Éter de celulosa

Información básica

El Éter de celulosa es un compuesto de polímero polihidroxi que no se disuelve ni se derrite. Después DE LA eterificación, el éter de celulosa es soluble en agua, solución alcalina diluida y disolvente orgánico, y tiene termoplasticidad.

Naturaleza

La solubilidad de la celulosa después de la eterificación cambia significativamente. Se puede disolver en agua, ácido diluido, álcali diluido o disolvente orgánico. La solubilidad depende principalmente de tres factores: (1) Las características de los grupos introducidos en el proceso de eterificación, el introducido Cuanto mayor sea el grupo, menor será la solubilidad, Y cuanto más fuerte es la polaridad del grupo introducido, más fácil es disolver el éter de celulosa en agua; (2) El grado de sustitución y la distribución de grupos eterificados en La macromolécula. La mayoría de los éteres de celulosa solo se pueden disolver en agua bajo un cierto grado de sustitución, y el grado de sustitución está entre 0 y 3; (3) El grado de polimerización del éter de celulosa, cuanto mayor sea el grado de polimerización, menos soluble; Cuanto menor sea el grado de sustitución que se puede disolver en agua, más amplio será el rango. Hay muchos tipos de éteres de celulosa con un excelente rendimiento, y son ampliamente utilizados en la construcción, cemento, petróleo, alimentos, textiles, detergente, pintura, medicina, fabricación de papel y componentes electrónicos y otras industrias.

Desarrollar

China es el mayor productor y consumidor mundial de éter de celulosa, con una tasa de crecimiento anual promedio de más de 20%. Según las estadísticas preliminares, hay alrededor de 50 empresas de producción de éter de celulosa en China, la capacidad de producción diseñada de la industria del éter de celulosa ha excedido las 400.000 toneladas, Y hay alrededor de 20 empresas con más de 10.000 toneladas, distribuidas principalmente en Shandong, Hebei, Chongqing y Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai y otros lugares.

Necesidad

En 2011, la capacidad de producción de CMC de China fue de aproximadamente 300.000 toneladas. Con la creciente demanda de éteres de celulosa de alta calidad en industrias como la medicina, los alimentos y los productos químicos diarios, la demanda interna de otros productos de éter de celulosa distintos de CMC está aumentando. La capacidad de producción de MC/HPMC es de aproximadamente 120.000 toneladas, y la de HEC es de aproximadamente 20.000 toneladas. PAC todavía se encuentra en la etapa de promoción y aplicación en China. Con el desarrollo de grandes campos petrolíferos en alta mar y el desarrollo de materiales de construcción, alimentos, productos químicos y otras industrias, la cantidad y el campo de PAC están aumentando y expandiéndose año tras año, con una capacidad de producción de más de 10.000 toneladas.

Categoría

Según la clasificación de la estructura química de los sustituyentes, se pueden dividir en éteres aniónicos, catiónicos y no iónicos. Dependiendo del agente de eterificación utilizado, hay metil celulosa, Hidroxietil metil celulosa, carboximetil celulosa, etil celulosa, bencil celulosa, Hidroxietil celulosa, hidroxipropil celulosa metil celulosa, cianoetil celulosa, bencil cianoetil celulosa, hidroxietil carboximetil celulosa y fenil celulosa, etc. La metilcelulosa y La etilcelulosa son más prácticas.

Metilcelulosa

Después de tratar el algodón refinado con álcali, se produce Éter de celulosa a través de una serie de reacciones con cloruro de metano como agente de eterificación. Generalmente, el grado de sustitución es 1,6 ~ 2,0, y la solubilidad también es diferente con diferentes grados de sustitución. Pertenece al éter de celulosa no iónico.

(1) La metilcelulosa es soluble en agua fría, y será difícil de disolver en agua caliente. Su solución acuosa es muy estable en el rango de pH = 3 ~ 12. Tiene buena compatibilidad con almidón, goma guar, etc. y muchos tensioactivos. Cuando la temperatura alcanza la temperatura de gelificación, se produce gelificación.

(2) La retención de agua de metil celulosa depende de su cantidad de adición, viscosidad, finura de las partículas y velocidad de disolución. Generalmente, si la cantidad de adición es grande, La finura es pequeña y la viscosidad es grande, la tasa de retención de agua es alta. Entre ellos, la cantidad de adición tiene el mayor impacto en la tasa de retención de agua, y el nivel de viscosidad no es directamente proporcional al nivel de tasa de retención de agua. La velocidad de disolución depende principalmente del grado de modificación de la superficie de las partículas de celulosa y la finura de las partículas. Entre los éteres de celulosa anteriores, la metil hidroxipropil celulosa y la metil celulosa tienen tasas de retención de agua más altas.

(3) Los cambios en la temperatura afectarán seriamente la tasa de retención de agua de la metil celulosa. Generalmente, cuanto mayor es la temperatura, peor es la retención de agua. Si la temperatura del mortero supera los 40 ° C, la retención de agua de metil celulosa se reducirá significativamente, afectando seriamente la construcción del mortero.

(4) La metilcelulosa tiene un efecto significativo en la construcción y cohesión del mortero. La "adhesividad"Aquí se refiere a la fuerza de unión que se siente entre la herramienta aplicadora del trabajador y el sustrato de la pared, es decir, la resistencia al cizallamiento del mortero. La adhesividad es alta, la resistencia al cizallamiento del mortero es grande y la resistencia requerida por los trabajadores en el proceso de uso también es grande, y el rendimiento de construcción del mortero es pobre. La cohesión de la metil celulosa está a un nivel medio en los productos de éter de celulosa.

Hidroxipropilmetilcelulosa

La hidroxipropil metilcelulosa es una variedad de celulosa cuya producción y consumo están aumentando rápidamente. Es un éter mixto de celulosa no iónico hecho de algodón refinado después de la alcalinización, utilizando óxido de propileno y cloruro de metilo como agente de eterificación, a través de una serie de reacciones. El grado de sustitución es generalmente 1,2 ~ 2,0. Sus propiedades varían dependiendo de la relación entre el contenido de metoxilo y el contenido de hidroxipropilo.

(1) La hidroxipropil metilcelulosa es fácilmente soluble en agua fría y encontrará dificultades para disolverse en agua caliente. Pero su temperatura de gelificación en agua caliente es significativamente más alta que la de metil celulosa. La solubilidad en agua fría también se mejora mucho en comparación con metil celulosa.

(2) La viscosidad de la hidroxipropil metilcelulosa está relacionada con su peso molecular, y cuanto mayor es el peso molecular, mayor es la viscosidad. La temperatura también afecta su viscosidad, a medida que aumenta la temperatura, disminuye la viscosidad. Sin embargo, la influencia de su alta viscosidad y temperatura es menor que la de la metil celulosa. Su solución es estable cuando se almacena a temperatura ambiente.

(3) La retención de agua de hidroxipropil metilcelulosa depende de su cantidad de adición, viscosidad, etc., y su tasa de retención de agua por debajo de la misma cantidad de adición es mayor que la de metil celulosa.

(4) La hidroxipropil metilcelulosa es estable al ácido y al álcali, y su solución acuosa es muy estable en el rango de pH = 2 ~ 12. La soda cáustica y el agua de cal tienen poco efecto en su rendimiento, pero el álcali puede acelerar su disolución y aumentar ligeramente su viscosidad. La hidroxipropil metilcelulosa es estable a las sales comunes, pero cuando la concentración de solución de sal es alta, la viscosidad de la solución de hidroxipropil metilcelulosa tiende a aumentar.

(5) La hidroxipropil metilcelulosa se puede mezclar con compuestos poliméricos solubles en agua para formar una solución uniforme y de mayor viscosidad. Como alcohol polivinílico, éter de almidón, goma vegetal, etc.

(6) La hidroxipropil metilcelulosa tiene una mejor resistencia enzimática que la metilcelulosa, y la posibilidad de degradación enzimática de su solución es menor que la de la metilcelulosa.

(7) La adhesión de hidroxipropil metilcelulosa a la construcción de mortero es mayor que la de metilcelulosa.

Hidroxietil celulosa

Está hecho de algodón refinado tratado con álcali y se hace reaccionar con óxido de etileno como agente de eterificación en presencia de isopropanol. Su grado de sustitución es generalmente 1,5 ~ 2,0. Tiene una fuerte hidrofilia y es fácil de absorber la humedad.

(1) La hidroxietilcelulosa es soluble en agua fría, pero es difícil de disolver en agua caliente. Su solución es estable a alta temperatura sin gelificar. Puede usarse durante mucho tiempo a alta temperatura en mortero, pero su retención de agua es menor que la de metil celulosa.

(2) Hidroxietil Celulosa es estable al ácido general y álcali. El álcali puede acelerar su disolución y aumentar ligeramente su viscosidad. Su dispersibilidad en agua es ligeramente peor que la de metil celulosa e metil hidroxipropil celulosa.

(3) La hidroxietilcelulosa tiene un buen rendimiento anti-SAG para el mortero, pero tiene un tiempo de retardo más largo para el cemento.

(4) El Rendimiento De La hidroxietilcelulosa producida por algunas empresas nacionales es significativamente menor que el de la metilcelulosa debido a su alto contenido de agua y alto contenido de cenizas.

(5) El moho de la solución acuosa de hidroxietil Celulosa es relativamente grave. A una temperatura de aproximadamente 40 ° C, el moho puede ocurrir dentro de 3 a 5 días, lo que afectará su rendimiento.

Rendimiento básico

Las mezclas desempeñan un papel clave en la mejora del rendimiento de la construcción de mortero de mezcla seca y representan más de la 40% del costo del material en el mortero de mezcla seca. Una parte considerable de la mezcla en el mercado nacional es suministrada por fabricantes extranjeros, y el proveedor también proporciona la dosis de referencia del producto. Como resultado, el costo de los productos de mortero de mezcla seca sigue siendo alto, y es difícil popularizar los morteros comunes de mampostería y enlucido con una gran cantidad y una amplia gama. Los productos de mercado de alta gama están controlados por empresas extranjeras, y los fabricantes de mortero de mezcla seca tienen bajos beneficios y poca asequibilidad de los precios; la aplicación de mezclas carece de resear sistemática y dirigidaCH, y sigue ciegamente fórmulas extranjeras.

El agente de retención de agua es una mezcla clave para mejorar el rendimiento de retención de agua del mortero mezclado en seco, y también es uno de los aditivos clave para determinar el costo de los materiales de mortero de mezcla en seco. La función principal del éter de celulosa es la retención de agua.

El Éter de celulosa es un término general para una serie de productos producidos por la reacción de celulosa alcalina y agente eterificante bajo ciertas condiciones. La celulosa alcalina se reemplaza por diferentes agentes eterificantes para obtener diferentes éteres de celulosa. Según las propiedades de ionización de los sustituyentes, los éteres de celulosa se pueden dividir en dos categorías: iónicos (como carboximetilcelulosa) y no iónicos (como metil celulosa). Según el tipo de sustituyente, el éter de celulosa se puede dividir en monoéter (como metil celulosa) y éter mixto (como metil hidroxipropil celulosa). Según una solubilidad diferente, se puede dividir en solubilidad en agua (como hidroxietilcelulosa) y solubilidad en disolvente orgánico (como etilcelulosa). El mortero mezclado en seco es principalmente celulosa soluble en agua, y la celulosa soluble en agua se divide en tipo instantáneo y tipo de disolución retardada tratada en superficie.