Apa itu Selulosa Eter?

Selulosa eter adalah senyawa polimer dengan struktur eter yang terbuat dari selulosa.Setiap cincin glukosil dalam makromolekul selulosa mengandung tiga gugus hidroksil, gugus hidroksil primer pada atom karbon keenam, gugus hidroksil sekunder pada atom karbon kedua dan ketiga, dan hidrogen pada gugus hidroksil digantikan oleh gugus hidrokarbon untuk menghasilkan selulosa. benda turunan eter.Ini adalah produk di mana hidrogen dari gugus hidroksil dalam polimer selulosa digantikan oleh gugus hidrokarbon.Selulosa adalah senyawa polimer polihidroksi yang tidak larut atau meleleh.Setelah eterifikasi, selulosa larut dalam air, larutan alkali encer dan pelarut organik, dan memiliki termoplastisitas.

Selulosa adalah senyawa polimer polihidroksi yang tidak larut atau meleleh.Setelah eterifikasi, selulosa larut dalam air, larutan alkali encer dan pelarut organik, dan memiliki termoplastisitas.

1.Alam：

Kelarutan selulosa setelah eterifikasi berubah secara signifikan.Itu dapat dilarutkan dalam air, asam encer, alkali encer atau pelarut organik.Kelarutan terutama bergantung pada tiga faktor: (1) Karakteristik gugus yang dimasukkan dalam proses eterifikasi, gugus yang dimasukkan Semakin besar gugusnya, semakin rendah kelarutannya, dan semakin kuat polaritas gugus yang dimasukkan, semakin mudah selulosa eternya. larut dalam air;(2) Derajat substitusi dan distribusi gugus eterifikasi dalam makromolekul.Sebagian besar eter selulosa hanya dapat dilarutkan dalam air pada tingkat substitusi tertentu, dan tingkat substitusi antara 0 dan 3;(3) Derajat polimerisasi selulosa eter, semakin tinggi derajat polimerisasi, semakin tidak larut;Semakin rendah derajat substitusi yang dapat larut dalam air, semakin luas jangkauannya.Ada banyak jenis eter selulosa dengan kinerja luar biasa, dan banyak digunakan dalam konstruksi, semen, minyak bumi, makanan, tekstil, deterjen, cat, obat-obatan, pembuatan kertas dan komponen elektronik serta industri lainnya.

2. Kembangkan：

Cina adalah produsen dan konsumen selulosa eter terbesar di dunia, dengan tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata lebih dari 20%.Menurut statistik awal, ada sekitar 50 perusahaan produksi selulosa eter di Cina, kapasitas produksi industri selulosa eter yang dirancang telah melebihi 400.000 ton, dan ada sekitar 20 perusahaan dengan lebih dari 10.000 ton, terutama didistribusikan di Shandong, Hebei, Chongqing dan Jiangsu., Zhejiang, Shanghai dan tempat-tempat lain.

3. Perlu：

Pada 2011, kapasitas produksi CMC China sekitar 300.000 ton.Dengan meningkatnya permintaan selulosa eter berkualitas tinggi di industri seperti obat-obatan, makanan, dan bahan kimia sehari-hari, permintaan dalam negeri untuk produk selulosa eter selain CMC meningkat., kapasitas produksi MC/HPMC sekitar 120.000 ton, dan HEC sekitar 20.000 ton.PAC masih dalam tahap promosi dan aplikasi di China.Dengan pengembangan ladang minyak lepas pantai yang besar dan pengembangan industri bahan bangunan, makanan, kimia dan lainnya, jumlah dan lapangan PAC meningkat dan berkembang dari tahun ke tahun, dengan kapasitas produksi lebih dari 10.000 ton.

4. Klasifikasi：

Menurut klasifikasi struktur kimia substituen, mereka dapat dibagi menjadi eter anionik, kationik, dan nonionik.Tergantung pada zat eterifikasi yang digunakan, ada metil selulosa, hidroksietil metil selulosa, karboksimetil selulosa, etil selulosa, selulosa benzil, hidroksietil selulosa, hidroksipropil metil selulosa selulosa, selulosa sianoetil, selulosa sianoetil, karboksimetil hidroksietil selulosa dan fenil selulosa, dll. Metil selulosa dan etil selulosa lebih praktis.

Metilselulosa：

Setelah kapas halus diperlakukan dengan alkali, selulosa eter diproduksi melalui serangkaian reaksi dengan metana klorida sebagai zat eterifikasi.Umumnya, derajat substitusi adalah 1,6~2,0, dan kelarutannya juga berbeda dengan derajat substitusi yang berbeda.Itu milik eter selulosa non-ionik.

(1) Metilselulosa larut dalam air dingin, dan akan sulit larut dalam air panas.Larutan berairnya sangat stabil dalam kisaran pH = 3 ~ 12.Ini memiliki kompatibilitas yang baik dengan pati, guar gum, dll. Dan banyak surfaktan.Ketika suhu mencapai suhu gelasi, gelasi terjadi.

(2) Retensi air metil selulosa bergantung pada jumlah penambahan, viskositas, ukuran partikel, dan laju disolusi.Umumnya, jika jumlah penambahannya besar, kehalusannya kecil, dan viskositasnya besar, tingkat retensi airnya tinggi.Diantaranya, jumlah penambahan memiliki dampak terbesar pada laju retensi air, dan tingkat viskositas tidak berbanding lurus dengan tingkat laju retensi air.Laju disolusi terutama tergantung pada tingkat modifikasi permukaan partikel selulosa dan kehalusan partikel.Di antara eter selulosa di atas, metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa memiliki tingkat retensi air yang lebih tinggi.

(3) Perubahan suhu serius dapat mempengaruhi retensi air metil selulosa.Umumnya, semakin tinggi suhunya, semakin buruk retensi airnya.Jika suhu mortar melebihi 40°C, retensi air dari metil selulosa akan berkurang secara signifikan, yang secara serius mempengaruhi konstruksi mortar.

(4) Metil selulosa berpengaruh nyata terhadap workability dan kohesi mortar.“Kelengketan” di sini mengacu pada kekuatan ikatan yang dirasakan antara alat aplikator pekerja dan substrat dinding, yaitu ketahanan geser mortar.Daya rekatnya tinggi, ketahanan geser mortar besar, dan kekuatan yang dibutuhkan oleh pekerja dalam proses penggunaan juga besar, dan kinerja konstruksi mortar buruk.Kohesi metil selulosa berada pada tingkat sedang dalam produk selulosa eter.

Hidroksipropilmetilselulosa：

Hydroxypropyl methylcellulose adalah varietas selulosa yang output dan konsumsinya meningkat pesat.Ini adalah eter campuran selulosa non-ionik yang terbuat dari kapas halus setelah alkalisasi, menggunakan propilena oksida dan metil klorida sebagai zat eterifikasi, melalui serangkaian reaksi.Tingkat substitusi umumnya 1,2 ~ 2,0.Sifatnya bervariasi tergantung pada rasio kandungan metoksil terhadap kandungan hidroksipropil.

(1) Hidroksipropil metilselulosa mudah larut dalam air dingin, dan akan sulit larut dalam air panas.Tetapi suhu gelasi dalam air panas secara signifikan lebih tinggi daripada metil selulosa.Kelarutan dalam air dingin juga sangat meningkat dibandingkan dengan metil selulosa.

(2) Viskositas hidroksipropil metilselulosa terkait dengan berat molekulnya, dan semakin besar berat molekulnya, semakin tinggi viskositasnya.Temperatur juga mempengaruhi viskositasnya, dengan meningkatnya temperatur, viskositas menurun.Namun, pengaruh viskositas dan suhunya yang tinggi lebih rendah dibandingkan dengan metil selulosa.Larutannya stabil bila disimpan pada suhu kamar.

(3) Retensi air hidroksipropil metilselulosa bergantung pada jumlah penambahan, viskositas, dll., dan tingkat retensi airnya dengan jumlah penambahan yang sama lebih tinggi daripada metil selulosa.

(4) Hidroksipropil metilselulosa stabil terhadap asam dan basa, dan larutan encernya sangat stabil dalam kisaran pH=2~12.Soda kaustik dan air kapur memiliki pengaruh yang kecil terhadap kinerjanya, tetapi alkali dapat mempercepat pembubarannya dan sedikit meningkatkan viskositasnya.Hidroksipropil metilselulosa stabil terhadap garam biasa, tetapi ketika konsentrasi larutan garam tinggi, viskositas larutan hidroksipropil metilselulosa cenderung meningkat.

(5) Hidroksipropil metilselulosa dapat dicampur dengan senyawa polimer yang larut dalam air untuk membentuk larutan dengan viskositas yang seragam dan lebih tinggi.Seperti polivinil alkohol, pati eter, permen karet, dll.

(6) Hidroksipropil metilselulosa memiliki ketahanan enzim yang lebih baik daripada metilselulosa, dan larutannya lebih kecil kemungkinannya untuk didegradasi oleh enzim daripada metilselulosa.

(7) Adhesi hidroksipropil metilselulosa pada konstruksi mortar lebih tinggi dibandingkan dengan metilselulosa.

Hidroksietil selulosa：

Itu terbuat dari kapas halus yang diperlakukan dengan alkali, dan direaksikan dengan etilen oksida sebagai zat eterifikasi dengan adanya isopropanol.Derajat substitusi umumnya 1,5~2,0.Ini memiliki hidrofilisitas yang kuat dan mudah menyerap kelembapan.

(1) Hidroksietil selulosa larut dalam air dingin, tetapi sulit larut dalam air panas.Solusinya stabil pada suhu tinggi tanpa pembentuk gel.Ini dapat digunakan untuk waktu yang lama di bawah suhu tinggi dalam mortar, tetapi retensi airnya lebih rendah daripada metil selulosa.

(2) Hidroksietil selulosa stabil terhadap asam umum dan alkali, dan alkali dapat mempercepat pembubarannya dan sedikit meningkatkan viskositasnya.Dispersibilitasnya dalam air sedikit lebih buruk daripada metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa.

(3) Hydroxyethyl cellulose memiliki kinerja anti-sag yang baik untuk mortar, tetapi memiliki waktu perlambatan yang lebih lama untuk semen.

(4) Kinerja darihidroksietil selulosadiproduksi oleh beberapa perusahaan domestik jelas lebih rendah dari metil selulosa karena kandungan air yang tinggi dan kadar abu yang tinggi.

(5) Jamur dari larutan berair hidroksietil selulosa relatif serius.Pada suhu sekitar 40°C, jamur dapat muncul dalam waktu 3 sampai 5 hari, yang akan mempengaruhi kinerjanya.

Karboksimetil selulosa：

Selulosa lonik eter dibuat dari serat alami (kapas, dll.) setelah perlakuan alkali, menggunakan natrium monokloroasetat sebagai zat eterifikasi, dan menjalani serangkaian perlakuan reaksi.Tingkat substitusi umumnya 0,4 ~ 1,4, dan kinerjanya sangat dipengaruhi oleh tingkat substitusi.

(1) Karboksimetil selulosa lebih higroskopis, dan akan mengandung lebih banyak air bila disimpan dalam kondisi umum.

(2) Larutan berair karboksimetil selulosa tidak menghasilkan gel, dan viskositas menurun dengan kenaikan suhu.Ketika suhu melebihi 50 ° C, viskositasnya tidak dapat diubah.

(3) Stabilitasnya sangat dipengaruhi oleh pH.Umumnya dapat digunakan pada mortar berbahan dasar gipsum, tetapi tidak pada mortar berbahan dasar semen.Ketika sangat basa, itu akan kehilangan viskositas.

(4) Retensi airnya jauh lebih rendah daripada metil selulosa.Ini memiliki efek perlambatan pada mortar berbasis gipsum dan mengurangi kekuatannya.Namun, harga karboksimetil selulosa secara signifikan lebih rendah daripada metil selulosa.

Selulosa Alkil Eter：

Yang representatif adalah metil selulosa dan etil selulosa.Dalam produksi industri, metil klorida atau etil klorida umumnya digunakan sebagai zat eterifikasi, dan reaksinya adalah sebagai berikut:

Dalam rumus, R mewakili CH3 atau C2H5.Konsentrasi alkali tidak hanya mempengaruhi tingkat eterifikasi, tetapi juga mempengaruhi konsumsi alkil halida.Semakin rendah konsentrasi alkali, semakin kuat hidrolisis alkil halida.Untuk mengurangi konsumsi zat eterifikasi, konsentrasi alkali harus ditingkatkan.Namun, ketika konsentrasi alkali terlalu tinggi, efek pembengkakan selulosa berkurang, yang tidak kondusif untuk reaksi eterifikasi, dan oleh karena itu tingkat eterifikasi berkurang.Untuk tujuan ini, alkali pekat atau alkali padat dapat ditambahkan selama reaksi.Reaktor harus memiliki alat pengaduk dan pengaduk yang baik agar alkali dapat terdistribusi secara merata.Metil selulosa banyak digunakan sebagai pengental, perekat dan koloid pelindung dll. Ini juga dapat digunakan sebagai dispersan untuk polimerisasi emulsi, dispersan pengikat untuk biji, bubur tekstil, aditif untuk makanan dan kosmetik, perekat medis, pelapis obat bahan, dan digunakan dalam cat lateks, tinta cetak, produksi keramik, dan dicampur ke semen Digunakan untuk mengontrol waktu pengaturan dan meningkatkan kekuatan awal, dll. Produk etil selulosa memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, fleksibilitas, tahan panas dan tahan dingin.Etil selulosa tersubstitusi rendah larut dalam air dan larutan alkali encer, dan produk tersubstitusi tinggi larut dalam sebagian besar pelarut organik.Ini memiliki kompatibilitas yang baik dengan berbagai resin dan plasticizer.Ini dapat digunakan untuk membuat plastik, film, pernis, perekat, bahan lateks dan pelapis untuk obat-obatan, dll. Pengenalan gugus hidroksialkil ke dalam selulosa alkil eter dapat meningkatkan kelarutannya, mengurangi kepekaannya terhadap pengasinan, meningkatkan suhu gelasi dan meningkatkan sifat leleh panas, dll. Tingkat perubahan sifat di atas bervariasi dengan sifat substituen dan rasio alkil terhadap gugus hidroksialkil.

Selulosa Hidroksialkil Eter：

Yang representatif adalah hidroksietil selulosa dan hidroksipropil selulosa.Agen eterifikasi adalah epoksida seperti etilena oksida dan propilena oksida.Gunakan asam atau basa sebagai katalis.Produksi industri adalah untuk mereaksikan selulosa alkali dengan agen eterifikasi: selulosa hidroksietil dengan nilai substitusi tinggi larut dalam air dingin dan air panas.Hidroksipropil selulosa dengan nilai substitusi tinggi hanya larut dalam air dingin tetapi tidak dalam air panas.Hidroksietil selulosa dapat digunakan sebagai pengental untuk pelapis lateks, percetakan tekstil dan pasta pewarna, bahan ukuran kertas, perekat dan koloid pelindung.Penggunaan hidroksipropil selulosa mirip dengan hidroksietil selulosa.Selulosa hidroksipropil dengan nilai substitusi rendah dapat digunakan sebagai eksipien farmasi, yang dapat memiliki sifat pengikatan dan penghancuran.

Carboxymethyl cellulose, singkatan bahasa Inggris CMC, umumnya ada dalam bentuk garam natrium.Agen eterifikasi adalah asam monokloroasetat, dan reaksinya adalah sebagai berikut:

Karboksimetil selulosa adalah eter selulosa larut air yang paling banyak digunakan.Di masa lalu, ini terutama digunakan sebagai lumpur bor, tetapi sekarang telah diperluas untuk digunakan sebagai aditif deterjen, bubur pakaian, cat lateks, pelapis karton dan kertas, dll. Selulosa karboksimetil murni dapat digunakan dalam makanan, obat-obatan, kosmetik, dan juga sebagai perekat keramik dan cetakan.

Selulosa polianionik (PAC) adalah eter selulosa ionik dan merupakan produk pengganti kelas atas untuk karboksimetil selulosa (CMC).Ini adalah bubuk atau butiran putih, putih pucat atau agak kuning, tidak beracun, tidak berasa, mudah larut dalam air untuk membentuk larutan transparan dengan viskositas tertentu, memiliki stabilitas ketahanan panas dan ketahanan garam yang lebih baik, dan sifat antibakteri yang kuat.Tidak ada jamur dan kerusakan.Ini memiliki karakteristik kemurnian tinggi, tingkat substitusi tinggi, dan distribusi substituen yang seragam.Ini dapat digunakan sebagai pengikat, pengental, pengubah reologi, peredam kehilangan cairan, penstabil suspensi, dll. Selulosa polianionik (PAC) banyak digunakan di semua industri di mana CMC dapat diterapkan, yang dapat sangat mengurangi dosis, memudahkan penggunaan, memberikan yang lebih baik stabilitas dan memenuhi persyaratan proses yang lebih tinggi.

Cyanoethyl cellulose adalah produk reaksi selulosa dan akrilonitril di bawah katalisis alkali.

Selulosa sianoetil memiliki konstanta dielektrik yang tinggi dan koefisien kehilangan yang rendah dan dapat digunakan sebagai matriks resin untuk lampu fosfor dan elektroluminesen.Selulosa sianoetil tersubstitusi rendah dapat digunakan sebagai kertas isolasi untuk transformator.

Eter alkohol berlemak tinggi, alkenil eter, dan eter alkohol aromatik dari selulosa telah dibuat, tetapi belum digunakan dalam praktek.

Metode pembuatan selulosa eter dapat dibagi menjadi metode media air, metode pelarut, metode pengadukan, metode bubur, metode gas-padat, metode fase cair dan kombinasi dari metode di atas.

5. Prinsip persiapan:

Pulp α-selulosa tinggi direndam dengan larutan alkali untuk membengkaknya untuk menghancurkan lebih banyak ikatan hidrogen, memfasilitasi difusi reagen dan menghasilkan selulosa alkali, dan kemudian bereaksi dengan agen eterifikasi untuk mendapatkan selulosa eter.Agen eterifikasi meliputi hidrokarbon halida (atau sulfat), epoksida, dan senyawa tak jenuh α dan β dengan akseptor elektron.

6.Kinerja dasar:

Admixtures memainkan peran kunci dalam meningkatkan kinerja bangunan mortar campuran kering, dan menyumbang lebih dari 40% biaya material dalam mortar campuran kering.Sebagian besar campuran di pasar domestik dipasok oleh pabrikan asing, dan dosis referensi produk juga disediakan oleh pemasok.Akibatnya, biaya produk mortar campuran kering tetap tinggi, dan sulit untuk mempopulerkan mortar pasangan bata dan plesteran dengan jumlah besar dan jangkauan yang luas.Produk pasar kelas atas dikendalikan oleh perusahaan asing, dan produsen mortar campuran kering memiliki keuntungan rendah dan keterjangkauan harga yang buruk;penerapan campuran tidak memiliki penelitian yang sistematis dan terarah, dan secara membabi buta mengikuti formula asing.

Bahan penahan air adalah campuran utama untuk meningkatkan kinerja retensi air mortar campuran kering, dan juga merupakan salah satu bahan tambahan utama untuk menentukan biaya bahan mortar campuran kering.Fungsi utama dariselulosa eteradalah retensi air.

Selulosa eter adalah istilah umum untuk serangkaian produk yang dihasilkan oleh reaksi selulosa alkali dan zat eterifikasi dalam kondisi tertentu.Alkali selulosa digantikan oleh agen eterifikasi yang berbeda untuk mendapatkan selulosa eter yang berbeda.Menurut sifat ionisasi substituen, selulosa eter dapat dibagi menjadi dua kategori: ionik (seperti karboksimetil selulosa) dan nonionik (seperti metil selulosa).Menurut jenis substituennya, selulosa eter dapat dibagi menjadi monoeter (seperti metil selulosa) dan campuran eter (seperti hidroksipropil metil selulosa).Menurut kelarutan yang berbeda, dapat dibagi menjadi kelarutan air (seperti hidroksietil selulosa) dan kelarutan pelarut organik (seperti etil selulosa).Mortar campuran kering terutama selulosa yang larut dalam air, dan selulosa yang larut dalam air dibagi menjadi tipe instan dan tipe pembubaran tertunda yang dirawat di permukaan.

Mekanisme kerja selulosa eter dalam mortar adalah sebagai berikut:

(1) Setelah selulosa eter dalam mortar dilarutkan dalam air, distribusi bahan semen yang efektif dan seragam dalam sistem dipastikan karena aktivitas permukaan, dan selulosa eter, sebagai koloid pelindung, “membungkus” padatan partikel dan Lapisan film pelumas terbentuk pada permukaan luarnya, yang membuat sistem mortar lebih stabil, dan juga meningkatkan fluiditas mortar selama proses pencampuran dan kelancaran konstruksi.

(2) Karena struktur molekulnya sendiri, larutan selulosa eter membuat kelembapan dalam mortar tidak mudah hilang, dan secara bertahap melepaskannya dalam jangka waktu yang lama, membuat mortar memiliki retensi air yang baik dan kemampuan pengerjaan.