Was ist Celluloseether?

Celluloseether ist eine Polymerverbindung mit einer Etherstruktur aus Cellulose. Jeder Glucosylring im Cellulose -Makromolekül enthält drei Hydroxylgruppen, die primäre Hydroxylgruppe am sechsten Kohlenstoffatom, die sekundäre Hydroxylgruppe auf der zweiten und dritten Kohlenstoffatome, und die Wasserstoff in den Hydroxylgruppen ersetzt durch eine Hydrrocarbon -Gruppe, um Zellulosether -DeSival -Derivaten zu erzeugen. Es ist ein Produkt, in dem der Wasserstoff der Hydroxylgruppe im Cellulosepolymer durch eine Kohlenwasserstoffgruppe ersetzt wird. Cellulose ist eine Polyhydroxypolymerverbindung, die sich weder auflöst noch schmilzt. Nach der Etherifizierung ist Cellulose in Wasser, verdünnte Alkalilösung und organischer Lösungsmittel löslich und weist Thermoplastizität auf.

Cellulose ist eine Polyhydroxypolymerverbindung, die sich weder auflöst noch schmilzt. Nach der Etherifizierung ist Cellulose in Wasser, verdünnte Alkalilösung und organischer Lösungsmittel löslich und weist Thermoplastizität auf.

1.Nature:

Die Löslichkeit von Cellulose nach der Etherifizierung ändert sich erheblich. Es kann in Wasser, verdünnte Säure, verdünntem Alkali oder organischer Lösungsmittel gelöst werden. Die Löslichkeit hängt hauptsächlich von drei Faktoren ab: (1) die Eigenschaften der im Etherifizierungsprozess eingeführten Gruppen, je größer die Gruppe, desto niedriger die Löslichkeit und je stärker die Polarität der eingeführten Gruppe, desto einfacher ist der Celluloseether, sich in Wasser aufzulösen. (2) Der Substitutionsgrad und die Verteilung von ätherischen Gruppen im Makromolekül. Die meisten Celluloseether können nur unter einem gewissen Substitutionsgrad in Wasser gelöst werden, und der Substitutionsgrad liegt zwischen 0 und 3; (3) Der Polymerisationsgrad von Celluloseether, desto höher der Grad der Polymerisation, desto weniger löslich; Je niedriger der Substitutionsgrad, der in Wasser gelöst werden kann, desto breiter der Bereich. Es gibt viele Arten von Celluloseether mit hervorragender Leistung, und sie werden in den Bereichen Bau, Zement, Erdöl, Lebensmittel, Textil, Waschmittel, Farbe, Medizin, Papierherstellung und elektronische Komponenten und andere Branchen häufig eingesetzt.

2. Entwickeln Sie:

China ist der weltweit größte Hersteller und Verbraucher von Celluloseether mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von mehr als 20%. Laut vorläufigen Statistiken gibt es in China etwa 50 Cellulose -Ether -Produktionsunternehmen, die entworfene Produktionskapazität der Celluloseetherindustrie hat 400.000 Tonnen überschritten, und es gibt etwa 20 Unternehmen mit mehr als 10.000 Tonnen, die hauptsächlich in Shandong, Hebei, Chongqing und Jiangsu verteilt sind. , Zhejiang, Shanghai und andere Orte.

3. Bedürfnis:

Im Jahr 2011 betrug die CMC -Produktionskapazität Chinas etwa 300.000 Tonnen. Angesichts der wachsenden Nachfrage nach hochwertigen Celluloseether in Branchen wie Medizin, Lebensmitteln und täglichen Chemikalien nimmt die häusliche Nachfrage nach anderen Celluloseetherprodukten als CMC zu. Die Produktionskapazität von MC/HPMC beträgt etwa 120.000 Tonnen und die von HEC etwa 20.000 Tonnen. PAC befindet sich noch in der Werbe- und Anwendungsstufe in China. Mit der Entwicklung großer Offshore -Ölfelder und der Entwicklung von Baumaterialien, Lebensmitteln, Chemikalien und anderen Branchen nimmt die Menge und das Gebiet des PAC von Jahr zu Jahr zu, mit einer Produktionskapazität von mehr als 10.000 Tonnen.

4. Klassifizierung:

Gemäß der klassifizierten Ersatzstruktur der chemischen Struktur können sie in anionische, kationische und nichtionische Ether unterteilt werden. Abhängig vom verwendeten Etherifizierungsmittel gibt es Methylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Ethylcellulose, Benzylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropyl -Methylusulose -Cellulose -Cellulos -Celloethyl -Celloethyl -Celloethyls -Celloethyls -Celloethylscyylus -Celloethyl -Celloethyl -Cyylose -Celluloses -Cellulose -Cellulose -Cellulos -Cellulos -Cellulos -Cellulose, Carboxytroxyetrox -Cyylose, Carboxytroxyethylscyylose, Carboxyetroxyetroxyetrox -Cyylus -Cyylose -Cyylus -Cyylose -Cyylusulose -Cellulos -Cellulose - Phenylcellulose usw. Methylcellulose und Ethylcellulose sind praktischer.

Methylcellulose:

Nachdem die raffinierte Baumwolle mit Alkali behandelt wurde, wird Celluloseether durch eine Reihe von Reaktionen mit Methanchlorid als Etherifizierungsmittel erzeugt. Im Allgemeinen beträgt der Substitutionsgrad 1,6 ~ 2,0 und die Löslichkeit unterscheidet sich auch bei unterschiedlichem Substitutionsgrad. Es gehört zum nichtionischen Celluloseether.

(1) Methylcellulose ist in kaltem Wasser löslich und es wird schwierig sein, in heißem Wasser aufzulösen. Die wässrige Lösung ist im Bereich von pH = 3 ~ 12 sehr stabil. Es hat eine gute Kompatibilität mit Stärke, Guargummi usw. und vielen Tensiden. Wenn die Temperatur die Gelierungstemperatur erreicht, tritt die Gelierung auf.

(2) Die Wasserretention von Methylcellulose hängt von ihrer Zugabe Menge, Viskosität, Partikelgröße und Auflösungsrate ab. Im Allgemeinen ist die Feinheit gering und die Viskosität ist im Allgemeinen groß, die Wasserspeicherungsrate ist hoch. Unter ihnen hat die Menge an Addition den größten Einfluss auf die Wasserretentionsrate, und das Viskositätsniveau ist nicht direkt proportional zum Niveau der Wasserretentionsrate. Die Auflösungsrate hängt hauptsächlich vom Grad der Oberflächenmodifikation von Zellulosepartikeln und der Partikelfeinheit ab. Unter den oben genannten Celluloseether sind Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose höhere Wasserretentionsraten aufweisen.

(3) Temperaturänderungen können die Wasserretention von Methylcellulose ernsthaft beeinträchtigen. Je höher die Temperatur, desto schlechter die Wasserretention. Wenn die Mörsertemperatur 40 ° C überschreitet, wird die Wasserretention von Methylcellulose signifikant reduziert und beeinflusst den Bau des Mörsers ernsthaft.

(4) Methylcellulose hat einen signifikanten Einfluss auf die Verarbeitbarkeit und den Zusammenhalt von Mörser. Die „Haftfähigkeit“ bezieht sich hier auf die Bindungskraft zwischen dem Applikator -Werkzeug des Arbeitnehmers und dem Wandsubstrat, dh dem Scherbeständigkeit des Mörsers. Die Haftfähigkeit ist hoch, der Scherbeständigkeit des Mörsers ist groß und die Stärke, die die Arbeiter im Nutzungsprozess benötigen, ist ebenfalls groß, und die Bauleistung des Mörsers ist schlecht. Der Zusammenhalt von Methylcellulose ist in Celluloseetherprodukten auf mittlerer Ebene.

Hydroxypropylmethylcellulose:

Hydroxypropylmethylcellulose ist eine Cellulose -Sorte, deren Ausgang und Verbrauch schnell zunehmen. Es handelt sich um einen nichtionischen Cellulose-gemischten Ether aus raffiniertem Baumwoll nach der Alkalisierung unter Verwendung von Propylenoxid und Methylchlorid als Etherifizierungsmittel durch eine Reihe von Reaktionen. Der Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 1,2 ~ 2,0. Die Eigenschaften variieren abhängig vom Verhältnis des Methoxylgehalts zum Hydroxypropylgehalt.

(1) Hydroxypropylmethylcellulose ist in kaltem Wasser leicht löslich und tritt auf Schwierigkeiten bei der Auflösung in heißem Wasser auf. Aber seine Gelierungstemperatur in heißem Wasser ist signifikant höher als die von Methylcellulose. Die Löslichkeit in kaltem Wasser wird im Vergleich zu Methylcellulose ebenfalls erheblich verbessert.

(2) Die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose hängt mit ihrem Molekulargewicht zusammen und je größer das Molekulargewicht ist, desto höher ist die Viskosität. Die Temperatur beeinflusst auch die Viskosität, wenn die Temperatur zunimmt, und die Viskosität nimmt ab. Der Einfluss seiner hohen Viskosität und Temperatur ist jedoch niedriger als der von Methylcellulose. Seine Lösung ist stabil, wenn es bei Raumtemperatur gespeichert ist.

(3) Die Wasserretention von Hydroxypropylmethylcellulose hängt von ihrer Zugabe Menge, Viskosität usw. ab, und seine Wasserretentionsrate unter derselben Additionsmenge ist höher als die von Methylcellulose.

(4) Hydroxypropylmethylcellulose ist zu Säure und Alkali stabil und seine wässrige Lösung ist im Bereich von pH = 2 ~ 12 sehr stabil. Ätzkatastar und Kalkwasser haben nur geringe Auswirkungen auf seine Leistung, aber Alkali kann seine Auflösung beschleunigen und seine Viskosität leicht erhöhen. Hydroxypropylmethylcellulose ist stabil zu häufigen Salzen, aber wenn die Konzentration der Salzlösung hoch ist, nimmt die Viskosität der Hydroxypropylmethylcelluloselösung tendenziell zu.

(5) Hydroxypropylmethylcellulose kann mit wasserlöslichen Polymerverbindungen gemischt werden, um eine gleichmäßige und höhere Viskositätslösung zu bilden. Wie Polyvinylalkohol, Stärkeether, Gemüsegummi usw.

(6) Hydroxypropylmethylcellulose weist eine bessere Enzymresistenz als Methylcellulose auf, und seine Lösung ist weniger wahrscheinlich durch Enzyme als Methylcellulose abgebaut.

(7) Die Adhäsion von Hydroxypropylmethylcellulose an die Mörtelkonstruktion ist höher als die von Methylcellulose.

Hydroxyethylcellulose:

Es besteht aus mit Alkali behandelten raffinierten Baumwoll und wird in Gegenwart von Isopropanol mit Ethylenoxid als Etherifizierungsmittel umgesetzt. Sein Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 1,5 ~ 2,0. Es hat eine starke Hydrophilie und ist leicht Feuchtigkeit zu absorbieren.

(1) Hydroxyethylcellulose ist in kaltem Wasser löslich, aber es ist schwierig, in heißem Wasser aufzulösen. Seine Lösung ist bei hoher Temperatur ohne Gelbe stabil. Es kann für eine lange Zeit unter hoher Temperatur im Mörtel verwendet werden, aber seine Wasserretention ist niedriger als die von Methylcellulose.

(2) Hydroxyethylcellulose ist für allgemeine Säure und Alkali stabil, und Alkali kann seine Auflösung beschleunigen und seine Viskosität leicht erhöhen. Die Dispergierbarkeit im Wasser ist etwas schlechter als die von Methylcellulose- und Hydroxypropyl -Methylcellulose.

(3) Hydroxyethylcellulose hat eine gute Anti-SAG-Leistung für Mörtel, hat jedoch eine längere Verzögerungszeit für Zement.

(4) die Leistung vonHydroxyethylcelluloseDie Herstellung einiger inländischer Unternehmen ist offensichtlich niedriger als die von Methylcellulose aufgrund seines hohen Wassergehalts und des hohen Aschehalts.

(5) Der Mehltau der wässrigen Lösung von Hydroxyethylcellulose ist relativ schwerwiegend. Bei einer Temperatur von etwa 40 ° C kann Mehltau innerhalb von 3 bis 5 Tagen auftreten, was sich auf die Leistung auswirkt.

Carboxymethylcellulose:

Der lonische Celluloseether wird nach Alkali -Behandlung aus natürlichen Fasern (Baumwolle usw.), unter Verwendung von Natriummonochloracetat als Etherifizierungsmittel und einer Reihe von Reaktionsbehandlungen hergestellt. Der Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 0,4 ~ 1,4 und seine Leistung wird stark von dem Substitutionsgrad beeinflusst.

(1) Carboxymethylcellulose ist hygroskopischer und enthält mehr Wasser, wenn sie unter allgemeinen Bedingungen gespeichert wird.

(2) Carboxymethylcellulose -wässrige Lösung erzeugt kein Gel, und die Viskosität nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Wenn die Temperatur 50 ° C überschreitet, ist die Viskosität irreversibel.

(3) Seine Stabilität wird durch den pH -Wert stark beeinflusst. Im Allgemeinen kann es in Gipsbasis-Mörtel verwendet werden, jedoch nicht in Zementbasis-Mörtel. Wenn es stark alkalisch ist, verliert es die Viskosität.

(4) Die Wasserretention ist weitaus niedriger als Methylcellulose. Es hat einen verzögerten Effekt auf den Mörser auf Gipsbasis und verringert seine Stärke. Der Preis für Carboxymethylcellulose ist jedoch signifikant niedriger als der von Methylcellulose.

Cellulose Alkylether ：

Repräsentative sind Methylcellulose und Ethylcellulose. In der industriellen Produktion wird Methylchlorid oder Ethylchlorid im Allgemeinen als Etherifizierungsmittel verwendet, und die Reaktion ist wie folgt:

In der Formel repräsentiert R CH3 oder C2H5. Die Alkali -Konzentration beeinflusst nicht nur den Grad der Ätherifizierung, sondern auch den Verbrauch von Alkylhalogeniden. Je niedriger die Alkali -Konzentration, desto stärker die Hydrolyse des Alkylhalogenids. Um den Verbrauch des Etherifizierungsmittels zu verringern, muss die Alkaliskonzentration erhöht werden. Wenn jedoch die Alkali -Konzentration zu hoch ist, wird der Schwellungseffekt von Cellulose verringert, was der Etherifizierungsreaktion nicht förderlich ist und der Grad der Etherifizierung daher verringert wird. Zu diesem Zweck können während der Reaktion konzentrierte Lauge oder feste Lauge zugesetzt werden. Der Reaktor sollte ein gutes Rühr- und Tränengerät haben, damit der Alkali gleichmäßig verteilt werden kann. 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 Celluloseprodukte haben eine hohe mechanische Festigkeit, Flexibilität, Wärmebeständigkeit und Kaltwiderstand. Niedrig substituierte Ethylcellulose ist in Wasser- und verdünnten alkalischen Lösungen löslich, und hochsubstituierte Produkte sind in den meisten organischen Lösungsmitteln löslich. Es hat eine gute Kompatibilität mit verschiedenen Harzen und Weichmachern. Es kann verwendet werden, um Plastik, Filme, Lacken, Klebstoffe, Latex- und Beschichtungsmaterialien für Arzneimittel usw. herzustellen. Die Einführung von Hydroxyalkylgruppen in Cellulosealkylethether kann seine Löslichkeit verbessern, die Empfindlichkeit gegenüber dem Salzen erhöhen, die Gelationstemperatur erhöhen und die Heißmeltungseigenschaften usw. verbessert. Der Grad der oberen Eigenschaften der oberen Eigenschaften und die Änderung der Änderungen der Veränderungen der Veränderungen der Veränderungen der Veränderungen und der Veränderungen der Veränderungen und der Veränderung der Veränderungen und der Veränderung der Veränderungen der Veränderungen und der Veränderung der Veränderungen und der Veränderung der Veränderungen und der Veränderung der Veränderungen und der Veränderung der Veränderungen und der Veränderung der Veränderungen. Hydroxyalkylgruppen.

Cellulosehydroxyalkylether:

Repräsentative sind Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylcellulose. Etherifizierungsmittel sind Epoxide wie Ethylenoxid und Propylenoxid. Verwenden Sie Säure oder Base als Katalysator. Die industrielle Produktion besteht darin, Alkali -Cellulose mit Etherifikationsmittel zu reagieren: Hydroxyethylcellulose mit hohem Substitutionswert ist sowohl in kaltem Wasser als auch in heißem Wasser löslich. Hydroxypropylcellulose mit hohem Substitutionswert ist nur in kaltem Wasser löslich, aber nicht in heißem Wasser. Hydroxyethylcellulose kann als Verdicker für Latexbeschichtungen, Textildruck- und Färbenpasten, Papiergrößenmaterialien, Klebstoffe und Schutzkolloide verwendet werden. Die Verwendung von Hydroxypropylcellulose ähnelt der von Hydroxyethylcellulose. Hydroxypropylcellulose mit niedrigem Substitutionswert kann als pharmazeutischer Hilfsmittel verwendet werden, der sowohl Bindungseigenschaften als auch zerfetzte Eigenschaften aufweisen kann.

Carboxymethylcellulose, die englische Abkürzung CMC, existiert im Allgemeinen in Form von Natriumsalz. Das Etherifizierungsmittel ist Monochloressigsäure, und die Reaktion lautet wie folgt:

Carboxymethylcellulose ist der am häufigsten verwendete wasserlösliche Celluloseether. In der Vergangenheit wurde es hauptsächlich als Bohrschlamm verwendet, aber jetzt wurde es erweitert, um als Additiv aus Reinigungsmittel, Kleidungsschlamm, Latexfarbe, Beschichtung von Papp und Papier usw. verwendet zu werden. Pure Carboxymethylzellulose kann in Lebensmitteln, Medizin, Kosmetik und auch als Adhäsive für Ceramics und Formen verwendet werden.

Polyanionische Cellulose (PAC) ist ein ionischer Celluloseether und ein High-End-Ersatzprodukt für Carboxymethylcellulose (CMC). Es ist ein weißes, cremes oder leicht gelbes Pulver oder ein Granulat, ungiftig, geschmacklos und leicht zu löst in Wasser zu löst, um eine transparente Lösung mit einer gewissen Viskosität zu bilden, eine bessere Hitzeresistenzstabilität und Salzresistenz und starke antibakterielle Eigenschaften. Kein Schimmel und Verschlechterung. Es hat die Eigenschaften einer hohen Reinheit, einem hohen Substitutionsgrad und einer gleichmäßigen Verteilung von Substituenten. Es kann als Bindemittel, Verdicker, Rheologiemodifikator, Flüssigkeitsverlust Reduzierer, Suspensionsstabilisator usw. verwendet werden. Polyanionische Cellulose (PAC) wird in allen Branchen, in denen CMC angewendet werden, häufig verwendet werden, was die Dosierung erheblich verringern, die Verwendung ermöglichen, die Verwendung eines besseren Stabilität und den höheren Prozessanforderungen erfüllen kann.

Cyanoethylcellulose ist das Reaktionsprodukt von Cellulose und Acrylonitril unter der Katalyse von Alkali.

Cyanoethylcellulose hat einen hohen Dielektrizitätskonstanten und einen niedrigen Verlustkoeffizienten und kann als Harzmatrix für Phosphor- und Elektrolumineszenzlampen verwendet werden. Niedrig substituierte Cyanoethylcellulose können als Isolierpapier für Transformatoren verwendet werden.

Höhere Fettalkohol -Ether, Alkenylether und aromatische Alkoholethers von Cellulose wurden in der Praxis nicht verwendet.

Die Herstellungsmethoden von Celluloseether können in Wassermedikamethoden, Lösungsmittelmethoden, Knetenmethoden, Aufschlämmungsmethode, Gas-Solid-Methode, Flüssigphasenmethode und die Kombination der oben genannten Methoden unterteilt werden.

5. Vorbereitungsprinzip:

Das hohe α-Cellulose-Zellstoff wird mit alkalischer Lösung eingeweicht, um es zu schwellen, um mehr Wasserstoffbrücken zu zerstören, die Diffusion von Reagenzien zu erleichtern und Alkali-Cellulose zu erzeugen und dann mit dem Etherifizierungsmittel zu reagieren, um Celluloseether zu erhalten. Etherifizierungsmittel umfassen Kohlenwasserstoffhalogenide (oder Sulfate), Epoxide und α- und β -ungesättigte Verbindungen mit Elektronenakzeptoren.

6. Grundlegende Leistung:

Beimischungen spielen eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Leistung von trockenmischten Mörtel und machen mehr als 40% der Materialkosten für trockenmischte Mörtel aus. Ein beträchtlicher Teil der Beimischung auf dem Inlandsmarkt wird von ausländischen Herstellern geliefert, und die Referenzdosis des Produkts wird auch vom Lieferanten bereitgestellt. Infolgedessen bleiben die Kosten für trocken gemischte Mörtelprodukte hoch, und es ist schwierig, das gemeinsame Mauerwerk und die Verpackung von Mörsern mit einer großen Menge und einem weiten Bereich populär zu machen. High-End-Marktprodukte werden von ausländischen Unternehmen kontrolliert, und trockenmischte Mörtelhersteller haben niedrige Gewinne und eine schlechte Preiserschwinglichkeit. Die Anwendung von Beimischungen fehlt systematische und gezielte Forschung und folgt blind den fremden Formeln.

Wasserbehörde ist eine wichtige Beimischung zur Verbesserung der Wasserspeicherleistung von trockenem Mörser, und es ist auch eine der wichtigsten Beimtungen, um die Kosten für trocken gemischte Mörtelmaterialien zu bestimmen. Die Hauptfunktion vonCelluloseetherist Wasserretention.

Celluloseether ist ein allgemeiner Begriff für eine Reihe von Produkten, die durch die Reaktion von Alkali -Cellulose- und Etherifizierungsmittel unter bestimmten Bedingungen hergestellt werden. Alkali -Cellulose wird durch verschiedene Etherifizierungsmittel ersetzt, um verschiedene Celluloseether zu erhalten. Gemäß den Ionisationseigenschaften von Substituenten können Celluloseether in zwei Kategorien unterteilt werden: ionisch (wie Carboxymethylcellulose) und nichtionisch (wie Methylcellulose). Gemäß der Art des Substituenten kann Celluloseether in Monoether (wie Methylcellulose) und gemischtes Ether (wie Hydroxypropylmethylcellulose) unterteilt werden. Nach unterschiedlicher Löslichkeit kann es in Wasserlöslichkeit (wie Hydroxyethylcellulose) und organische Lösungsmittellöslichkeit (wie Ethylcellulose) unterteilt werden. Trockenmischter Mörtel ist hauptsächlich wasserlösliche Cellulose, und wasserlösliche Cellulose wird in einen sofortigen Typ unterteilt und mit oberflächen behandelter verzögerter Aufbaulösungen.

Der Wirkungsmechanismus von Celluloseether im Mörtel lautet wie folgt:

(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) Aufgrund seiner eigenen molekularen Struktur macht die Cellulose -Ether -Lösung die Feuchtigkeit im Mörtel nicht leicht zu verlieren und füllt sie über einen langen Zeitraum allmählich frei, was den Mörtel mit guter Wasserretention und Verarbeitbarkeit ausstellt.