Derivados de éter de celulosa solubles en agua.

Se introdujeron el mecanismo de reticulación, la ruta y las propiedades de diferentes tipos de agentes reticulantes y éter de celulosa soluble en agua. Mediante la modificación de reticulación, se pueden mejorar en gran medida la viscosidad, las propiedades reológicas, la solubilidad y las propiedades mecánicas del éter de celulosa soluble en agua, para mejorar su rendimiento de aplicación. De acuerdo con la estructura química y las propiedades de diferentes reticulantes, se resumieron los tipos de reacciones de modificación de reticulación del éter de celulosa y se resumieron las direcciones de desarrollo de diferentes reticulantes en diversos campos de aplicación del éter de celulosa. En vista del excelente rendimiento del éter de celulosa soluble en agua modificado mediante reticulación y de los pocos estudios nacionales y extranjeros, la futura modificación de reticulación del éter de celulosa tiene amplias perspectivas de desarrollo. Esto es para referencia de investigadores y empresas de producción relevantes.
Palabras clave: modificación de reticulación; Éter de celulosa; Estructura química; Solubilidad; Rendimiento de la aplicación

Éter de celulosa debido a su excelente desempeño, como agente espesante, agente de retención de agua, adhesivo, aglutinante y dispersante, coloide protector, estabilizador, agente de suspensión, emulsionante y agente formador de película, ampliamente utilizado en recubrimientos, construcción, petróleo, productos químicos diarios y alimentos. y medicina y otras industrias. El éter de celulosa incluye principalmente metilcelulosa,hidroxietilcelulosa,carboximetilcelulosa, etilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa y otros tipos de éter mixto. El éter de celulosa se fabrica a partir de fibra de algodón o fibra de madera mediante alcalinización, eterificación, lavado, centrifugación, secado, proceso de molienda, el uso de agentes de eterificación generalmente usa alcano halogenado o alcano epoxi.
Sin embargo, en el proceso de aplicación de éter de celulosa soluble en agua, es probable que se encuentre con un ambiente especial, como temperatura alta y baja, ambiente ácido-base, ambiente iónico complejo, estos ambientes causarán espesamiento, solubilidad, retención de agua, adhesión, El adhesivo, la suspensión estable y la emulsificación del éter de celulosa soluble en agua se ven muy afectados e incluso conducen a la pérdida completa de su funcionalidad.
Para mejorar el rendimiento de la aplicación de éter de celulosa, es necesario realizar un tratamiento de reticulación, utilizando diferentes agentes de reticulación, el rendimiento del producto es diferente. Basado en el estudio de varios tipos de agentes reticulantes y sus métodos de reticulación, combinados con la tecnología de reticulación en el proceso de producción industrial, este artículo analiza la reticulación del éter de celulosa con diferentes tipos de agentes reticulantes, proporcionando una referencia para la modificación de reticulación del éter de celulosa. .

1.Estructura y principio de reticulación del éter de celulosa.

Éter de celulosaes un tipo de derivado de celulosa, que se sintetiza mediante la reacción de sustitución de éter de tres grupos hidroxilo de alcohol en moléculas de celulosa natural y alcano halogenado o alcano epóxido. Debido a la diferencia de sustituyentes, la estructura y propiedades del éter de celulosa son diferentes. La reacción de reticulación del éter de celulosa implica principalmente la eterificación o esterificación del -OH (OH en el anillo unitario de glucosa o el -OH en el sustituyente o el carboxilo en el sustituyente) y el agente de reticulación con grupos funcionales binarios o múltiples, de modo que dos o más moléculas de éter de celulosa están unidas entre sí para formar una estructura de red espacial multidimensional. Eso es éter de celulosa reticulado.
En términos generales, el éter de celulosa y el agente reticulante de solución acuosa que contiene más -OH tales como HEC, HPMC, HEMC, MC y CMC pueden eterificarse o esterificarse entrecruzándose. Debido a que la CMC contiene iones de ácido carboxílico, los grupos funcionales en el agente reticulante pueden esterificarse y reticularse con iones de ácido carboxílico.
Después de la reacción de -OH o -COO- en la molécula de éter de celulosa con el agente reticulante, debido a la reducción del contenido de grupos solubles en agua y la formación de una estructura de red multidimensional en solución, su solubilidad, reología y propiedades mecánicas. será cambiado. Al utilizar diferentes agentes reticulantes para reaccionar con el éter de celulosa, se mejorará el rendimiento de la aplicación del éter de celulosa. Se preparó éter de celulosa adecuado para aplicación industrial.

2. Tipos de agentes reticulantes

2.1 Agentes reticulantes de aldehídos
Los agentes reticulantes de aldehído se refieren a compuestos orgánicos que contienen un grupo aldehído (-CHO), que son químicamente activos y pueden reaccionar con hidroxilo, amoníaco, amida y otros compuestos. Los agentes reticulantes de aldehído utilizados para la celulosa y sus derivados incluyen formaldehído, glioxal, glutaraldehído, gliceraldehído, etc. El grupo aldehído puede reaccionar fácilmente con dos -OH para formar acetales en condiciones débilmente ácidas y la reacción es reversible. Los éteres de celulosa comunes modificados por agentes reticulantes de aldehídos son HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC y otros éteres de celulosa acuosos.
Un solo grupo aldehído está reticulado con dos grupos hidroxilo en la cadena molecular del éter de celulosa, y las moléculas de éter de celulosa están conectadas mediante la formación de acetales, formando una estructura espacial de red, para cambiar su solubilidad. Debido a la reacción -OH libre entre el agente reticulante de aldehído y el éter de celulosa, la cantidad de grupos hidrófilos moleculares se reduce, lo que da como resultado una pobre solubilidad en agua del producto. Por lo tanto, al controlar la cantidad de agente reticulante, una reticulación moderada del éter de celulosa puede retrasar el tiempo de hidratación y evitar que el producto se disuelva demasiado rápido en solución acuosa, dando como resultado una aglomeración local.
El efecto del éter de celulosa reticulante con aldehído generalmente depende de la cantidad de aldehído, el pH, la uniformidad de la reacción de reticulación, el tiempo de reticulación y la temperatura. Una temperatura y un pH de reticulación demasiado altos o demasiado bajos provocarán una reticulación irreversible debido al hemiacetal en acetal, lo que conducirá a que el éter de celulosa sea completamente insoluble en agua. La cantidad de aldehído y la uniformidad de la reacción de reticulación afectan directamente el grado de reticulación del éter de celulosa.
El formaldehído se utiliza menos para reticular el éter de celulosa debido a su alta toxicidad y alta volatilidad. En el pasado, el formaldehído se usaba más en el campo de recubrimientos, adhesivos y textiles, y ahora se reemplaza gradualmente por agentes reticulantes sin formaldehído de baja toxicidad. El efecto de reticulación del glutaraldehído es mejor que el del glioxal, pero tiene un fuerte olor acre y el precio del glutaraldehído es relativamente alto. En general, en la industria, el glioxal se usa comúnmente para reticular el éter de celulosa soluble en agua para mejorar la solubilidad de los productos. Generalmente a temperatura ambiente, pH 5 ~ 7, se pueden llevar a cabo reacciones de reticulación en condiciones ácidas débiles. Después de la reticulación, el tiempo de hidratación y el tiempo de hidratación completa del éter de celulosa se alargarán y el fenómeno de aglomeración se debilitará. En comparación con los productos no reticulantes, la solubilidad del éter de celulosa es mejor y no habrá productos sin disolver en la solución, lo que favorece la aplicación industrial. Cuando Zhang Shuangjian preparó hidroxipropilmetilcelulosa, se roció el agente reticulante glioxal antes del secado para obtener la hidroxipropilmetilcelulosa instantánea con una dispersión del 100%, que no se pegaba al disolverse y tenía una rápida dispersión y disolución, lo que resolvió la agrupación en la práctica. aplicación y amplió el campo de aplicación.
En condiciones alcalinas, se romperá el proceso reversible de formación de acetal, se acortará el tiempo de hidratación del producto y se restaurarán las características de disolución del éter de celulosa sin reticulación. Durante la preparación y producción de éter de celulosa, la reacción de reticulación de los aldehídos suele llevarse a cabo después del proceso de reacción de eteración, ya sea en la fase líquida del proceso de lavado o en la fase sólida después de la centrifugación. Generalmente, en el proceso de lavado, la uniformidad de la reacción de reticulación es buena, pero el efecto de reticulación es deficiente. Sin embargo, debido a las limitaciones de los equipos de ingeniería, la uniformidad de reticulación en la fase sólida es pobre, pero el efecto de reticulación es relativamente mejor y la cantidad de agente reticulante utilizado es relativamente pequeña.
Los agentes reticulantes de aldehídos modificaron el éter de celulosa soluble en agua, además de mejorar su solubilidad, también hay informes que pueden usarse para mejorar sus propiedades mecánicas, estabilidad de la viscosidad y otras propiedades. Por ejemplo, Peng Zhang utilizó glioxal para reticular con HEC y exploró la influencia de la concentración del agente reticulante, el pH de reticulación y la temperatura de reticulación sobre la resistencia en húmedo de HEC. Los resultados muestran que, en condiciones óptimas de reticulación, la resistencia en húmedo de la fibra HEC después de la reticulación aumenta en un 41,5% y su rendimiento mejora significativamente. Zhang Jin utilizó resina fenólica soluble en agua, glutaraldehído y tricloroacetaldehído para reticular CMC. Al comparar las propiedades, la solución de CMC reticulada con resina fenólica soluble en agua tuvo la menor reducción de viscosidad después del tratamiento a alta temperatura, es decir, la mejor resistencia a la temperatura.
2.2 Agentes reticulantes de ácidos carboxílicos
Los agentes reticulantes de ácido carboxílico se refieren a compuestos de ácido policarboxílico, que incluyen principalmente ácido succínico, ácido málico, ácido tartárico, ácido cítrico y otros ácidos binarios o policarboxílicos. Los reticulantes de ácido carboxílico se utilizaron por primera vez para reticular fibras textiles para mejorar su suavidad. El mecanismo de reticulación es el siguiente: el grupo carboxilo reacciona con el grupo hidroxilo de la molécula de celulosa para producir éter de celulosa reticulado esterificado. Welch y Yang et al. fueron los primeros en estudiar el mecanismo de reticulación de los reticulantes de ácido carboxílico. El proceso de reticulación fue el siguiente: bajo ciertas condiciones, los dos grupos de ácido carboxílico adyacentes en los reticulantes de ácido carboxílico primero se deshidrataron para formar anhídrido cíclico, y el anhídrido reaccionó con OH en las moléculas de celulosa para formar éter de celulosa reticulado con una estructura espacial de red.
Los agentes reticulantes de ácido carboxílico generalmente reaccionan con éter de celulosa que contiene sustituyentes hidroxilo. Debido a que los agentes reticulantes de ácido carboxílico son solubles en agua y no tóxicos, se han utilizado ampliamente en el estudio de la madera, el almidón, el quitosano y la celulosa en los últimos años.
Derivados y otras modificaciones de reticulación de esterificación de polímeros naturales, para mejorar el rendimiento de su campo de aplicación.
Hu Hanchang et al. Se utilizó un catalizador de hipofosfito de sodio para adoptar cuatro ácidos policarboxílicos con diferentes estructuras moleculares: se utilizaron ácido propano tricarboxílico (PCA), ácido 1,2,3, 4-butano tetracarboxílico (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA). para terminar tejidos de algodón. Los resultados mostraron que la estructura circular del tejido de algodón con acabado de ácido policarboxílico tiene un mejor rendimiento de recuperación de arrugas. Las moléculas de ácido policarboxílico cíclico son agentes reticulantes potencialmente eficaces debido a su mayor rigidez y mejor efecto de reticulación que las moléculas de ácido carboxílico de cadena.
Wang Jiwei et al. utilizó el ácido mixto de ácido cítrico y anhídrido acético para realizar la esterificación y la modificación de reticulación del almidón. Al probar las propiedades de resolución del agua y transparencia de la pasta, concluyeron que el almidón reticulado esterificado tenía mejor estabilidad de congelación y descongelación, menor transparencia de la pasta y mejor estabilidad térmica de la viscosidad que el almidón.
Los grupos de ácido carboxílico pueden mejorar su solubilidad, biodegradabilidad y propiedades mecánicas después de la reacción de reticulación de esterificación con el -OH activo en varios polímeros, y los compuestos de ácido carboxílico tienen propiedades no tóxicas o poco tóxicas, lo que tiene amplias perspectivas para la modificación de reticulación del agua. Éter de celulosa soluble en los campos de grado alimenticio, grado farmacéutico y recubrimientos.
2.3 Agente reticulante de compuestos epoxi
El agente reticulante epoxi contiene dos o más grupos epoxi, o compuestos epoxi que contienen grupos funcionales activos. Bajo la acción de los catalizadores, los grupos epoxi y los grupos funcionales reaccionan con el -OH en compuestos orgánicos para generar macromoléculas con estructura de red. Por tanto, puede utilizarse para la reticulación de éter de celulosa.
La viscosidad y las propiedades mecánicas del éter de celulosa se pueden mejorar mediante reticulación con epoxi. Los epóxidos se utilizaron por primera vez para tratar fibras textiles y mostraron un buen efecto de acabado. Sin embargo, existen pocos informes sobre la modificación de la reticulación del éter de celulosa por epóxidos. Hu Cheng et al desarrollaron un nuevo reticulante compuesto epoxi multifuncional: EPTA, que mejoró el ángulo de recuperación elástica en húmedo de las telas de seda real de 200º antes del tratamiento a 280º. Además, la carga positiva del reticulante aumentó significativamente la tasa de teñido y la tasa de absorción de tintes ácidos de las telas de seda real. El agente reticulante compuesto epoxi utilizado por Chen Xiaohui et al. : El polietilenglicol diglicidil éter (PGDE) está reticulado con gelatina. Después de la reticulación, el hidrogel de gelatina tiene un excelente rendimiento de recuperación elástica, con la tasa de recuperación elástica más alta de hasta el 98,03%. Según los estudios sobre la modificación de la reticulación de polímeros naturales como telas y gelatinas mediante óxidos centrales en la literatura, la modificación de la reticulación del éter de celulosa con epóxidos también tiene una perspectiva prometedora.
La epiclorhidrina (también conocida como epiclorhidrina) es un agente reticulante comúnmente utilizado para el tratamiento de materiales poliméricos naturales que contienen -OH, -NH2 y otros grupos activos. Después de la reticulación con epiclorohidrina, se mejorarán la viscosidad, la resistencia a ácidos y álcalis, la resistencia a la temperatura, la resistencia a las sales, la resistencia al corte y las propiedades mecánicas del material. Por lo tanto, la aplicación de epiclorhidrina en la reticulación del éter de celulosa tiene una gran importancia en la investigación. Por ejemplo, Su Maoyao fabricó un material altamente adsorbente utilizando CMC reticulada con epiclorhidrina. Discutió la influencia de la estructura del material, el grado de sustitución y el grado de reticulación en las propiedades de adsorción, y encontró que el valor de retención de agua (WRV) y el valor de retención de salmuera (SRV) del producto elaborado con aproximadamente un 3% de agente reticulante aumentaba en un 26. veces y 17 veces, respectivamente. Cuando Ding Changguang et al. Se preparó carboximetilcelulosa extremadamente viscosa, se añadió epiclorhidrina después de la eterificación para la reticulación. En comparación, la viscosidad del producto reticulado fue hasta un 51% mayor que la del producto no reticulado.
2.4 Agentes reticulantes del ácido bórico
Los agentes reticulantes bóricos incluyen principalmente ácido bórico, bórax, borato, organoborato y otros agentes reticulantes que contienen borato. Generalmente se cree que el mecanismo de reticulación es que el ácido bórico (H3BO3) o el borato (B4O72-) forma ion borato tetrahidroxi (B(OH)4-) en la solución y luego se deshidrata con el -Oh en el compuesto. Formar un compuesto reticulado con estructura de red.
Los reticulantes de ácido bórico se utilizan ampliamente como auxiliares en medicina, vidrio, cerámica, petróleo y otros campos. Se mejorará la resistencia mecánica del material tratado con agente reticulante de ácido bórico y se puede utilizar para reticular éter de celulosa, a fin de mejorar su rendimiento.
En la década de 1960, el boro inorgánico (bórax, ácido bórico y tetraborato de sodio, etc.) era el principal agente reticulante utilizado en el desarrollo de fluidos de fracturación a base de agua en yacimientos de petróleo y gas. El bórax fue el primer agente reticulante utilizado. Debido a las deficiencias del boro inorgánico, como el corto tiempo de reticulación y la escasa resistencia a la temperatura, el desarrollo de agentes reticulantes de organoboro se ha convertido en un punto de investigación. La investigación del organoboro comenzó en la década de 1990. Debido a sus características de resistencia a altas temperaturas, pegamento fácil de romper, reticulación retardada controlable, etc., el organoboro ha logrado buenos efectos de aplicación en la fracturación de campos de petróleo y gas. Liu Ji et al. desarrolló un agente reticulante de polímero que contiene un grupo ácido fenilbórico, el agente reticulante mezclado con ácido acrílico y polímero de poliol con reacción del grupo éster succinimida, el adhesivo biológico resultante tiene un rendimiento integral excelente, puede mostrar buena adhesión y propiedades mecánicas en un ambiente húmedo, y puede ser Adhesión más sencilla. Yang Yang et al. produjo un agente reticulante de boro y circonio resistente a altas temperaturas, que se utilizó para reticular el fluido base de gel de guanidina del fluido de fracturación, y mejoró en gran medida la temperatura y la resistencia al corte del fluido de fracturación después del tratamiento de reticulación. Se ha informado de la modificación del éter de carboximetilcelulosa por el agente reticulante de ácido bórico en el fluido de perforación de petróleo. Por su estructura especial, puede utilizarse en medicina y construcción.
Reticulación de éter de celulosa en construcción, revestimientos y otros campos.
2.5 Agente reticulante de fosfuro
Los agentes reticulantes de fosfatos incluyen principalmente tricloroxi de fósforo (cloruro de fosfoacilo), trimetafosfato de sodio, tripolifosfato de sodio, etc. El mecanismo de reticulación es que el enlace PO o el enlace P-Cl se esterifica con el -OH molecular en solución acuosa para producir difosfato, formando una estructura de red. .
Agente reticulante de fosfuro debido a que no es tóxico o tiene baja toxicidad, ampliamente utilizado en alimentos, modificación de reticulación de materiales poliméricos medicinales, como almidón, quitosano y otros tratamientos de reticulación de polímeros naturales. Los resultados muestran que las propiedades de gelatinización e hinchamiento del almidón se pueden cambiar significativamente añadiendo una pequeña cantidad de agente reticulante de fosfuro. Después de la reticulación del almidón, la temperatura de gelatinización aumenta, la estabilidad de la pasta mejora, la resistencia a los ácidos es mejor que la del almidón original y aumenta la resistencia de la película.
También hay muchos estudios sobre la reticulación del quitosano con un agente reticulante de fosfuro, que puede mejorar su resistencia mecánica, estabilidad química y otras propiedades. En la actualidad, no hay informes sobre el uso de agente reticulante de fosfuro para el tratamiento de reticulación con éter de celulosa. Debido a que el éter de celulosa y el almidón, el quitosano y otros polímeros naturales contienen -OH más activo, y el agente reticulante fosfuro tiene propiedades fisiológicas no tóxicas o de baja toxicidad, su aplicación en la investigación sobre el entrecruzamiento del éter de celulosa también tiene perspectivas potenciales. Como la CMC utilizada en alimentos, el campo de grado de pasta de dientes con modificación del agente reticulante de fosfuro puede mejorar sus propiedades reológicas y espesantes. MC, HPMC y HEC utilizados en el campo de la medicina pueden mejorarse mediante un agente reticulante de fosfuro.
2.6 Otros agentes reticulantes
Los aldehídos, epóxidos y reticulantes de éter de celulosa anteriores pertenecen al reticulado por eterificación, el ácido carboxílico, el ácido bórico y el agente reticulante de fosfuro pertenecen al reticulado por esterificación. Además, los agentes reticulantes utilizados para el reticulado de éter de celulosa también incluyen compuestos de isocianato, compuestos de hidroximetilo de nitrógeno, compuestos de sulfhidrilo, agentes reticulantes de metales, agentes reticulantes de organosilicio, etc. Las características comunes de su estructura molecular es que la molécula contiene múltiples grupos funcionales que son fácil de reaccionar con -OH y puede formar una estructura de red multidimensional después de la reticulación. Las propiedades de los productos reticulantes están relacionadas con el tipo de agente reticulante, el grado de reticulación y las condiciones de reticulación.
Badit · Pabin · Condu et al. utilizó diisocianato de tolueno (TDI) para reticular metilcelulosa. Después de la reticulación, la temperatura de transición vítrea (Tg) aumentó con el aumento del porcentaje de TDI y mejoró la estabilidad de su solución acuosa. El TDI también se utiliza habitualmente para la modificación de la reticulación en adhesivos, revestimientos y otros campos. Después de la modificación, se mejorarán las propiedades adhesivas, la resistencia a la temperatura y la resistencia al agua de la película. Por lo tanto, el TDI puede mejorar el rendimiento del éter de celulosa utilizado en la construcción, revestimientos y adhesivos mediante modificación de reticulación.
La tecnología de reticulación con disulfuro se utiliza ampliamente en la modificación de materiales médicos y tiene cierto valor de investigación para la reticulación de productos de éter de celulosa en el campo de la medicina. Shu Shujun et al. acopló β-ciclodextrina con microesferas de sílice, quitosano y glucano mercaptoilados reticulados a través de una capa de cubierta de gradiente y eliminó las microesferas de sílice para obtener nanocápsulas reticuladas con disulfuro, que mostraron una buena estabilidad en el pH fisiológico simulado.
Los agentes reticulantes de metales son principalmente compuestos inorgánicos y orgánicos de iones metálicos ricos como Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) y Fe(III). Los iones con alto contenido de metales se polimerizan para formar iones de puente hidroxilo multinucleares mediante hidratación, hidrólisis y puente hidroxilo. En general, se cree que la reticulación de iones metálicos de alta valencia se realiza principalmente a través de iones puente de hidroxilo multinucleados, que son fáciles de combinar con grupos de ácido carboxílico para formar polímeros de estructura espacial multidimensional. Xu Kai et al. Estudió las propiedades reológicas de la carboximetilhidroxipropilcelulosa reticulada metálica de alto precio (CMHPC) de las series Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) y Fe(III) y la estabilidad térmica y la pérdida por filtración. , capacidad de arena en suspensión, residuos de rotura de cola y compatibilidad con sales tras la aplicación. Los resultados mostraron que el reticulante metálico tiene las propiedades requeridas para el agente cementante del fluido de fracturación de pozos petroleros.

3. Mejora del rendimiento y desarrollo técnico del éter de celulosa mediante modificación de reticulación.

3.1 Pintura y construcción
El éter de celulosa, principalmente HEC, HPMC, HEMC y MC, se utilizan más en el campo de la construcción, revestimiento, este tipo de éter de celulosa debe tener buena resistencia al agua, espesamiento, resistencia a la sal y a la temperatura, resistencia al corte, a menudo se usa en mortero de cemento, pintura de látex. , adhesivo para baldosas cerámicas, pintura para paredes exteriores, lacas, etc. Debido a la construcción, los requisitos del campo de recubrimiento de los materiales deben tener buena resistencia mecánica y estabilidad, generalmente elija un agente reticulante de tipo eterificación para la modificación de reticulación con éter de celulosa, como el uso de alcano halogenado epoxi, agente reticulante de ácido bórico para su reticulación, puede mejorar el producto. viscosidad, resistencia a la sal y a la temperatura, resistencia al corte y propiedades mecánicas.
3.2 Campos de la medicina, la alimentación y la química diaria.
MC, HPMC y CMC en éter de celulosa soluble en agua se utilizan a menudo en materiales de recubrimiento farmacéuticos, aditivos farmacéuticos de liberación lenta y espesantes farmacéuticos líquidos y estabilizadores de emulsión. La CMC también se puede utilizar como emulsionante y espesante en yogur, productos lácteos y pasta de dientes. HEC y MC se utilizan en el campo químico diario para espesar, dispersar y homogeneizar. Debido a que el campo de la medicina, los alimentos y el grado químico diario necesitan materiales seguros y no tóxicos, para este tipo de éter de celulosa se puede usar ácido fosfórico, agente reticulante de ácido carboxílico, agente reticulante de sulfhidrilo, etc., después de la modificación de la reticulación, puede mejorar la viscosidad del producto, la estabilidad biológica y otras propiedades.
La HEC rara vez se utiliza en los campos de la medicina y la alimentación, pero como la HEC es un éter de celulosa no iónico con gran solubilidad, tiene ventajas únicas sobre MC, HPMC y CMC. En el futuro, se reticulará mediante agentes reticulantes seguros y no tóxicos, lo que tendrá un gran potencial de desarrollo en los campos de la medicina y la alimentación.
3.3 Áreas de perforación y producción de petróleo
La CMC y el éter de celulosa carboxilada se usan comúnmente como agente de tratamiento de lodo de perforación industrial, agente de pérdida de fluido y agente espesante. Como éter de celulosa no iónico, HEC también se usa ampliamente en el campo de la perforación petrolera debido a su buen efecto espesante, fuerte capacidad de suspensión de arena y estabilidad, resistencia al calor, alto contenido de sal, baja resistencia de las tuberías, menor pérdida de líquido y caucho rápido. rotura y bajo residuo. En la actualidad, más investigación es el uso de agentes reticulantes de ácido bórico y agentes reticulantes de metales para modificar la CMC utilizada en campos de perforación petrolera, la investigación sobre modificación de reticulación de éter de celulosa no iónico informa menos, pero la modificación hidrófoba del éter de celulosa no iónico, que muestra significativa viscosidad, temperatura y resistencia a las sales y estabilidad al corte, buena dispersión y resistencia a la hidrólisis biológica. Después de ser reticulado por ácido bórico, metal, epóxido, alcanos epoxi halogenados y otros agentes reticulantes, el éter de celulosa utilizado en la extracción y producción de petróleo ha mejorado su espesamiento, resistencia a la sal y a la temperatura, estabilidad, etc., lo que tiene una gran perspectiva de aplicación en el futuro.
3.4 Otros campos
Éter de celulosa debido al espesamiento, emulsificación, formación de película, protección coloidal, retención de humedad, adhesión, antisensibilidad y otras excelentes propiedades, más ampliamente utilizado, además de los campos anteriores, también utilizado en la fabricación de papel, cerámica, impresión y teñido de textiles. reacción de polimerización y otros campos. De acuerdo con los requisitos de las propiedades de los materiales en diversos campos, se pueden utilizar diferentes agentes reticulantes para la modificación de la reticulación para cumplir con los requisitos de la aplicación. En general, el éter de celulosa reticulado se puede dividir en dos categorías: éter de celulosa reticulado eterificado y éter de celulosa reticulado esterificado. Los aldehídos, epóxidos y otros reticulantes reaccionan con el -Oh del éter de celulosa para formar el enlace éter-oxígeno (-O-), que pertenece a los reticulantes de eterificación. El ácido carboxílico, el fosfuro, el ácido bórico y otros agentes reticulantes reaccionan con el -OH del éter de celulosa para formar enlaces éster, que pertenecen a los agentes reticulantes de esterificación. El grupo carboxilo en CMC reacciona con el -OH en el agente reticulante para producir éter de celulosa reticulado esterificado. Actualmente, hay pocas investigaciones sobre este tipo de modificación de reticulación y todavía hay margen de desarrollo en el futuro. Debido a que la estabilidad del enlace éter es mejor que la del enlace éster, el éter de celulosa reticulado tipo éter tiene una estabilidad y propiedades mecánicas más fuertes. Según los diferentes campos de aplicación, se puede seleccionar el agente reticulante apropiado para la modificación de la reticulación del éter de celulosa, con el fin de obtener productos que satisfagan las necesidades de aplicación.

4. Conclusión

En la actualidad, la industria utiliza glioxal para reticular el éter de celulosa, con el fin de retrasar el tiempo de disolución y resolver el problema del apelmazamiento del producto durante la disolución. El éter de celulosa reticulado con glioxal sólo puede cambiar su solubilidad, pero no presenta ninguna mejora evidente en otras propiedades. En la actualidad, rara vez se estudia el uso de otros agentes reticulantes distintos del glioxal para la reticulación del éter de celulosa. Debido a que el éter de celulosa se usa ampliamente en la extracción de petróleo, la construcción, el revestimiento, la alimentación, la medicina y otras industrias, su solubilidad, reología y propiedades mecánicas desempeñan un papel crucial en su aplicación. Mediante la modificación de reticulación, puede mejorar el rendimiento de su aplicación en diversos campos, para satisfacer las necesidades de la aplicación. Por ejemplo, el agente reticulante de ácido carboxílico, ácido fosfórico y ácido bórico para la esterificación de éter de celulosa puede mejorar el rendimiento de su aplicación en el campo de la alimentación y la medicina. Sin embargo, los aldehídos no se pueden utilizar en la industria alimentaria y medicinal debido a su toxicidad fisiológica. El ácido bórico y los agentes reticulantes de metales son útiles para mejorar el rendimiento del fluido de fracturación de petróleo y gas después de reticular el éter de celulosa utilizado en la extracción de petróleo. Otros agentes reticulantes de alquilo, como la epiclorhidrina, pueden mejorar la viscosidad, las propiedades reológicas y las propiedades mecánicas del éter de celulosa. Con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, los requisitos de diversas industrias en cuanto a las propiedades de los materiales mejoran constantemente. Para cumplir con los requisitos de rendimiento del éter de celulosa en diversos campos de aplicación, la investigación futura sobre la reticulación del éter de celulosa tiene amplias perspectivas de desarrollo.