ሴሉሎስ ኤተር በ Epoxy Resin ላይ

የቆሻሻ ጥጥ እና ሰገራ እንደ ጥሬ እቃዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ, እና ወደ አልካላይን በሃይድሮላይዝድ ይሞላሉሴሉሎስ ኤተርበ 18% አልካላይን እና ተከታታይ ተጨማሪዎች እርምጃ ስር. ከዚያም ለመተከል epoxy resin ይጠቀሙ፣የኢፖክሲ ሙጫ እና አልካሊ ፋይበር የሞላር ሬሾ 0.5፡1.0፣ የምላሽ ሙቀት 100 ነው።°ሲ ፣ የምላሽ ጊዜ 5.0h ነው ፣ የአሳታፊው መጠን 1% ነው ፣ እና የኢተርፍሬሽን ፍጥነቱ 32% ነው። የተገኘው ኢፖክሲ ሴሉሎስ ኤተር ከ 0.6ሞል ሴል-ኢፕ እና 0.4ሞል CAB ጋር ተቀላቅሏል ጥሩ አፈጻጸም ያለው አዲስ የሽፋን ምርት። የምርት አወቃቀሩ በ IR ተረጋግጧል.

ቁልፍ ቃላት፡-ሴሉሎስ ኤተር; ውህደት; ካብ; የሽፋን ባህሪያት

ሴሉሎስ ኤተር ተፈጥሯዊ ፖሊመር ነው, እሱም በ condensation የተሰራβ- ግሉኮስ. ሴሉሎስ ከፍተኛ መጠን ያለው ፖሊሜራይዜሽን፣ ጥሩ የአቅጣጫ ደረጃ እና ጥሩ የኬሚካል መረጋጋት አለው። ሴሉሎስን በኬሚካላዊ ህክምና (ኢስተርፊኬሽን ወይም ኤቴሬሽን) በማከም ሊገኝ ይችላል. ተከታታይ የሴሉሎስ ተዋጽኦዎች እነዚህ ምርቶች በፕላስቲኮች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ ፣ ሊበላሹ የሚችሉ የምሳ ሳጥኖች ፣ ከፍተኛ-ደረጃ አውቶሞቲቭ ሽፋን ፣ የመኪና ክፍሎች ፣ የህትመት ቀለሞች ፣ ማጣበቂያዎች ፣ ወዘተ. በአሁኑ ጊዜ አዳዲስ የተሻሻሉ የሴሉሎስ ዝርያዎች በየጊዜው ብቅ ይላሉ እና የመተግበሪያው መስኮች ናቸው ። ያለማቋረጥ እየሰፋ ይሄዳል ፣ ቀስ በቀስ የፋይበር ኢንዱስትሪ ስርዓት ይፈጥራል። ይህ ርዕስ በመጋዝ ወይም በቆሻሻ ጥጥ ተጠቅሞ ወደ አጭር ፋይበር በlye ለመጠቅለል እና ከዚያም በኬሚካል ተቀርጾ ተሻሽሎ በሰነዱ ውስጥ ያልተጠቀሰ አዲስ ዓይነት ሽፋን ይፈጥራል።

1. ሙከራ

1.1 ሬጀንቶች እና መሳሪያዎች

የቆሻሻ ጥጥ (የታጠበ እና የደረቀ)፣ ናኦኤች፣ 1፣4-ቡታነዲኦል፣ ሜታኖል፣ ቲዩሪያ፣ ዩሪያ፣ ኢፖክሲ ሬንጅ፣ አሴቲክ አንዳይድ፣ ቡትሪሪክ አሲድ፣ ትሪክሎሮታነን፣ ፎርሚክ አሲድ፣ ግሊዮክሳል፣ ቶሉይን፣ CAB፣ ወዘተ (ንፅህና የሲፒ ደረጃ ነው) . በዩናይትድ ስቴትስ በኒኮሌት ኩባንያ የተሰራው የማግና-IR 550 ኢንፍራሬድ ስፔክትሮሜትር ናሙናዎቹን በሟሟ ቴትራሃይድሮፊራን ሽፋን ለማዘጋጀት ጥቅም ላይ ውሏል። Tu-4 viscometer፣ FVXD3-1 አይነት ቋሚ የሙቀት መጠን ራስን የሚቆጣጠር የኤሌክትሪክ ቀስቃሽ ምላሽ ማንቆርቆሪያ፣ በWeihai Xiangwei ኬሚካል ማሽነሪ ፋብሪካ የተሰራ። ተዘዋዋሪ ቪስኮሜትር NDJ-7፣ Z-10MP5 ዓይነት፣ በሻንጋይ ቲያንፒንግ ኢንስትራክሽን ፋብሪካ የሚመረተው; ሞለኪውላዊ ክብደት በ Ubbelohde viscosity ይለካል; የቀለም ፊልም ማዘጋጀት እና መሞከር በብሔራዊ ደረጃ GB-79 መሰረት ይከናወናል.

1.2 ምላሽ መርህ

1.3 ውህደት

የኢፖክሲ ሴሉሎስ ውህደት፡- 100 ግራም የተከተፈ የጥጥ ፋይበር በቋሚ የሙቀት መጠን ራስን የሚቆጣጠር የኤሌክትሪክ ቀስቃሽ ሬአክተር ይጨምሩ፣ ኦክሳይድን ይጨምሩ እና ለ 10 ደቂቃዎች ምላሽ ይስጡ ፣ ከዚያም አልኮል እና አልካላይን ይጨምሩ በ 18% ክምችት ውስጥ። ለማርከስ Accelerators A, B, ወዘተ ይጨምሩ. ለ 12 ሰአታት በቫኩም ስር በተወሰነ የሙቀት መጠን ምላሽ ይስጡ ፣ ማጣሪያ ፣ ደረቅ እና 50 ግ የአልካላይዝድ ሴሉሎስን ይመዝኑ ፣ የተቀላቀለ ሟሟን ይጨምሩ ፣ ፈሳሹን ለመስራት ፣ ማነቃቂያ እና የኢፖክሲ ሙጫ በተወሰነ ሞለኪውል ክብደት ይጨምሩ ፣ እስከ 90 ~ 110 ያሞቁ።℃ለ etherification ምላሽ 4.0 ~ 6.0h reactants miscible ናቸው ድረስ. ከመጠን በላይ አልካላይን ለማስወገድ ፎርሚክ አሲድ ይጨምሩ ፣ የውሃውን መፍትሄ እና ሟሟን ይለያሉ ፣ በ 80 ያጠቡ ።℃የሶዲየም ጨው ለማስወገድ ሙቅ ውሃ, እና በኋላ ለመጠቀም ደረቅ. ውስጣዊው viscosity የሚለካው በUbbelohde viscometer ነው እና viscosity-አማካኝ ሞለኪውላዊ ክብደት በስነ-ጽሁፍ መሰረት ይሰላል።

አሲቴት ቡቲል ሴሉሎስ የሚዘጋጀው በስነ-ጽሁፍ ዘዴው መሰረት ነው, 57.2 ግራም የተጣራ ጥጥ ይመዝናል, 55 ግራም አሴቲክ አንዳይድ, 79 ግራም ቡቲሪክ አሲድ, 9.5 ግራም ማግኒዥየም አሲቴት, 5.1 ግራም ሰልፈሪክ አሲድ, ቡቲል አሲቴትን እንደ ማቅለጫ ይጠቀሙ እና ምላሽ ይስጡ. ብቁ እስኪሆን ድረስ የተወሰነ የሙቀት መጠን፣ ሶዲየም አሲቴት በመጨመር ገለልተኛ፣ የተቀዳ፣ ተጣርቶ፣ ታጥቦ፣ ተጣርቶ እና በኋላ ጥቅም ላይ እንዲውል ደርቋል። Cel-Ep ይውሰዱ ፣ ተገቢውን መጠን ያለው CAB እና የተወሰነ የተደባለቀ ፈሳሽ ይጨምሩ ፣ ይሞቁ እና ለ 0.5 ሰአታት ያነሳሱ አንድ ወጥ የሆነ ወፍራም ፈሳሽ ይፍጠሩ እና የሽፋኑ ፊልም ዝግጅት እና የአፈፃፀም ሙከራ የ GB-79 ዘዴን ይከተላል።

ሴሉሎስ አሲቴት ያለውን esterification ያለውን ደረጃ መወሰን: በመጀመሪያ dimethyl sulfoxide ውስጥ ሴሉሎስ አሲቴት ይቀልጣሉ ለማሞቅ እና hydrolyzed ወደ metered የአልካላይን መፍትሄ ለማከል እና NaOH መደበኛ መፍትሄ ጋር hydrolyzed መፍትሄ titrate የአልካላይን አጠቃላይ ፍጆታ ለማስላት. የውሃ ይዘት መወሰን: ናሙናውን በ 100 ~ 105 ምድጃ ውስጥ ያስቀምጡት°C ለ 0.2 ሰአት ለማድረቅ, ከቀዘቀዘ በኋላ የውሃውን መሳብ ይመዝኑ እና ያሰሉ. የአልካላይን መምጠጥ መወሰን፡ መጠናዊ ናሙና ይመዝኑ፣ በሙቅ ውሃ ውስጥ ይቀልጡት፣ ሜቲል ቫዮሌት አመልካች ይጨምሩ እና ከዚያ በ 0.05mol/L H2SO4 ቲትሬት ያድርጉ። የማስፋፊያ ዲግሪን መወሰን፡- 50 ግራም ናሙና ይመዝኑ፣ ይደቅቁ እና በተመረቀ ቱቦ ውስጥ ያስገቡት፣ ከኤሌክትሪክ ንዝረት በኋላ ድምጹን ያንብቡ እና የማስፋፊያውን ዲግሪ ለማስላት ከአልካሊንድ ሴሉሎስ ዱቄት መጠን ጋር ያወዳድሩ።

2. ውጤቶች እና ውይይት

2.1 በአልካላይን ክምችት እና በሴሉሎስ እብጠት ዲግሪ መካከል ያለው ግንኙነት

በተወሰነ የናኦኤች መፍትሄ የሴሉሎስ ምላሽ የሴሉሎስን መደበኛ እና ሥርዓታማ ክሪስታላይዜሽን ያጠፋል እና ሴሉሎስን ያብጣል። እና በሊዬ ውስጥ የተለያዩ ብልሽቶች ይከሰታሉ, የ polymerization ደረጃን ይቀንሳል. ሙከራዎች እንደሚያሳዩት የሴሉሎስ እብጠት መጠን እና የአልካላይን ትስስር ወይም ማስታወቂያ መጠን ከአልካላይን ክምችት ጋር ይጨምራል. የሃይድሮሊሲስ ደረጃ የሙቀት መጠን መጨመር ይጨምራል. የአልካላይን ክምችት 20% ሲደርስ, የሃይድሮሊሲስ መጠን 6.8% በ t=100 ነው.°ሐ; የሃይድሮሊሲስ ደረጃ 14% በ t=135 ነው°ሐ በተመሳሳይ ጊዜ, ሙከራው እንደሚያሳየው አልካሊው ከ 30% በላይ በሚሆንበት ጊዜ የሴሉሎስ ሰንሰለት መቀስ የሃይድሮሊሲስ መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል. የአልካላይን ክምችት 18% ሲደርስ, የውሃው የመሳብ አቅም እና እብጠት ከፍተኛው ከፍተኛ ነው, ትኩረቱ እየጨመረ ይሄዳል, በከፍተኛ ሁኔታ ወደ ጠፍጣፋ ቦታ ይወርዳል እና ከዚያም ያለማቋረጥ ይለወጣል. በተመሳሳይ ጊዜ, ይህ ለውጥ ለሙቀት ተጽእኖ በጣም ስሜታዊ ነው. በተመሳሳዩ የአልካላይን ትኩረት ፣ የሙቀት መጠኑ ዝቅተኛ በሚሆንበት ጊዜ (<20°ሐ) የሴሉሎስ እብጠት ደረጃ ትልቅ ነው, እና የውሃው ማስታወቂያ መጠን ትልቅ ነው; በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ, የእብጠት ዲግሪ እና የውሃ ማስተዋወቅ መጠን በጣም አስፈላጊ ነው. ቀንስ።

የተለያዩ የውሃ ይዘት እና የአልካላይን ይዘት ያላቸው የአልካሊ ፋይበርዎች በኤክስ ሬይ ልዩነት ትንተና ዘዴ በጽሑፎቹ መሠረት ተወስነዋል። በተጨባጭ ቀዶ ጥገና, 18% ~ 20% lye የሴሉሎስ እብጠትን ለመጨመር የተወሰነ የሙቀት መጠንን ለመቆጣጠር ያገለግላል. ሙከራዎች እንደሚያሳዩት ለ 6 ~ 12 ሰአታት በማሞቅ ምላሽ የሚሰጠው ሴሉሎስ በፖላር መፈልፈያዎች ውስጥ ሊሟሟ ይችላል. በዚህ እውነታ ላይ በመመስረት, ደራሲው ሴሉሎስ ያለውን solubility ወደ ክሪስታል ክፍል ውስጥ ሴሉሎስ ሞለኪውሎች መካከል ሃይድሮጂን ቦንድ ጥፋት ያለውን ደረጃ ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል ብሎ ያስባል, ከዚያም intramolecular ግሉኮስ ቡድኖች C3-C2 ሃይድሮጂን ቦንድ ጥፋት ዲግሪ. የሃይድሮጅን ቦንድ ጥፋት የበለጠ መጠን, የአልካላይን ፋይበር እብጠት እየጨመረ ይሄዳል, እና የሃይድሮጂን ትስስር ሙሉ በሙሉ ተደምስሷል, እና የመጨረሻው ሃይድሮላይዜት በውሃ ውስጥ የሚሟሟ ንጥረ ነገር ነው.

2.2 የፍጥነት መቆጣጠሪያ ውጤት

በሴሉሎስ አልካላይዜሽን ወቅት ከፍተኛ የፈላ ነጥብ አልኮሆል መጨመር የአፀፋውን የሙቀት መጠን ከፍ ሊያደርግ ይችላል እና አነስተኛ መጠን ያለው ፕሮቲን እንደ ዝቅተኛ አልኮሆል እና ቲዮሪያ (ወይም ዩሪያ) መጨመር የሴሉሎስን ዘልቆ እና እብጠትን በእጅጉ ያበረታታል. የአልኮሆል ክምችት እየጨመረ በሄደ መጠን የሴሉሎስን የአልካላይን መሳብ ይጨምራል, እና ትኩረቱ 20% በሚሆንበት ጊዜ ድንገተኛ የለውጥ ነጥብ አለ, ይህም ምናልባት ሞኖፐረቲክ አልኮሆል ወደ ሴሉሎስ ሞለኪውሎች ውስጥ ዘልቆ በመግባት ከሴሉሎስ ጋር የሃይድሮጂን ትስስር በመፍጠር ሴሉሎስን ይከላከላል. ሞለኪውሎች በሰንሰለቶች እና በሞለኪውላዊ ሰንሰለቶች መካከል ያለው የሃይድሮጂን ትስስር የችግር ደረጃን ይጨምራል ፣የገጽታ አካባቢን ይጨምራል እና የአልካላይን ማስተዋወቅ መጠን ይጨምራል። ነገር ግን, በተመሳሳይ ሁኔታ, የእንጨት ቺፕስ የአልካላይን መሳብ ዝቅተኛ ነው, እና ኩርባው በተለዋዋጭ ሁኔታ ውስጥ ይለወጣል. በእንጨት ቺፕስ ውስጥ ካለው የሴሉሎስ ዝቅተኛ ይዘት ጋር የተያያዘ ሊሆን ይችላል, ይህም ከፍተኛ መጠን ያለው lignin ይይዛል, ይህም ወደ አልኮል እንዳይገባ የሚከለክለው እና ጥሩ የውሃ መከላከያ እና የአልካላይን መከላከያ አለው.

2.3 Etherification

1% ቢ አነቃቂ ጨምር፣የተለያዩ የምላሽ ሙቀቶችን ተቆጣጠር እና የኢተርፍሽን ማስተካከያ በ epoxy resin እና alkali fiber ያከናውኑ። የኤተርፊኬሽን ምላሽ እንቅስቃሴ በ80 ዝቅተኛ ነው።°ሐ. የሴል የችግኝት መጠን 28% ብቻ ነው፣ እና የኢተርፈዴሽን እንቅስቃሴው በ110 በእጥፍ ሊጨምር ነው።°ሐ. እንደ ሟሟ ያሉ የምላሽ ሁኔታዎችን ከግምት ውስጥ በማስገባት የምላሽ ሙቀት 100 ነው።°ሲ, እና የምላሽ ጊዜ 2.5h ነው, እና የሴል ሴል መትከያ መጠን 41% ሊደርስ ይችላል. በተጨማሪም, በኤቴሬሽን ምላሽ (<1.0h) የመጀመሪያ ደረጃ ላይ, በአልካሊ ሴሉሎስ እና ኢፖክሲ ሬንጅ መካከል ባለው የተለያየ ምላሽ ምክንያት, የችግኝቱ መጠን ዝቅተኛ ነው. በሴል ኢቴሬሽን ዲግሪ መጨመር, ቀስ በቀስ ወደ ተመሳሳይነት ይለወጣል, ስለዚህ ምላሹ እንቅስቃሴው በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል, እና የመትከል ፍጥነት ይጨምራል.

2.4 በሴል መትከያ ፍጥነት እና መሟሟት መካከል ያለው ግንኙነት

ሙከራዎች እንደሚያሳዩት epoxy resin ከአልካሊ ሴሉሎስ ጋር ከተጣበቀ በኋላ እንደ የምርት viscosity, adhesion, የውሃ መከላከያ እና የሙቀት መረጋጋት ያሉ አካላዊ ባህሪያት በከፍተኛ ሁኔታ ሊሻሻሉ ይችላሉ. የመሟሟት ሙከራ የሴል ግሬፍቲንግ መጠን <40% ያለው ምርት በዝቅተኛ የአልኮሆል-ኤስተር፣ አልኪድ ሙጫ፣ ፖሊacrylic acid resin፣ acrylic pimaric acid እና ሌሎች ሙጫዎች ውስጥ ሊሟሟ ይችላል። የሴል-ኤፕ ሙጫ ግልጽ የሆነ የማሟሟት ውጤት አለው.

ከሽፋን ፊልም ሙከራ ጋር በማጣመር ከ 32% ~ 42% የችግኝት መጠን ጋር ውህዶች በአጠቃላይ የተሻለ ተኳሃኝነት አላቸው, እና በ <30% የችግኝት መጠን ያለው ድብልቆች ደካማ ተኳሃኝነት እና የሽፋኑ ፊልም ዝቅተኛ ብርሃን አላቸው; የችግኝቱ መጠን ከ 42% በላይ ነው, የፈላ ውሃን መቋቋም, አልኮል መቋቋም እና የፖላር ኦርጋኒክ መሟሟት የሽፋኑ ፊልም ይቀንሳል. የቁሳቁስ ተኳሃኝነትን እና የሽፋን አፈፃፀምን ለማሻሻል ደራሲው በሰንጠረዥ 1 ላይ ባለው ቀመር መሠረት CAB ጨምሯል የሴል-ኢፕ እና የ CAB አብሮ መኖርን የበለጠ ለማዳቀል እና ለማሻሻል። ድብልቅው ግምታዊ ተመሳሳይ ስርዓት ይፈጥራል። የድብልቅ ውህደት በይነገጽ ውፍረት በጣም ቀጭን እና በናኖ-ሴሎች ሁኔታ ውስጥ ለመሆን ይሞክራል።

2.5 በሴል መካከል ያለው ግንኙነት-የ Ep/CAB ቅልቅል ጥምርታ እና አካላዊ ባህሪያት

የሴል-ኤፕን በመጠቀም ከ CAB ጋር ለመደባለቅ, የሽፋን ሙከራ ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ሴሉሎስ አሲቴት የእቃውን ሽፋን ባህሪያት በተለይም የማድረቅ ፍጥነትን በእጅጉ ያሻሽላል. የሴል-ኤፕ ንጹህ ክፍል በክፍል ሙቀት ውስጥ ለማድረቅ አስቸጋሪ ነው. CAB ከጨመሩ በኋላ ሁለቱ ቁሳቁሶች ግልጽ የሆነ የአፈፃፀም ማሟያ አላቸው.

2.6 FTIR ስፔክትረም ማወቂያ

3. መደምደሚያ

(1) ጥጥ ሴሉሎስ በ 80 ሊያብጥ ይችላል°C ከ>18% የተከማቸ አልካላይን እና ተከታታይ ተጨማሪዎች, የምላሽ ሙቀት መጨመር, የምላሽ ጊዜን ማራዘም, ሙሉ በሙሉ ሃይድሮላይዝድ እስኪሆን ድረስ እብጠት እና የመበስበስ ደረጃን ይጨምሩ.

(2) የመለጠጥ ምላሽ፣ የሴል-ኢፕ ሞላር ምግብ ሬሾ 2 ነው፣ የምላሹ ሙቀት 100 ነው°ሲ ፣ ጊዜው 5 ሰ ነው ፣ የአሳታፊው መጠን 1% ነው ፣ እና የኢተርፍሬሽን ፍጥነቱ 32% ~ 42% ሊደርስ ይችላል።

(3) የማጣመር ማሻሻያ፣ የሴል-ኤፕ፡CAB=3፡2 የሞላር ሬሾ ሲፈጠር የተቀናጀው ምርት አፈጻጸም ጥሩ ነው፣ነገር ግን ንፁህ ሴል-ኤፕ እንደ ማጣበቂያ ብቻ እንደ ሽፋን መጠቀም አይቻልም።