Suda həll olunan sellüloza efir törəmələri

Müxtəlif növ çarpaz birləşdirici maddələrin və suda həll olunan sellüloza efirinin çarpaz əlaqə mexanizmi, yolu və xassələri təqdim edilmişdir. Çapraz bağlama modifikasiyası ilə suda həll olunan selüloz efirinin özlülük, reoloji xassələri, həllolma qabiliyyəti və mexaniki xassələri onun tətbiqi performansını artırmaq üçün çox yaxşılaşdırıla bilər. Müxtəlif çarpaz bağlayıcıların kimyəvi quruluşuna və xassələrinə uyğun olaraq, sellüloza efirinin çarpaz bağlanma modifikasiya reaksiyalarının növləri ümumiləşdirilmiş və sellüloza efirinin müxtəlif tətbiq sahələrində müxtəlif çarpaz bağlayıcıların inkişaf istiqamətləri ümumiləşdirilmişdir. Çapraz bağlanma ilə dəyişdirilmiş suda həll olunan selüloz efirinin əla performansını və evdə və xaricdə aparılan bir neçə tədqiqatı nəzərə alaraq, sellüloza efirinin gələcək çarpaz əlaqə modifikasiyası geniş inkişaf perspektivlərinə malikdir. Bu, müvafiq tədqiqatçıların və istehsal müəssisələrinin istinad üçündür.
Açar sözlər: crosslinking modifikasiyası; selüloz efiri; Kimyəvi quruluş; həlledicilik; Tətbiq performansı

Qatılaşdırıcı, su saxlayan, yapışdırıcı, bağlayıcı və dispersant, qoruyucu kolloid, stabilizator, süspansiyon agenti, emulqator və plyonka əmələ gətirən agent kimi əla performansına görə selüloz efiri örtük, tikinti, neft, gündəlik kimyəvi, qida sənayesində geniş istifadə olunur. və tibb və digər sənaye sahələri. Sellüloza efirinə əsasən metilselüloz,hidroksietilselüloz,karboksimetilselüloz, etilselüloz, hidroksipropilmetilselüloz, hidroksietilmetilselüloz və digər qarışıq efir növləri. Selüloz efiri pambıq lifindən və ya ağac lifindən alkalizasiya, eterləşdirmə, yuyulma santrifüjü, qurutma, üyüdülmə prosesi ilə hazırlanır, eterləşdirmə agentlərinin istifadəsi ümumiyyətlə halogenləşdirilmiş alkan və ya epoksi alkandan istifadə edilir.
Bununla belə, suda həll olunan selüloz efirinin tətbiqi prosesində yüksək və aşağı temperatur, turşu-əsas mühiti, mürəkkəb ion mühiti kimi xüsusi mühitlə qarşılaşma ehtimalı, bu mühitlərin qalınlaşmasına, həll edilməsinə, su tutmasına, yapışmasına, yapışqan, sabit suspenziya və suda həll olunan selüloz efirinin emulsifikasiyası çox təsirlənir və hətta onun funksionallığının tamamilə itirilməsinə səbəb olur.
Sellüloza efirinin tətbiqi performansını yaxşılaşdırmaq üçün, müxtəlif crosslinking agentlərindən istifadə edərək, çarpaz əlaqə müalicəsi aparmaq lazımdır, məhsulun performansı fərqlidir. Müxtəlif növ çarpaz birləşdirici agentlərin və onların çarpaz bağlama üsullarının sənaye istehsalı prosesində çarpaz əlaqə texnologiyası ilə birlikdə tədqiqinə əsaslanaraq, bu məqalə sellüloza efirinin müxtəlif növ çarpaz birləşdirici agentlərlə çarpaz əlaqəsini müzakirə edir, selüloz efirinin çarpaz əlaqə modifikasiyasına istinad edir. .

1. Sellüloza efirinin quruluşu və çarpaz əlaqə prinsipi

Sellüloza efiritəbii sellüloza molekulları və halogenləşdirilmiş alkan və ya epoksid alkan üzərində üç spirt hidroksil qrupunun efir əvəzetmə reaksiyası ilə sintez olunan sellüloza törəmələrinin bir növüdür. Əvəzedicilərin fərqliliyinə görə sellüloza efirinin quruluşu və xassələri müxtəlifdir. Sellüloza efirinin çarpaz bağlanma reaksiyası əsasən -OH (qlükoza vahid halqasında OH və ya əvəzedicidə -OH və ya əvəzedicidə karboksil) və ikili və ya çoxlu funksional qruplarla çarpaz əlaqələndirici agentin efirləşdirilməsini və ya esterifikasiyasını əhatə edir. və ya daha çox sellüloza efir molekulları çoxölçülü məkan şəbəkəsi strukturu yaratmaq üçün bir-birinə bağlıdır. Bu, çarpaz bağlı selüloz efiridir.
Ümumiyyətlə, selüloz efiri və HEC, HPMC, HEMC, MC və CMC kimi daha çox -OH ehtiva edən sulu məhlulun çapraz bağlanma agenti efirləşdirilə və ya esterləşə bilər. CMC-də karboksilik turşu ionları olduğundan, çarpaz bağlayan agentdəki funksional qruplar karboksilik turşu ionları ilə çarpaz bağlanaraq esterləşə bilər.
Sellüloza efir molekulunda -OH və ya -COO-nun çarpaz birləşdirici maddə ilə reaksiyasından sonra suda həll olunan qrupların tərkibinin azalması və məhlulda çoxölçülü şəbəkə quruluşunun əmələ gəlməsi, onun həll olunma qabiliyyəti, reoloji və mexaniki xassələri. dəyişdiriləcək. Selüloz efiri ilə reaksiya vermək üçün müxtəlif çarpaz bağlayan agentlərdən istifadə etməklə, selüloz efirinin tətbiqi performansı yaxşılaşacaq. Sənaye tətbiqi üçün uyğun olan selüloz efiri hazırlanmışdır.

2. Çarpaz birləşdirici maddələrin növləri

2.1 Aldehidləri çarpaz birləşdirən maddələr
Aldehid çarpaz bağlayan maddələr kimyəvi cəhətdən aktiv olan və hidroksil, ammonyak, amid və digər birləşmələrlə reaksiya verə bilən aldehid qrupu (-CHO) olan üzvi birləşmələrə aiddir. Sellüloza və onun törəmələri üçün istifadə edilən aldehid çarpaz birləşdirici maddələrə formaldehid, qlioksal, glutaraldehid, qliseraldehid və s. Aldehidləri çarpaz bağlayan agentlər tərəfindən dəyişdirilmiş ümumi sellüloza efirləri HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC və digər sulu selüloz efirləridir.
Tək bir aldehid qrupu selüloz efirinin molekulyar zəncirində iki hidroksil qrupu ilə çarpaz bağlıdır və selülozun efir molekulları həllolma qabiliyyətini dəyişdirmək üçün asetalların əmələ gəlməsi ilə şəbəkə məkan quruluşunu meydana gətirərək bağlanır. Aldehid çarpaz bağlayan agent və sellüloza efiri arasında sərbəst -OH reaksiyası nəticəsində molekulyar hidrofilik qrupların miqdarı azalır, nəticədə məhsulun suda həllolma qabiliyyəti zəifləyir. Buna görə də, çarpaz birləşdirici maddənin miqdarına nəzarət etməklə, selüloz efirinin orta dərəcədə çarpaz əlaqəsi nəmlənmə vaxtını gecikdirə və məhsulun sulu məhlulda çox tez həll olunmasının qarşısını ala bilər, nəticədə yerli aqlomerasiya yaranır.
Aldehid çarpaz bağlayan selüloz efirinin təsiri ümumiyyətlə aldehidin miqdarından, pH-dan, çarpaz birləşmə reaksiyasının vahidliyindən, çarpaz əlaqə müddətindən və temperaturdan asılıdır. Çox yüksək və ya çox aşağı çarpaz bağlama temperaturu və pH, hemiasetalın asetala çevrilməsi səbəbindən geri dönməz çarpazlaşmaya səbəb olacaq ki, bu da suda tamamilə həll olunmayan selüloz efirinə gətirib çıxaracaq. Aldehidin miqdarı və çarpaz əlaqə reaksiyasının vahidliyi birbaşa sellüloza efirinin çarpaz bağlanma dərəcəsinə təsir göstərir.
Formaldehid yüksək toksikliyə və yüksək dəyişkənliyə görə selüloz efirini çarpaz bağlamaq üçün daha az istifadə olunur. Əvvəllər formaldehid daha çox örtüklər, yapışdırıcılar, toxuculuq sənayesində istifadə olunurdu və indi tədricən aşağı toksikliyə malik qeyri-formaldehid çarpaz birləşdirici maddələrlə əvəz olunur. Qlutaraldehidin çarpaz əlaqə təsiri glioksaldan daha yaxşıdır, lakin güclü kəskin qoxuya malikdir və qlutaraldehidin qiyməti nisbətən yüksəkdir. Ümumiyyətlə, sənayedə qlioksal məhsulların həllini yaxşılaşdırmaq üçün suda həll olunan selüloz efirini çarpaz bağlamaq üçün istifadə olunur. Ümumiyyətlə otaq temperaturunda, pH 5 ~ 7 zəif acidic şəraitdə crosslinking reaksiya həyata keçirilə bilər. Çarpaz əlaqədən sonra selüloz efirinin nəmlənmə müddəti və tam nəmlənmə müddəti daha uzun olacaq və yığılma fenomeni zəifləyəcəkdir. Çapraz bağlanmayan məhsullarla müqayisədə, selüloz efirinin həlli daha yaxşıdır və məhlulda həll olunmamış məhsullar olmayacaq, bu da sənaye tətbiqi üçün əlverişlidir. Zhang Shuangjian hidroksipropil metil selüloz hazırladıqda, 100% dispersiyaya malik olan ani hidroksipropil metil selülozu əldə etmək üçün qurutmadan əvvəl çarpaz əlaqə agenti qlioksal püskürtülür, həll edildikdə bir-birinə yapışmır və sürətli dispersiya və həll olur, bu da bağlamanı praktik olaraq həll edir. tətbiqi və tətbiq sahəsini genişləndirdi.
Qələvi vəziyyətdə asetal əmələ gəlməsinin reversiv prosesi pozulacaq, məhsulun nəmlənmə müddəti qısalacaq və selüloz efirinin çarpaz bağlanmadan həll olma xüsusiyyətləri bərpa olunacaq. Sellüloza efirinin hazırlanması və istehsalı zamanı aldehidlərin çarpaz bağlanma reaksiyası adətən efirləşmə reaksiyası prosesindən sonra yuyulma prosesinin maye fazasında və ya sentrifuqadan sonra bərk fazada aparılır. Ümumiyyətlə, yuyulma prosesində çarpaz birləşmə reaksiyasının vahidliyi yaxşıdır, lakin çarpaz bağlama təsiri zəifdir. Bununla belə, mühəndislik avadanlığının məhdudiyyətlərinə görə, bərk fazada çarpaz birləşmənin vahidliyi zəifdir, lakin çarpaz əlaqə effekti nisbətən daha yaxşıdır və istifadə olunan çarpaz bağlama agentinin miqdarı nisbətən kiçikdir.
Aldehidlərin crosslinking agentləri dəyişdirilmiş suda həll olunan selüloz efiri, onun həll olunma qabiliyyətini artırmaqla yanaşı, onun mexaniki xüsusiyyətlərini, özlülük sabitliyini və digər xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə edilə bilən hesabatlar da var. Məsələn, Peng Zhang, HEC ilə çarpaz əlaqə yaratmaq üçün qlioksaldan istifadə etdi və çarpaz bağlama agenti konsentrasiyası, çarpaz əlaqə pH və çarpaz bağlama temperaturunun HEC-nin yaş gücünə təsirini araşdırdı. Nəticələr göstərir ki, optimal çarpaz bağlama şəraitində HEC lifinin çarpaz bağlanmadan sonra yaş möhkəmliyi 41,5% artır və onun fəaliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır. Zhang Jin CMC-ni çarpaz bağlamaq üçün suda həll olunan fenolik qatran, glutaraldehid və trikloroasetaldehiddən istifadə etdi. Xassələri müqayisə edərək, suda həll olunan fenol qatranının çarpaz bağlanmış CMC məhlulu yüksək temperaturla müalicədən sonra ən az özlülük azalmasına, yəni ən yaxşı temperatur müqavimətinə malikdir.
2.2 Karboksilik turşunun çarpaz birləşdirici maddələri
Karboksilik turşunun çarpaz bağlanma agentləri polikarboksilik turşu birləşmələrinə, o cümlədən əsasən süksinik turşu, alma turşusu, tartarik turşu, limon turşusu və digər ikili və ya polikarboksilik turşulara aiddir. Karboksilik turşu çapraz bağlayıcıları ilk dəfə parça liflərinin hamarlığını yaxşılaşdırmaq üçün çarpaz bağlamada istifadə edilmişdir. Çarpaz əlaqə mexanizmi aşağıdakı kimidir: karboksil qrupu selüloz molekulunun hidroksil qrupu ilə reaksiyaya girərək esterləşmiş çarpaz bağlı selüloz efirini əmələ gətirir. Welch və Yang et al. karboksilik turşunun çarpaz bağlayıcılarının çarpaz əlaqə mexanizmini ilk dəfə öyrənmişlər. Çarpaz birləşmə prosesi belə idi: müəyyən şərtlər altında karboksilik turşunun çarpaz bağlayıcılarında olan iki bitişik karboksilik turşu qrupu əvvəlcə siklik anhidrid əmələ gətirmək üçün susuzlaşdırıldı və anhidrid selüloz molekullarında OH ilə reaksiyaya girdi və şəbəkə məkan quruluşu ilə çarpaz bağlı sellüloz efiri əmələ gətirdi.
Karboksilik turşunun crosslinking agentləri ümumiyyətlə hidroksil əvəzediciləri olan selüloz efiri ilə reaksiya verir. Karboksilik turşusu çarpaz birləşdirici maddələr suda həll olunan və zəhərli olmadığı üçün son illərdə ağac, nişasta, xitozan və sellülozun tədqiqində geniş istifadə olunur.
Törəmələri və digər təbii polimer esterifikasiyasının crosslinking modifikasiyası, onun tətbiq sahəsinin performansını yaxşılaşdırmaq üçün.
Hu Hanchang et al. müxtəlif molekulyar quruluşa malik dörd polikarbon turşusunu qəbul etmək üçün natrium hipofosfit katalizatorundan istifadə edilmişdir: propan trikarboksilik turşusu (PCA), 1,2,3, 4-butan tetrakarboksilik turşusu (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) pambıq parçaları bitirmək üçün. Nəticələr göstərdi ki, polikarboksilik turşunun dairəvi quruluşu pambıq parçanın daha yaxşı qırışları bərpa etmə qabiliyyətinə malikdir. Tsiklik polikarboksilik turşu molekulları, zəncirvari karboksilik turşu molekullarına nisbətən daha çox sərtliyə və daha yaxşı çarpaz əlaqə effektinə malik olduqları üçün potensial olaraq effektiv çarpaz bağlayan agentlərdir.
Wang Jiwei və başqaları. nişastanın esterifikasiyası və çarpaz əlaqə modifikasiyası üçün limon turşusu və sirkə anhidridinin qarışıq turşusundan istifadə etmişdir. Su həllediciliyi və pastanın şəffaflığının xüsusiyyətlərini sınaqdan keçirərək, esterləşmiş çarpaz bağlanmış nişastanın nişastadan daha yaxşı donma-ərimə dayanıqlığına, aşağı pasta şəffaflığına və daha yaxşı özlülük termal sabitliyinə malik olduğu qənaətinə gəldilər.
Karboksilik turşu qrupları müxtəlif polimerlərdə aktiv -OH ilə esterləşmə reaksiyasından sonra həll olunma qabiliyyətini, bioloji parçalanma qabiliyyətini və mexaniki xassələrini yaxşılaşdıra bilər və karboksilik turşu birləşmələri qeyri-toksik və ya aşağı zəhərli xüsusiyyətlərə malikdir, bu da suyun çarpaz bağlanma modifikasiyası üçün geniş perspektivlərə malikdir. qida dərəcəli, əczaçılıq dərəcəli və örtük sahələrində həll olunan sellüloz efiri.
2.3 Epoksi mürəkkəb çarpaz birləşdirici maddə
Epoksi crosslinking agenti iki və ya daha çox epoksi qrupu və ya aktiv funksional qrupları olan epoksi birləşmələri ehtiva edir. Katalizatorların təsiri altında epoksi qrupları və funksional qruplar şəbəkə quruluşuna malik makromolekullar yaratmaq üçün üzvi birləşmələrdə -OH ilə reaksiya verir. Buna görə də, selüloz efirinin çarpaz bağlanması üçün istifadə edilə bilər.
Selüloz efirinin özlülüyünü və mexaniki xassələrini epoksi çapraz bağlama ilə yaxşılaşdırmaq olar. Epoksidlər əvvəlcə parça liflərini müalicə etmək üçün istifadə edildi və yaxşı bitirmə effekti göstərdi. Bununla belə, selüloz efirinin epoksidlər tərəfindən çarpaz bağlanma modifikasiyasına dair bir neçə hesabat var. Hu Cheng və digərləri yeni çoxfunksiyalı epoksi tərkibli çarpaz bağlayıcı hazırladılar: EPTA, emaldan əvvəl real ipək parçalarının yaş elastik bərpa bucağını 200º-dən 280º-ə qədər yaxşılaşdırdı. Üstəlik, çarpaz bağlayıcının müsbət yükü əsl ipək parçalarının rəngləmə sürətini və turşu boyalara udma dərəcəsini əhəmiyyətli dərəcədə artırdı. Chen Xiaohui və digərləri tərəfindən istifadə edilən epoksi mürəkkəb çarpaz bağlama agenti. : polietilen qlikol diglisidil efiri (PGDE) jelatinlə çarpaz bağlıdır. Çapraz bağlandıqdan sonra, jelatin hidrogel 98,03% -ə qədər ən yüksək elastik bərpa dərəcəsi ilə əla elastik bərpa performansına malikdir. Ədəbiyyatda parça və jelatin kimi təbii polimerlərin mərkəzi oksidlərlə çarpaz əlaqə modifikasiyasına dair tədqiqatlara əsaslanaraq, sellüloza efirinin epoksidlərlə çarpaz əlaqə modifikasiyası da perspektivlidir.
Epichlorohydrin (həmçinin epichlorohydrin kimi tanınır) -OH, -NH2 və digər aktiv qrupları olan təbii polimer materialların müalicəsi üçün tez-tez istifadə olunan çarpaz bağlayıcı agentdir. Epichlorohydrin crosslinking sonra materialın özlülük, turşu və qələvi müqaviməti, temperatur müqaviməti, duz müqaviməti, kəsilmə müqaviməti və mexaniki xüsusiyyətləri yaxşılaşdırılacaq. Buna görə də, epixlorohidrinin sellüloza efirinin çarpaz bağlanmasında tətbiqi böyük tədqiqat əhəmiyyətinə malikdir. Məsələn, Su Maoyao, epiklorohidrinlə əlaqəli CMC-dən istifadə edərək yüksək adsorbent material hazırladı. O, material strukturunun, əvəzetmə dərəcəsinin və çarpaz bağlanma dərəcəsinin adsorbsiya xassələrinə təsirini müzakirə etmiş və müəyyən etmişdir ki, təqribən 3%-lik çarpaz birləşdirici maddə ilə hazırlanmış məhsulun su tutma dəyəri (WRV) və duzlu su tutma dəyəri (SRV) 26 dəfə artmışdır. dəfə və 17 dəfə. Zaman Ding Changguang et al. son dərəcə özlü karboksimetil selüloz hazırlanmış, çapraz bağlama üçün eterifikasiyadan sonra epiklorohidrin əlavə edilmişdir. Müqayisə üçün, çarpaz bağlanmış məhsulun özlülüyü çarpaz bağlanmamış məhsuldan 51%-ə qədər yüksək idi.
2.4 Bor turşusu çarpaz birləşdirici maddələr
Bor turşusu, boraks, borat, orqanoborat və digər borat tərkibli çarpaz birləşdirici maddələr daxildir. Çarpaz əlaqə mexanizmi ümumiyyətlə bor turşusunun (H3BO3) və ya boratın (B4O72-) məhlulda tetrahidroksi-borat ionunu (B(OH)4-) əmələ gətirməsi və sonra birləşmədəki -Oh ilə susuzlaşdırması olduğuna inanılır. Şəbəkə quruluşu ilə çarpaz əlaqə yaradın.
Bor turşusu çarpaz bağlayıcıları tibbdə, şüşə, keramika, neft və digər sahələrdə köməkçi vasitələr kimi geniş istifadə olunur. Bor turşusu çarpaz birləşdirici maddə ilə işlənmiş materialın mexaniki möhkəmliyi yaxşılaşdırılacaq və performansını yaxşılaşdırmaq üçün selüloz efirinin çarpaz bağlanması üçün istifadə edilə bilər.
1960-cı illərdə qeyri-üzvi bor (boraks, bor turşusu və natrium tetraborat və s.) neft və qaz yataqlarının su əsaslı qırılma mayelərinin işlənməsində istifadə olunan əsas çarpaz birləşdirici maddə idi. Borax istifadə edilən ən erkən çapraz bağlama agenti idi. Qeyri-üzvi borun çatışmazlıqları, məsələn, qısa kəsişmə müddəti və zəif temperatur müqaviməti səbəbindən, orqanoborun çapraz bağlanma agentinin inkişafı tədqiqat nöqtəsinə çevrildi. Orqanoboronun tədqiqi 1990-cı illərdə başlamışdır. Yüksək temperatura davamlılıq, asanlıqla qırılan yapışqan, idarə oluna bilən gecikdirilmiş çarpaz əlaqə və s. xüsusiyyətlərinə görə, orqanoboron neft və qaz yataqlarının parçalanmasında yaxşı tətbiq effektinə nail olmuşdur. Liu Ji və başqaları. tərkibində fenilbor turşusu qrupu, akril turşusu və suksinimid ester qrupu reaksiyası ilə poliol polimer ilə qarışdırılmış çarpaz birləşdirici agenti işləyib hazırladı, nəticədə əldə edilən bioloji yapışdırıcı əla hərtərəfli performansa malikdir, rütubətli mühitdə yaxşı yapışma və mexaniki xüsusiyyətlər göstərə bilər və daha sadə yapışma. Yang Yang et al. qırılma mayesinin guanidin gel əsas mayesini çarpaz bağlamaq üçün istifadə edilən yüksək temperatura davamlı zirkonium bor crosslinking agenti istehsal etdi və çarpaz bağlanma müalicəsindən sonra qırılma mayesinin temperaturu və kəsmə müqavimətini xeyli yaxşılaşdırdı. Neft qazma məhlulunda karboksimetil selüloz efirinin bor turşusu çarpaz birləşdirici maddə ilə modifikasiyası barədə məlumat verilmişdir. Xüsusi quruluşuna görə tibbdə və tikintidə istifadə edilə bilər
Tikinti, örtük və digər sahələrdə sellüloza efirinin çarpaz əlaqəsi.
2.5 Fosfid çarpaz birləşdirici agent
Fosfatları çarpaz bağlayan agentlərə əsasən fosfor trixloroksi (fosfoasilxlorid), natrium trimetafosfat, natrium tripolifosfat və s. daxildir. Çarpaz bağlama mexanizmi ondan ibarətdir ki, PO bağı və ya P-Cl bağı molekulyar -OH ilə sulu məhlulda esterləşərək difosfat quruluşu əmələ gətirir. .
Qeyri-toksik və ya aşağı toksikliyə görə fosfid çarpaz bağlama agenti, qidada geniş istifadə olunur, nişasta, xitosan və digər təbii polimer çapraz bağlanma müalicəsi kimi tibbdə polimer materialının çapraz bağlanma modifikasiyası. Nəticələr göstərir ki, nişastanın jelatinləşmə və şişmə xassələri az miqdarda fosfid çarpaz birləşdirici maddə əlavə etməklə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirilə bilər. Nişastanın çarpaz bağlanmasından sonra jelatinləşmə temperaturu yüksəlir, pastanın dayanıqlığı yaxşılaşır, turşu müqaviməti orijinal nişastadan daha yaxşıdır və filmin gücü artır.
Həmçinin xitosanın mexaniki dayanıqlığını, kimyəvi dayanıqlığını və digər xassələrini yaxşılaşdıra bilən fosfid çarpaz bağlama agenti ilə çarpaz əlaqəyə dair bir çox tədqiqatlar mövcuddur. Hal-hazırda, selüloz efiri ilə çarpaz əlaqə müalicəsi üçün fosfid çarpaz bağlama agentinin istifadəsi ilə bağlı heç bir məlumat yoxdur. Sellüloza efiri və nişasta, xitozan və digər təbii polimerlər daha aktiv -OH ehtiva etdiyindən və fosfid çarpaz birləşdirici maddə toksik olmayan və ya aşağı toksiklik fizioloji xassələrə malik olduğundan, onun sellüloza efiri ilə çarpaz əlaqə tədqiqatlarında tətbiqi də potensial perspektivlərə malikdir. Yeməkdə istifadə edilən CMC kimi, fosfid çarpaz bağlama agenti modifikasiyası ilə diş pastası dərəcəli sahədə, onun qalınlaşmasını, reoloji xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər. Tibb sahəsində istifadə edilən MC, HPMC və HEC fosfid çarpaz bağlama agenti ilə təkmilləşdirilə bilər.
2.6 Digər çarpaz birləşdirici maddələr
Yuxarıdakı aldehidlər, epoksidlər və selüloz efiri çarpaz bağlanma eterləşmə, karboksilik turşu, bor turşusu və fosfid çarpaz bağlama agenti esterifikasiya çarpaz birləşməsinə aiddir. Bundan əlavə, selüloz efirinin çarpaz bağlanması üçün istifadə edilən çarpaz birləşdirici maddələrə həmçinin izosiyanat birləşmələri, azot hidroksimetil birləşmələri, sulfhidril birləşmələri, metal çarpaz birləşdirici maddələr, silikon orqanosilikon çarpaz bağlayan maddələr və s. -OH ilə reaksiya vermək asandır və çarpaz əlaqədən sonra çoxölçülü şəbəkə strukturu yarada bilər. Çapraz bağlama məhsullarının xassələri çarpaz bağlama agentinin növü, çarpaz bağlama dərəcəsi və çarpaz bağlama şərtləri ilə bağlıdır.
Badit · Pabin · Condu et al. metilselülozu çarpaz bağlamaq üçün toluen diizosiyanatdan (TDI) istifadə edilmişdir. Çapraz bağlandıqdan sonra şüşə keçid temperaturu (Tg) TDI faizinin artması ilə artdı və onun sulu məhlulunun dayanıqlığı yaxşılaşdı. TDI, həmçinin yapışqanlarda, örtüklərdə və digər sahələrdə çapraz bağlama modifikasiyası üçün də istifadə olunur. Modifikasiyadan sonra filmin yapışdırıcı xüsusiyyəti, temperatur müqaviməti və suya davamlılığı yaxşılaşdırılacaq. Buna görə də, TDI tikintidə, örtüklərdə və yapışdırıcılarda istifadə olunan selüloz efirinin performansını crosslinking modifikasiyası ilə yaxşılaşdıra bilər.
Disulfid çarpaz bağlama texnologiyası tibbi materialların modifikasiyasında geniş istifadə olunur və tibb sahəsində sellüloza efir məhsullarının çarpaz əlaqəsi üçün müəyyən tədqiqat dəyərinə malikdir. Shu Shujun və başqaları. β-siklodekstrini silisium mikrosferləri ilə birləşdirdi, gradient qabıq təbəqəsi vasitəsilə çarpaz bağlı merkaptoylalaşdırılmış xitosan və qlükan və simulyasiya edilmiş fizioloji pH-da yaxşı sabitlik göstərən disulfid çarpaz bağlı nanokapslar əldə etmək üçün silisium mikrosferləri çıxardı.
Metal kəsişmə agentləri əsasən Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) və Fe(III) kimi yüksək metal ionlarının qeyri-üzvi və üzvi birləşmələridir. Yüksək metal ionları nəmlənmə, hidroliz və hidroksil körpüsü vasitəsilə çox nüvəli hidroksil körpü ionları yaratmaq üçün polimerləşir. Ümumiyyətlə belə hesab edilir ki, yüksək valentli metal ionlarının çarpaz əlaqəsi əsasən çoxölçülü məkan strukturu polimerləri yaratmaq üçün karboksilik turşu qrupları ilə asanlıqla birləşən çoxnüvəli hidroksil körpü ionları vasitəsilə baş verir. Xu Kai və başqaları. Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) və Fe(III) seriyalı yüksək qiymətli metal çarpaz bağlı karboksimetilhidroksipropilselülozun (CMHPC) reoloji xassələrini və istilik sabitliyini, filtrasiya itkisini öyrənmişdir. , asılmış qum tutumu, yapışqan qıran qalıq və tətbiqdən sonra duz uyğunluğu. Nəticələr göstərdi ki, metal çarpaz bağlayıcı neft quyusunu sındıran mayenin sementləşdirici agenti üçün tələb olunan xüsusiyyətlərə malikdir.

3. Çarpaz bağlama modifikasiyası ilə sellüloza efirinin performansının artırılması və texniki inkişafı

3.1 Boya və tikinti
Sellüloza efiri əsasən HEC, HPMC, HEMC və MC tikinti, üzlük sahəsində daha çox istifadə olunur, bu növ sellüloz efiri yaxşı suya davamlılığa, qatılaşmaya, duza və temperatura davamlılığa, kəsilmə müqavimətinə malik olmalıdır, tez-tez sement məhlulunda, lateks boyasında istifadə olunur. , keramik kafel yapışdırıcısı, xarici divar boyası, lak və s. Bina ilə əlaqədar olaraq, materialların örtük sahəsi tələbləri yaxşı mexaniki gücə və sabitliyə malik olmalıdır, ümumiyyətlə selülozun efiri ilə çapraz bağlama modifikasiyasına eterləşdirmə tipli çapraz bağlama agentini seçin, məsələn, epoksi halogenləşdirilmiş alkan, onun çarpaz bağlanması üçün bor turşusu crosslinking agenti məhsulu yaxşılaşdıra bilər. özlülük, duz və temperatur müqaviməti, kəsilmə müqaviməti və mexaniki xüsusiyyətlər.
3.2 Tibb, qida və gündəlik kimyəvi maddələrin sahələri
Suda həll olunan selüloz efirində olan MC, HPMC və CMC tez-tez əczaçılıq örtük materiallarında, yavaş salınan əczaçılıq əlavələrində və maye əczaçılıq qatılaşdırıcı və emulsiya stabilizatorunda istifadə olunur. CMC həmçinin qatıq, süd məhsulları və diş pastalarında emulqator və qatılaşdırıcı kimi istifadə edilə bilər. HEC və MC gündəlik kimyəvi sahədə qalınlaşdırmaq, dağıtmaq və homojenləşdirmək üçün istifadə olunur. Tibb, qida və gündəlik kimyəvi dərəcəli təhlükəsiz və toksik olmayan materiallara ehtiyac duyduğundan, bu cür selüloz efiri üçün fosfor turşusu, karboksilik turşusu çarpaz bağlama agenti, sulfhidril çarpaz bağlama agenti və s. məhsulun özlülüyünü, bioloji sabitliyini və digər xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq.
HEC tibb və qida sahələrində nadir hallarda istifadə olunur, lakin HEC güclü həll qabiliyyətinə malik qeyri-ion selüloz efiri olduğundan onun MC, HPMC və CMC ilə müqayisədə unikal üstünlükləri var. Gələcəkdə o, tibb və qida sahələrində böyük inkişaf potensialına malik olan təhlükəsiz və toksik olmayan crosslinking agentləri ilə birləşdiriləcək.
3.3 Neft qazma və hasilat sahələri
CMC və karboksilatlı selüloz efiri ümumiyyətlə sənaye qazma palçığı müalicə agenti, maye itkisi agenti, istifadə üçün qalınlaşdırıcı agent kimi istifadə olunur. Qeyri-ionlu sellüloz efiri kimi, HEC yaxşı qatılaşdırıcı təsiri, güclü qum asma qabiliyyəti və dayanıqlığı, istiliyə davamlılığı, yüksək duz tərkibi, aşağı boru kəmərinə davamlılığı, daha az maye itkisi, sürətli rezin olması səbəbindən neft qazma sahəsində də geniş istifadə olunur. qırılma və aşağı qalıq. Hazırda daha çox tədqiqat neft qazma sahəsində istifadə edilən CMC-ni dəyişdirmək üçün bor turşusu çarpaz birləşdirici agentlərin və metal çarpaz birləşdirici agentlərin istifadəsidir, qeyri-ion selüloz efirinin crosslinking modifikasiyası üzrə tədqiqat daha az hesabat verir, lakin qeyri-ion selüloz efirinin hidrofobik modifikasiyası əhəmiyyətli göstəricilər göstərir. özlülük, temperatur və duz müqaviməti və kəsmə dayanıqlığı, yaxşı dispersiya və bioloji hidroliz müqaviməti. Bor turşusu, metal, epoksid, epoksi halogenləşdirilmiş alkanlar və digər çarpaz birləşdirici maddələrlə çarpaz bağlandıqdan sonra neft qazma və hasilatında istifadə edilən sellüloza efiri qalınlaşmasını, duza və temperatura davamlılığını, sabitliyini və s. xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmışdır ki, bu da sənayedə böyük tətbiq perspektivinə malikdir. gələcək.
3.4 Digər Sahələr
Qatılaşma, emulsifikasiya, plyonka əmələ gətirmə, kolloid qoruma, nəm saxlama, yapışma, həssaslıq və digər əla xüsusiyyətlərə görə sellüloz efiri yuxarıda göstərilən sahələrdən əlavə daha geniş istifadə olunur, kağız istehsalı, keramika, tekstil çapı və boyamada da istifadə olunur, polimerləşmə reaksiyası və digər sahələr. Müxtəlif sahələrdə material xassələrinin tələblərinə uyğun olaraq, tətbiq tələblərinə cavab vermək üçün çarpaz keçid modifikasiyası üçün müxtəlif çapraz bağlama agentləri istifadə edilə bilər. Ümumiyyətlə, çarpaz bağlı selüloz efirini iki kateqoriyaya bölmək olar: efirləşmiş çarpaz bağlı sellüloz efiri və esterləşmiş çarpaz bağlı selüloz efiri. Aldehidlər, epoksidlər və digər çarpaz bağlayıcılar selüloz efirində -Oh ilə reaksiyaya girərək, eterləşmə çarpaz bağlayıcılarına aid olan efir-oksigen bağını (-O-) əmələ gətirir. Karboksilik turşu, fosfid, bor turşusu və digər çarpaz birləşdirici maddələr esterifikasiya edən çarpaz birləşdirici maddələrə aid olan ester bağları yaratmaq üçün selüloz efirində -OH ilə reaksiya verir. CMC-dəki karboksil qrupu, esterləşmiş çarpaz bağlı selüloz efiri istehsal etmək üçün çarpaz bağlama agentindəki -OH ilə reaksiya verir. Hal-hazırda, bu cür crosslinking modifikasiyası ilə bağlı tədqiqatlar azdır və gələcəkdə inkişaf üçün hələ də yer var. Efir bağının dayanıqlığı ester bağından daha yaxşı olduğundan, efir tipli çarpaz bağlı selüloz efiri daha güclü dayanıqlığa və mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. Müxtəlif tətbiq sahələrinə uyğun olaraq, tətbiq ehtiyaclarına cavab verən məhsullar əldə etmək üçün selüloz efirinin çarpaz bağlanması modifikasiyası üçün müvafiq çapraz bağlama agenti seçilə bilər.

4. Nəticə

Hal-hazırda sənaye həll olunma müddətini gecikdirmək, həll olunma zamanı məhsulun qapaqlanması problemini həll etmək üçün selüloz efirini çarpaz bağlamaq üçün qlioksaldan istifadə edir. Glyoxal crosslinked sellüloza efiri yalnız həll olunma qabiliyyətini dəyişə bilər, lakin digər xüsusiyyətlərdə heç bir açıq-aşkar yaxşılaşma yoxdur. Hal-hazırda, selüloz efirinin çarpaz bağlanması üçün qlyoksaldan başqa digər çarpaz bağlayan agentlərin istifadəsi nadir hallarda öyrənilir. Sellüloza efiri neft qazma, tikinti, üzlük, yeyinti, tibb və digər sənaye sahələrində geniş istifadə edildiyi üçün onun tətbiqində həllediciliyi, reologiyası, mexaniki xassələri həlledici rol oynayır. Çarpaz keçid modifikasiyası vasitəsilə o, tətbiq ehtiyaclarını ödəmək üçün müxtəlif sahələrdə tətbiq performansını yaxşılaşdıra bilər. Məsələn, karboksilik turşu, fosfor turşusu, selüloz efirinin esterləşməsi üçün borik turşusu çarpaz bağlama agenti onun qida və tibb sahəsində tətbiqi performansını yaxşılaşdıra bilər. Bununla belə, aldehidlər fizioloji toksikliyinə görə qida və tibb sənayesində istifadə edilə bilməz. Bor turşusu və metal çarpaz birləşdirici maddələr neft qazmada istifadə edilən sellüloza efirini çarpaz bağladıqdan sonra neft və qaz parçalayıcı mayenin işini yaxşılaşdırmaq üçün faydalıdır. Epiklorohidrin kimi digər alkil çarpaz birləşdirici maddələr selüloz efirinin özlülüyünü, reoloji xassələrini və mexaniki xassələrini yaxşılaşdıra bilər. Elm və texnologiyanın davamlı inkişafı ilə müxtəlif sənaye sahələrinin maddi xüsusiyyətlərə olan tələbləri daim yaxşılaşır. Müxtəlif tətbiq sahələrində selüloz efirinin performans tələblərinə cavab vermək üçün selüloz efirinin çarpaz bağlanmasına dair gələcək tədqiqatlar geniş inkişaf perspektivlərinə malikdir.