dess vattenlösning är mycket stabil inom området pH = 2 ~ 12. Kaustisk soda och kalkvatten har liten effekt på dess prestanda, men alkali kan påskynda dess upplösning och öka sin viskositet något. Hydroxipropylmetylcellulosa är stabilt för vanliga salter, men när koncentrationen av saltlösning är hög, tenderar viskositeten för hydroxipropylmetylcelluloslösning att öka.

(5) Hydroxipropylmetylcellulosa kan blandas med vattenlösliga polymerföreningar för att bilda en enhetlig och högre viskositetslösning. Såsom polyvinylalkohol, stärkelseeter, grönsaksgummi etc.

(6) Hydroxipropylmetylcellulosa har bättre enzymresistens än metylcellulosa, och dess lösning är mindre benägna att försämras av enzymer än metylcellulosa.

(7) Vidhäftningen av hydroxipropylmetylcellulosa till murbruk är högre än för metylcellulosa.

Hydroxietylcellulosa ：

Den är gjord av raffinerad bomull behandlad med alkali och reagerade med etenoxid som eterifieringsmedel i närvaro av isopropanol. Substitutionsgraden är i allmänhet 1,5 ~ 2,0. Den har stark hydrofilicitet och är lätt att ta upp fukt.

(1) Hydroxietylcellulosa är löslig i kallt vatten, men det är svårt att lösa upp i varmt vatten. Lösningen är stabil vid hög temperatur utan gelning. Det kan användas under lång tid under hög temperatur i murbruk, men dess vattenretention är lägre än för metylcellulosa.

(2) Hydroxietylcellulosa är stabil för allmän syra och alkali, och alkali kan påskynda dess upplösning och öka dess viskositet något. Dess spridbarhet i vatten är något sämre än för metylcellulosa och hydroxipropylmetylcellulosa.

(3) Hydroxietylcellulosa har god anti-SAG-prestanda för murbruk, men den har en längre fördröjningstid för cement.

(4) prestandan avhydroxietylcellulosaTillverkad av vissa inhemska företag är uppenbarligen lägre än metylcellulosa på grund av dess höga vatteninnehåll och höga askinnehåll.

(5) Mögeln för den vattenhaltiga lösningen av hydroxietylcellulosa är relativt allvarlig. Vid en temperatur av cirka 40 ° C kan mögel ske inom 3 till 5 dagar, vilket kommer att påverka dess prestanda.

Karboximetylcellulosa ：

Lonic cellulosa eter är tillverkad av naturliga fibrer (bomull, etc.) efter alkali -behandling, med användning av natriummonokloracetat som eterifieringsmedel och genomgår en serie reaktionsbehandlingar. Graden av substitution är i allmänhet 0,4 ~ 1,4, och dess prestanda påverkas starkt av graden av substitution.

(1) Karboximetylcellulosa är mer hygroskopisk och kommer att innehålla mer vatten när det lagras under allmänna förhållanden.

(2) Karboximetylcellulosa vattenlösning ger inte gel, och viskositeten minskar med temperaturökningen. När temperaturen överstiger 50 ° C är viskositeten irreversibel.

(3) Dess stabilitet påverkas kraftigt av pH. I allmänhet kan den användas i gipsbaserad murbruk, men inte i cementbaserad murbruk. När det är mycket alkaliskt kommer det att förlora viskositeten.

(4) Dess vattenretention är mycket lägre än metylcellulosa. Den har en retarderande effekt på gipsbaserad murbruk och minskar dess styrka. Priset på karboximetylcellulosa är emellertid betydligt lägre än för metylcellulosa.

Cellulosa alkyleter ：

Representativa är metylcellulosa och etylcellulosa. I industriell produktion används metylklorid eller etylklorid vanligtvis som eterifieringsmedel, och reaktionen är som följer:

I formeln representerar R CH3 eller C2H5. Alkalikoncentration påverkar inte bara graden av eterifiering utan påverkar också konsumtionen av alkylhalogenider. Ju lägre alkalikoncentrationen, desto starkare är hydrolysen av alkylhalogeniden. För att minska konsumtionen av eterifierande medel måste alkalikoncentrationen ökas. Men när alkalikoncentrationen är för hög reduceras svullnadseffekten av cellulosa, vilket inte gynnar eterifieringsreaktionen, och graden av eterifiering reduceras därför. För detta ändamål kan koncentrerad lut eller fast lut tillsättas under reaktionen. Reaktorn bör ha en bra omrörning och rivningsanordning så att alkalierna kan fördelas jämnt. 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 cellulose Produkter har hög mekanisk styrka, flexibilitet, värmebeständighet och kallmotstånd. Lågsubstituerad etylcellulosa är löslig i vatten och utspädda alkaliska lösningar, och högsubstituerade produkter är lösliga i de flesta organiska lösningsmedel. Det har god kompatibilitet med olika hartser och mjukgörare. Det kan användas för att göra plast, filmer, lack, lim, latex och beläggningsmaterial för läkemedel, etc. Införandet av hydroxyalkylgrupper i cellulosa alkyletrar kan förbättra dess löslighet, minska dess känslighet för att sala ut, öka gelationstemperaturen och förbättra heta smältegenskaper etc. Hydroxyalkylgrupper.

Cellulosa hydroxyalkyleter ：

Representativa är hydroxietylcellulosa och hydroxipropylcellulosa. Etherifieringsmedel är epoxider såsom etenoxid och propylenoxid. Använd syra eller bas som katalysator. Industriell produktion ska reagera alkali -cellulosa med eterifieringsmedel: hydroxietylcellulosa med högt substitutionsvärde är lösligt i både kallt vatten och varmt vatten. Hydroxipropylcellulosa med högt substitutionsvärde är endast lösligt i kallt vatten men inte i varmt vatten. Hydroxietylcellulosa kan användas som förtjockningsmedel för latexbeläggningar, textiltryck och färgningspasta, pappersstorleksmaterial, lim och skyddskolloider. Användningen av hydroxipropylcellulosa liknar den för hydroxietylcellulosa. Hydroxipropylcellulosa med lågt substitutionsvärde kan användas som ett farmaceutiskt hjälpmedel, som kan ha både bindande och sönderfallande egenskaper.

Karboximetylcellulosa, den engelska förkortningen CMC, finns vanligtvis i form av natriumsalt. Etherifieringsmedel är monoklorättiksyra, och reaktionen är som följer:

Karboximetylcellulosa är den mest använda vattenlösliga cellulosaeten. Tidigare användes det huvudsakligen som borrslam, men nu har det utvidgats till att användas som ett tillsatsmedel av tvättmedel, kläduppslamning, latexfärg, beläggning av kartong och papper, etc. Ren karboximetylcellulosa kan användas i mat, medicin, kosmetika och även som lim för keramik och formar.

Polyanionisk cellulosa (PAC) är en jonisk cellulosaeter och är en avancerad substitutionsprodukt för karboximetylcellulosa (CMC). Det är ett vitt, off-vitt eller något gult pulver eller granulat, giftfri, smaklös, lätt att lösa i vatten för att bilda en transparent lösning med en viss viskositet, har bättre värmebeständighet och saltmotstånd och starka antibakteriella egenskaper. Ingen mögel och försämring. Det har egenskaperna hos hög renhet, hög grad av substitution och enhetlig fördelning av substituenter. Det kan användas som bindemedel, förtjockningsmedel, reologimodifierare, vätskevänskare, suspensionstabilisator, etc. Polyanionisk cellulosa (PAC) används allmänt i alla branscher där CMC kan tillämpas, vilket kan minska doseringen, underlätta användningen, ge bättre stabilitet och uppfylla högre processkrav.

Cyanoetylcellulosa är reaktionsprodukten av cellulosa och akrylonitril under katalysen av alkali.

Cyanoetylcellulosa har en hög dielektrisk konstant och låg förlustkoefficient och kan användas som en hartsmatris för fosfor och elektroluminescerande lampor. Lågsubstituerad cyanoetylcellulosa kan användas som isolerande papper för transformatorer.

Högre fett alkoholetrar, alkenyletrar och aromatiska alkoholetrar i cellulosa har framställts, men har inte använts i praktiken.

Beredningsmetoderna för cellulosaeter kan delas upp i vattenmedelsmetod, lösningsmedelsmetod, knådningsmetod, uppslamningsmetod, gas-fast metod, vätskefasmetod och kombinationen av ovanstående metoder.

5. Förberedelseprincip:

Den höga a-cellulosa massan blötläggs med alkalisk lösning för att svälla den för att förstöra mer vätebindningar, underlätta diffusionen av reagens och generera alkali-cellulosa och reagera sedan med eterifieringsmedel för att erhålla cellulosaeter. Etherifieringsmedel inkluderar kolvätehalogenider (eller sulfater), epoxider och a och p omättade föreningar med elektronacceptorer.

6.Basisk prestanda:

Bedsättning spelar en nyckelroll för att förbättra prestandan för att bygga torrblandad murbruk och står för mer än 40% av de materiella kostnaderna i torrblandad murbruk. En betydande del av blandningen på den inhemska marknaden tillhandahålls av utländska tillverkare, och referensdosen för produkten tillhandahålls också av leverantören. Som ett resultat förblir kostnaden för torrblandade murbrukprodukter höga, och det är svårt att popularisera vanligt murverk och gipsade murbruk med en stor mängd och ett brett utbud. High-end marknadsprodukter kontrolleras av utländska företag, och torrblandade murbrukstillverkare har låg vinst och dåligt pris överkomliga priser; Tillämpningen av blandningar saknar systematisk och riktad forskning och följer blint utländska formler.

Vattenhållningsmedel är en viktig blandning för att förbättra vattenhållningsprestanda för torrblandad murbruk, och det är också en av de viktigaste blandningarna för att bestämma kostnaden för torrblandade murbruk. Huvudfunktionen avcellulosaeterär vattenhållning.

Cellulosaeter är en allmän term för en serie produkter som produceras genom reaktionen av alkali -cellulosa och eterifieringsmedel under vissa förhållanden. Alkali -cellulosa ersätts av olika eterifieringsmedel för att erhålla olika cellulosaetrar. Enligt joniseringsegenskaperna hos substituenter kan cellulosaetrar delas upp i två kategorier: joniska (såsom karboximetylcellulosa) och nonjoniska (såsom metylcellulosa). Enligt typen av substituent kan cellulosaeter delas upp i monoether (såsom metylcellulosa) och blandad eter (såsom hydroxipropylmetylcellulosa). Enligt olika löslighet kan den delas upp i vattenlöslighet (såsom hydroxietylcellulosa) och organisk lösningsmedelslöslighet (såsom etylcellulosa). Torrblandad murbruk är huvudsakligen vattenlöslig cellulosa, och vattenlöslig cellulosa delas upp i omedelbar typ och ytbehandlad fördröjning av dissolution.

Verkningsmekanismen för cellulosaeter i murbruk är som följer:

(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 of Konstruktion.

(2) På grund av sin egen molekylstruktur gör cellulosa eterlösningen fukten i murbruk inte lätt att förlora och släpper gradvis den under en lång tid, vilket ger murbruk med god vattenretention och bearbetbarhet.