Vandopløselige celluloseetherderivater

Tværbindingsmekanismen, veje og egenskaber af forskellige slags tværbindingsmidler og vandopløselig celluloseether blev introduceret. Ved tværbindingsmodifikation kan vandopløselig celluloseethers viskositet, rheologiske egenskaber, opløselighed og mekaniske egenskaber forbedres væsentligt for at forbedre dens påføringsevne. Ifølge den kemiske struktur og egenskaber af forskellige tværbindere blev typerne af celluloseether-tværbindingsmodifikationsreaktioner opsummeret, og udviklingsretningerne for forskellige tværbindere i forskellige anvendelsesområder for celluloseether blev opsummeret. I lyset af den fremragende ydeevne af vandopløselig celluloseether modificeret ved tværbinding og de få undersøgelser herhjemme og i udlandet, har den fremtidige tværbindingsmodifikation af celluloseether brede udsigter til udvikling. Dette er til reference for relevante forskere og produktionsvirksomheder.
Nøgleord: tværbindingsmodifikation; Celluloseether; Kemisk struktur; Opløselighed; Applikationsydelse

Celluloseether på grund af dens fremragende ydeevne, som fortykningsmiddel, vandtilbageholdelsesmiddel, klæbemiddel, bindemiddel og dispergeringsmiddel, beskyttende kolloid, stabilisator, suspensionsmiddel, emulgator og filmdannende middel, meget brugt i belægning, konstruktion, petroleum, daglig kemikalie, fødevarer og medicin og andre industrier. Celluloseether omfatter hovedsageligt methylcellulose,hydroxyethylcellulose,carboxymethylcellulose, ethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose og andre former for blandet ether. Celluloseether er lavet af bomuldsfibre eller træfiber ved alkalisering, etherificering, vaskecentrifugering, tørring, slibeproces fremstillet, brugen af ​​etherificeringsmidler bruger generelt halogeneret alkan eller epoxyalkan.
Men i påføringsprocessen af ​​vandopløselig celluloseether vil sandsynligheden støde på specielle omgivelser, såsom høj og lav temperatur, syre-base miljø, komplekst ionisk miljø, disse miljøer vil forårsage fortykkelse, opløselighed, vandretention, vedhæftning, klæbemiddel, stabil suspension og emulgering af vandopløselig celluloseether er stærkt påvirket, og fører endda til fuldstændigt tab af dens funktionalitet.
For at forbedre påføringsevnen af ​​celluloseether er det nødvendigt at udføre tværbindingsbehandling ved at bruge forskellige tværbindingsmidler, produktets ydeevne er anderledes. Baseret på undersøgelsen af ​​forskellige typer tværbindingsmidler og deres tværbindingsmetoder kombineret med tværbindingsteknologien i den industrielle produktionsproces, diskuterer dette papir tværbindingen af ​​celluloseether med forskellige typer tværbindingsmidler, hvilket giver reference til tværbindingsmodifikationen af ​​celluloseether .

1. Struktur og tværbindingsprincip af celluloseether

Celluloseetherer en slags cellulosederivater, som syntetiseres ved ethersubstitutionsreaktion af tre alkoholhydroxylgrupper på naturlige cellulosemolekyler og halogeneret alkan eller epoxidalkan. På grund af forskellen mellem substituenter er strukturen og egenskaberne af celluloseether forskellige. Tværbindingsreaktionen af ​​celluloseether involverer hovedsageligt etherificering eller esterificering af -OH (OH på glucoseenhedsringen eller -OH på substituenten eller carboxyl på substituenten) og tværbindingsmidlet med binære eller multiple funktionelle grupper, således at to eller flere celluloseethermolekyler er bundet sammen for at danne en multidimensionel rumlig netværksstruktur. Det er tværbundet celluloseether.
Generelt kan celluloseether og tværbindingsmiddel af vandig opløsning indeholdende mere -OH, såsom HEC, HPMC, HEMC, MC og CMC, etherificeres eller esterificeres tværbundet. Fordi CMC indeholder carboxylsyreioner, kan de funktionelle grupper i tværbindingsmidlet esterificeres tværbundet med carboxylsyreioner.
Efter reaktionen af ​​-OH eller -COO- i celluloseethermolekyle med tværbindingsmiddel, på grund af reduktionen af ​​indholdet af vandopløselige grupper og dannelsen af ​​en multidimensionel netværksstruktur i opløsning, dets opløselighed, rheologi og mekaniske egenskaber vil blive ændret. Ved at bruge forskellige tværbindingsmidler til at reagere med celluloseether, vil celluloseetherens påføringsevne blive forbedret. Celluloseether egnet til industriel anvendelse blev fremstillet.

2. Typer af tværbindingsmidler

2.1 Aldehyd-tværbindingsmidler
Aldehydtværbindingsmidler refererer til organiske forbindelser indeholdende aldehydgruppe (-CHO), som er kemisk aktive og kan reagere med hydroxyl, ammoniak, amid og andre forbindelser. Aldehydtværbindingsmidler, der anvendes til cellulose og dets derivater, omfatter formaldehyd, glyoxal, glutaraldehyd, glyceraldehyd osv. Aldehydgruppen kan let reagere med to -OH for at danne acetaler under svagt sure betingelser, og reaktionen er reversibel. De almindelige celluloseethere modificeret af aldehyd-tværbindingsmidler er HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC og andre vandige celluloseethere.
En enkelt aldehydgruppe er tværbundet med to hydroxylgrupper på celluloseethermolekylkæden, og celluloseethermolekylerne er forbundet gennem dannelsen af ​​acetaler, der danner en netværksrumstruktur, for at ændre dens opløselighed. På grund af den frie -OH-reaktion mellem aldehydtværbindingsmiddel og celluloseether reduceres mængden af ​​molekylære hydrofile grupper, hvilket resulterer i dårlig vandopløselighed af produktet. Ved at kontrollere mængden af ​​tværbindingsmiddel kan moderat tværbinding af celluloseether derfor forsinke hydratiseringstiden og forhindre produktet i at opløses for hurtigt i vandig opløsning, hvilket resulterer i lokal agglomeration.
Virkningen af ​​aldehydtværbinding af celluloseether afhænger generelt af mængden af ​​aldehyd, pH, ensartetheden af ​​tværbindingsreaktionen, tværbindingstid og temperatur. For høj eller for lav tværbindingstemperatur og pH vil forårsage irreversibel tværbinding på grund af hemiacetalen til acetal, hvilket vil føre til, at celluloseether er fuldstændig uopløselig i vand. Mængden af ​​aldehyd og ensartetheden af ​​tværbindingsreaktionen påvirker direkte tværbindingsgraden af ​​celluloseether.
Formaldehyd bruges mindre til tværbinding af celluloseether på grund af dets høje toksicitet og høje flygtighed. Tidligere blev formaldehyd brugt mere inden for belægninger, klæbemidler, tekstiler, og nu er det gradvist erstattet af lavtoksiske non-formaldehyd-tværbindingsmidler. Tværbindingseffekten af ​​glutaraldehyd er bedre end glyoxal, men den har en stærk skarp lugt, og prisen på glutaraldehyd er relativt høj. Generelt anvendes glyoxal i industrien almindeligvis til at tværbinde vandopløselig celluloseether for at forbedre produkternes opløselighed. Generelt ved stuetemperatur, pH 5 ~ 7 svage sure betingelser kan udføres tværbindingsreaktion. Efter tværbinding vil hydratiseringstiden og den fuldstændige hydratiseringstid for celluloseether blive længere, og agglomerationsfænomenet vil blive svækket. Sammenlignet med ikke-tværbindende produkter er opløseligheden af ​​celluloseether bedre, og der vil ikke være nogen uopløste produkter i opløsningen, hvilket er befordrende for industriel anvendelse. Da Zhang Shuangjian fremstillede hydroxypropylmethylcellulose, blev tværbindingsmidlet glyoxal sprøjtet før tørring for at opnå den foreliggende hydroxypropylmethylcellulose med en dispersion på 100%, som ikke klistrede sammen ved opløsning og havde hurtig dispergering og opløsning, hvilket løste bundtningen i praksis ansøgning og udvidet ansøgningsfeltet.
I den alkaliske tilstand vil den reversible proces til dannelse af acetal blive brudt, produktets hydratiseringstid vil blive forkortet, og opløsningsegenskaberne for celluloseether uden tværbinding vil blive genoprettet. Under fremstilling og fremstilling af celluloseether udføres tværbindingsreaktionen af ​​aldehyder sædvanligvis efter ethereringsreaktionsprocessen, enten i vaskeprocessens flydende fase eller i den faste fase efter centrifugering. Generelt i vaskeprocessen er tværbindingsreaktionens ensartethed god, men tværbindingseffekten er dårlig. På grund af teknisk udstyrs begrænsninger er tværbindingsensartetheden i fast fase imidlertid dårlig, men tværbindingseffekten er relativt bedre, og mængden af ​​anvendt tværbindingsmiddel er relativt lille.
Aldehyder tværbindingsmidler modificerede vandopløselig celluloseether, ud over at forbedre dens opløselighed, er der også rapporter, der kan bruges til at forbedre dens mekaniske egenskaber, viskositetsstabilitet og andre egenskaber. For eksempel brugte Peng Zhang glyoxal til at tværbinde med HEC og undersøgte indflydelsen af ​​tværbindingsmiddelkoncentration, tværbindings-pH og tværbindingstemperatur på vådstyrken af ​​HEC. Resultaterne viser, at under de optimale tværbindingsbetingelser øges vådstyrken af ​​HEC-fiber efter tværbinding med 41,5%, og dens ydeevne er væsentligt forbedret. Zhang Jin brugte vandopløselig phenolharpiks, glutaraldehyd og trichloracetaldehyd til at tværbinde CMC. Ved at sammenligne egenskaberne havde opløsningen af ​​vandopløselig phenolharpiks tværbundet CMC den mindste viskositetsreduktion efter højtemperaturbehandling, det vil sige den bedste temperaturbestandighed.
2.2 Carboxylsyre-tværbindingsmidler
Carboxylsyre-tværbindingsmidler henviser til polycarboxylsyreforbindelser, hovedsageligt inklusive ravsyre, æblesyre, vinsyre, citronsyre og andre binære eller polycarboxylsyrer. Carboxylsyre-tværbindere blev først brugt til tværbinding af stoffibre for at forbedre deres glathed. Tværbindingsmekanismen er som følger: carboxylgruppen reagerer med hydroxylgruppen i cellulosemolekylet til fremstilling af esterificeret tværbundet celluloseether. Welch og Yang et al. var de første til at studere tværbindingsmekanismen for carboxylsyre-tværbindere. Tværbindingsprocessen var som følger: under visse betingelser blev de to tilstødende carboxylsyregrupper i carboxylsyretværbindere først dehydreret til dannelse af cyklisk anhydrid, og anhydridet reagerede med OH i cellulosemolekyler til dannelse af tværbundet celluloseether med en rumlig netværksstruktur.
Carboxylsyre-tværbindingsmidler reagerer generelt med celluloseether indeholdende hydroxylsubstituenter. Fordi carboxylsyre-tværbindingsmidler er vandopløselige og ikke-toksiske, har de været meget brugt i undersøgelsen af ​​træ, stivelse, chitosan og cellulose i de seneste år
Derivater og andre naturlige polymer esterificering tværbinding modifikation, for at forbedre ydeevnen af ​​dens anvendelsesområde.
Hu Hanchang et al. brugte natriumhypophosphitkatalysator til at adoptere fire polycarboxylsyrer med forskellige molekylære strukturer: Propantricarboxylsyre (PCA), 1,2,3, 4-butantetracarboxylsyre (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) blev brugt at færdiggøre bomuldsstoffer. Resultaterne viste, at den cirkulære struktur af polycarboxylsyre-finishende bomuldsstof har bedre krølgendannelse. Cykliske polycarboxylsyremolekyler er potentielt effektive tværbindingsmidler på grund af deres større stivhed og bedre tværbindingseffekt end kædecarboxylsyremolekyler.
Wang Jiwei et al. brugt den blandede syre af citronsyre og eddikesyreanhydrid til at lave esterificering og tværbindingsmodifikation af stivelse. Ved at teste egenskaberne for vandopløsning og pastagennemsigtighed konkluderede de, at esterificeret tværbundet stivelse havde bedre fryse-optøningsstabilitet, lavere pastagennemsigtighed og bedre termisk viskositetsstabilitet end stivelse.
Carboxylsyregrupper kan forbedre deres opløselighed, bionedbrydelighed og mekaniske egenskaber efter esterificering tværbindingsreaktion med den aktive -OH i forskellige polymerer, og carboxylsyreforbindelser har ikke-toksiske eller lav-toksiske egenskaber, hvilket har brede udsigter til tværbindingsmodifikation af vand- opløselig celluloseether inden for fødevarekvalitet, farmaceutisk kvalitet og belægningsområder.
2.3 Epoxyforbindelse tværbindingsmiddel
Epoxy-tværbindingsmiddel indeholder to eller flere epoxygrupper eller epoxyforbindelser indeholdende aktive funktionelle grupper. Under påvirkning af katalysatorer reagerer epoxygrupper og funktionelle grupper med -OH i organiske forbindelser for at generere makromolekyler med netværksstruktur. Derfor kan den bruges til tværbinding af celluloseether.
Viskositeten og de mekaniske egenskaber af celluloseether kan forbedres ved epoxy-tværbinding. Epoxider blev først brugt til at behandle stoffibre og viste god efterbehandlingseffekt. Der er imidlertid få rapporter om tværbindingsmodifikationen af ​​celluloseether med epoxider. Hu Cheng et al udviklede en ny multifunktionel epoxysammensat tværbinder: EPTA, som forbedrede den våde elastiske genvindingsvinkel af ægte silkestoffer fra 200º før behandling til 280º. Desuden øgede den positive ladning af tværbinderen markant farvningshastigheden og absorptionshastigheden af ​​ægte silkestoffer til sure farvestoffer. Epoxyforbindelses-tværbindingsmidlet anvendt af Chen Xiaohui et al. : polyethylenglycoldiglycidylether (PGDE) er tværbundet med gelatine. Efter tværbinding har gelatinehydrogel fremragende elastisk genvindingsydelse med den højeste elastiske genvindingsgrad på op til 98,03%. Baseret på studierne af tværbindingsmodifikationen af ​​naturlige polymerer såsom stof og gelatine med centrale oxider i litteraturen, har tværbindingsmodifikationen af ​​celluloseether med epoxider også et lovende perspektiv.
Epichlorhydrin (også kendt som epichlorhydrin) er et almindeligt anvendt tværbindingsmiddel til behandling af naturlige polymermaterialer indeholdende -OH, -NH2 og andre aktive grupper. Efter epichlorhydrintværbinding vil materialets viskositet, syre- og alkalibestandighed, temperaturbestandighed, saltbestandighed, forskydningsmodstand og mekaniske egenskaber blive forbedret. Derfor har anvendelsen af ​​epichlorhydrin i celluloseether-tværbinding stor forskningsmæssig betydning. For eksempel lavede Su Maoyao et stærkt adsorberende materiale ved at bruge epiclorohydrintværbundet CMC. Han diskuterede indflydelsen af ​​materialestruktur, substitutionsgrad og grad af tværbinding på adsorptionsegenskaberne og fandt ud af, at vandretentionsværdien (WRV) og saltvandsretentionsværdien (SRV) af produktet fremstillet med ca. 3 % tværbindingsmiddel steg med 26 hhv. gange og 17 gange. Når Ding Changguang et al. fremstillet ekstremt viskøs carboxymethylcellulose, blev epichlorhydrin tilsat efter etherificering til tværbinding. Til sammenligning var viskositeten af ​​det tværbundne produkt op til 51% højere end viskositeten af ​​det ikke-tværbundne produkt.
2.4 Borsyre-tværbindingsmidler
Bortværbindingsmidler omfatter hovedsageligt borsyre, borax, borat, organoborat og andre boratholdige tværbindingsmidler. Tværbindingsmekanismen menes generelt at være, at borsyre (H3BO3) eller borat (B4O72-) danner tetrahydroxyboration (B(OH)4-) i opløsningen og derefter dehydrerer med -Oh i forbindelsen. Dann en tværbundet forbindelse med en netværksstruktur.
Borsyre-tværbindere bruges i vid udstrækning som hjælpestoffer inden for medicin, glas, keramik, petroleum og andre områder. Den mekaniske styrke af materialet behandlet med borsyretværbindingsmiddel vil blive forbedret, og det kan bruges til tværbinding af celluloseether for at forbedre dets ydeevne.
I 1960'erne var uorganisk bor (boraks, borsyre og natriumtetraborat osv.) det vigtigste tværbindingsmiddel, der blev brugt i vandbaseret fraktureringsvæskeudvikling af olie- og gasfelter. Borax var det tidligste anvendte tværbindingsmiddel. På grund af manglerne ved uorganisk bor, såsom kort tværbindingstid og dårlig temperaturbestandighed, er udviklingen af ​​organobortværbindingsmiddel blevet et forskningshotspot. Forskningen i organobor begyndte i 1990'erne. På grund af dets egenskaber af høj temperaturbestandighed, let at bryde lim, kontrollerbar forsinket tværbinding osv., har organobor opnået god påføringseffekt i olie- og gasfeltfrakturering. Liu Ji et al. udviklet et polymertværbindingsmiddel indeholdende phenylborsyregruppe, tværbindingsmidlet blandet med akrylsyre og polyolpolymer med succinimidestergruppereaktion, det resulterende biologiske klæbemiddel har fremragende omfattende ydeevne, kan vise god vedhæftning og mekaniske egenskaber i et fugtigt miljø og kan mere enkel vedhæftning. Yang Yang et al. produceret et højtemperaturbestandigt zirconiumbortværbindingsmiddel, som blev brugt til at tværbinde guanidingelbasevæsken fra fraktureringsvæsken og i høj grad forbedrede fraktureringsvæskens temperatur og forskydningsmodstand efter tværbindingsbehandling. Modifikationen af ​​carboxymethylcelluloseether med borsyretværbindingsmiddel i olieborevæske er blevet rapporteret. På grund af sin specielle struktur kan den bruges i medicin og byggeri
Tværbinding af celluloseether i konstruktion, belægning og andre områder.
2.5 Phosphidtværbindingsmiddel
Fosfat-tværbindingsmidler omfatter hovedsageligt phosphortrichloroxy (phosphoacylchlorid), natriumtrimetaphosphat, natriumtripolyphosphat osv. Tværbindingsmekanismen er, at PO-bindingen eller P-Cl-bindingen esterificeres med den molekylære -OH i vandig opløsning for at producere diphosphat, der danner en netværksstruktur .
Phosphidtværbindingsmiddel på grund af ikke-toksisk eller lav toksicitet, i vid udstrækning brugt i fødevarer, medicin polymermateriale tværbindingsmodifikation, såsom stivelse, chitosan og anden naturlig polymertværbindingsbehandling. Resultaterne viser, at gelatinerings- og kvældningsegenskaberne af stivelse kan ændres væsentligt ved at tilsætte en lille mængde phosphidtværbindingsmiddel. Efter tværbinding af stivelse stiger gelatineringstemperaturen, pastaens stabilitet forbedres, syreresistensen er bedre end den oprindelige stivelse, og filmstyrken øges.
Der er også mange undersøgelser af chitosan-tværbinding med phosphidtværbindingsmiddel, som kan forbedre dets mekaniske styrke, kemiske stabilitet og andre egenskaber. På nuværende tidspunkt er der ingen rapporter om brugen af ​​phosphidtværbindingsmiddel til celluloseether-tværbindingsbehandling. Fordi celluloseether og stivelse, chitosan og andre naturlige polymerer indeholder mere aktiv -OH, og phosphidtværbindingsmiddel har ikke-toksiske eller fysiologiske egenskaber med lav toksicitet, har dets anvendelse i celluloseether-tværbindingsforskning også potentielle udsigter. Såsom CMC brugt i fødevarer, tandpasta grade felt med phosphid tværbinding agent modifikation, kan forbedre dens fortykkelse, rheologiske egenskaber. MC, HPMC og HEC anvendt inden for medicin kan forbedres med phosphidtværbindingsmiddel.
2.6 Andre tværbindingsmidler
Ovennævnte aldehyder, epoxider og celluloseether-tværbinding hører til etherificeringstværbinding, carboxylsyre, borsyre og phosphidtværbinding hører til esterificeringstværbinding. Derudover omfatter de tværbindingsmidler, der anvendes til celluloseether-tværbinding, også isocyanatforbindelser, nitrogenhydroxymethylforbindelser, sulfhydrylforbindelser, metaltværbindingsmidler, organosilicium-tværbindingsmidler osv. De fælles kendetegn ved dets molekylære struktur er, at molekylet indeholder flere funktionelle grupper, der er let at reagere med -OH og kan danne en multidimensionel netværksstruktur efter tværbinding. Egenskaberne af tværbindingsprodukter er relateret til typen af ​​tværbindingsmiddel, tværbindingsgrad og tværbindingsbetingelser.
Badit · Pabin · Condu et al. brugt toluendiisocyanat (TDI) til at tværbinde methylcellulose. Efter tværbinding steg glasovergangstemperaturen (Tg) med stigningen i procentdelen af ​​TDI, og stabiliteten af ​​dens vandige opløsning blev forbedret. TDI er også almindeligt anvendt til tværbindingsmodifikation i klæbemidler, belægninger og andre områder. Efter modifikation vil filmens klæbende egenskab, temperaturbestandighed og vandmodstand blive forbedret. Derfor kan TDI forbedre ydeevnen af ​​celluloseether, der anvendes i konstruktion, belægninger og klæbemidler ved tværbindingsmodifikation.
Disulfid-tværbindingsteknologi er meget udbredt til modifikation af medicinske materialer og har en vis forskningsværdi til tværbinding af celluloseetherprodukter inden for medicin. Shu Shujun et al. koblet β-cyclodextrin med silica mikrosfærer, tværbundet mercaptoyleret chitosan og glucan gennem gradient shell lag og fjernet silica mikrosfærer for at opnå disulfid tværbundne nanocapses, som viste god stabilitet i simuleret fysiologisk pH.
Metaltværbindingsmidler er hovedsageligt uorganiske og organiske forbindelser af høje metalioner, såsom Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) og Fe(III). Høje metalioner polymeriseres til dannelse af multi-nukleære hydroxylbro-ioner gennem hydrering, hydrolyse og hydroxylbro. Det antages generelt, at tværbindingen af ​​højvalensmetalioner hovedsageligt sker gennem flerkernede hydroxylbro-ioner, som er lette at kombinere med carboxylsyregrupper til dannelse af multidimensionelle rumlige strukturpolymerer. Xu Kai et al. undersøgte de rheologiske egenskaber af Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) og Fe(III) serier til højpris metal tværbundet carboxymethylhydroxypropylcellulose (CMHPC) og den termiske stabilitet, filtreringstab , suspenderet sandkapacitet, limbrydende rester og saltkompatibilitet efter påføring. Resultaterne viste, at metaltværbinderen har de egenskaber, der kræves til cementeringsmidlet af oliebrøndsfraktureringsvæske.

3. Ydeevneforbedring og teknisk udvikling af celluloseether ved tværbindingsmodifikation

3.1 Maling og konstruktion
Celluloseether hovedsageligt HEC, HPMC, HEMC og MC bruges mere inden for konstruktion, belægning, denne slags celluloseether skal have god vandmodstand, fortykkelse, salt- og temperaturbestandighed, forskydningsmodstand, ofte brugt i cementmørtel, latexmaling , keramisk fliselim, udvendig vægmaling, lak og så videre. På grund af bygningen skal belægningsfeltkravene til materialer have god mekanisk styrke og stabilitet, vælg generelt tværbindingsmiddel af etherificeringstype til celluloseether-tværbindingsmodifikation, såsom brugen af ​​epoxyhalogeneret alkan, borsyre-tværbindingsmiddel til dets tværbinding, kan forbedre produktet viskositet, salt- og temperaturbestandighed, forskydningsmodstand og mekaniske egenskaber.
3.2 Områder inden for medicin, fødevarer og daglige kemikalier
MC, HPMC og CMC i vandopløselig celluloseether anvendes ofte i farmaceutiske belægningsmaterialer, farmaceutiske tilsætningsstoffer med langsom frigivelse og flydende farmaceutisk fortykningsmiddel og emulsionsstabilisator. CMC kan også bruges som emulgator og fortykningsmiddel i yoghurt, mejeriprodukter og tandpasta. HEC og MC bruges i det daglige kemiske felt til at fortykke, dispergere og homogenisere. Fordi området for medicin, fødevarer og daglig kemisk kvalitet har brug for materialer, der er sikre og ikke-giftige, kan derfor til denne slags celluloseether anvendes fosforsyre, carboxylsyre-tværbindingsmiddel, sulfhydryl-tværbindingsmiddel osv., efter tværbindingsmodifikation, kan forbedre viskositeten af ​​produktet, biologisk stabilitet og andre egenskaber.
HEC bruges sjældent inden for medicin og fødevarer, men fordi HEC er en ikke-ionisk celluloseether med stærk opløselighed, har den sine unikke fordele i forhold til MC, HPMC og CMC. I fremtiden vil det blive tværbundet af sikre og ikke-toksiske tværbindingsmidler, som vil have et stort udviklingspotentiale inden for medicin og fødevarer.
3.3 Olieborings- og produktionsområder
CMC og carboxyleret celluloseether er almindeligt anvendt som industrielt boremudderbehandlingsmiddel, væsketabsmiddel, fortykningsmiddel til brug. Som en ikke-ionisk celluloseether er HEC også meget udbredt inden for olieboring på grund af dets gode fortykningseffekt, stærke sandophængningskapacitet og stabilitet, varmebestandighed, højt saltindhold, lav rørledningsmodstand, mindre væsketab, hurtig gummi brud og lav restkoncentration. På nuværende tidspunkt er mere forskning brugen af ​​borsyre-tværbindingsmidler og metal-tværbindingsmidler til at modificere CMC, der anvendes i olieborefelter, forskning om modifikation af ikke-ionisk celluloseether-tværbinding rapporterer mindre, men den hydrofobe modifikation af ikke-ionisk celluloseether, der viser betydelig viskositet, temperatur- og saltbestandighed og forskydningsstabilitet, god dispersion og modstandsdygtighed over for biologisk hydrolyse. Efter at være blevet tværbundet med borsyre, metal, epoxid, epoxyhalogenerede alkaner og andre tværbindingsmidler, har celluloseether, der anvendes til olieboring og produktion forbedret dens fortykkelse, salt- og temperaturbestandighed, stabilitet og så videre, hvilket har en stor mulighed for anvendelse i fremtid.
3.4 Andre felter
Celluloseether på grund af fortykkelse, emulgering, filmdannelse, kolloid beskyttelse, fugtretention, vedhæftning, anti-følsomhed og andre fremragende egenskaber, mere udbredt, ud over de ovennævnte områder, også brugt til papirfremstilling, keramik, tekstiltryk og farvning, polymerisationsreaktion og andre områder. I henhold til kravene til materialeegenskaber på forskellige områder kan forskellige tværbindingsmidler anvendes til tværbindingsmodifikation for at opfylde anvendelseskravene. Generelt kan tværbundet celluloseether opdeles i to kategorier: etherificeret tværbundet celluloseether og esterificeret tværbundet celluloseether. Aldehyder, epoxider og andre tværbindere reagerer med -Oh på celluloseether og danner ether-oxygenbinding (-O-), som hører til etherificeringstværbindere. Carboxylsyre, phosphid, borsyre og andre tværbindingsmidler reagerer med -OH på celluloseether for at danne esterbindinger, der tilhører esterificeringstværbindingsmidler. Carboxylgruppen i CMC reagerer med -OH i tværbindingsmidlet til fremstilling af esterificeret tværbundet celluloseether. I øjeblikket er der få undersøgelser af denne form for tværbindingsmodifikation, og der er stadig plads til udvikling i fremtiden. Fordi stabiliteten af ​​etherbinding er bedre end for esterbinding, har tværbundet celluloseether af ethertypen stærkere stabilitet og mekaniske egenskaber. I henhold til de forskellige anvendelsesområder kan passende tværbindingsmiddel vælges til celluloseether-tværbindingsmodifikation for at opnå produkter, der opfylder anvendelsesbehovene.

4. Konklusion

På nuværende tidspunkt bruger industrien glyoxal til at tværbinde celluloseether for at forsinke opløsningstiden for at løse problemet med produktkagning under opløsning. Glyoxal tværbundet celluloseether kan kun ændre dens opløselighed, men har ingen åbenlys forbedring af andre egenskaber. På nuværende tidspunkt er brugen af ​​andre tværbindingsmidler end glyoxal til celluloseether-tværbinding sjældent undersøgt. Fordi celluloseether er meget udbredt i olieboring, konstruktion, belægning, fødevarer, medicin og andre industrier, spiller dens opløselighed, rheologi, mekaniske egenskaber en afgørende rolle i dens anvendelse. Gennem tværbindingsmodifikation kan den forbedre sin applikationsydelse på forskellige områder for at imødekomme applikationsbehovene. For eksempel kan carboxylsyre, phosphorsyre, borsyre-tværbindingsmiddel til celluloseetheresterificering forbedre dets anvendelsesydelse inden for fødevarer og medicin. Aldehyder kan dog ikke bruges i fødevare- og medicinindustrien på grund af deres fysiologiske toksicitet. Borsyre og metaltværbindingsmidler er nyttige til at forbedre ydeevnen af ​​olie- og gasfraktureringsvæske efter tværbinding af celluloseether, der anvendes til olieboring. Andre alkyltværbindingsmidler, såsom epichlorhydrin, kan forbedre viskositeten, rheologiske egenskaber og mekaniske egenskaber af celluloseether. Med den kontinuerlige udvikling af videnskab og teknologi bliver kravene fra forskellige industrier til materialeegenskaber konstant forbedret. For at opfylde ydeevnekravene til celluloseether i forskellige anvendelsesområder har den fremtidige forskning i celluloseether-tværbinding brede udsigter til udvikling.