Synthesis agus feartan reul-eòlais de hydroxyethyl cellulose ether

Ann an làthaireachd catalyst alkali fèin-dhèante, hydroxyethyl gnìomhachais chaidh ceallalose ath-bhualadh le inneal cationization N- (2,3-epoxypropyl) trimethylammonium chloride (GTA) gus ammonium ceàrnach àrd-ionadail ullachadh le dòigh tioram Seòrsa salainn Hydroxyethyl cellulose ether (HEC). Chaidh buaidh a’ cho-mheas de GTA gu hydroxyethyl cellulose (HEC), an co-mheas de NaOH gu HEC, an teòthachd ath-bhualadh, agus an ùine ath-bhualadh air èifeachdas ath-bhualadh a sgrùdadh le plana deuchainneach èideadh, agus chaidh na suidheachaidhean pròiseas as fheàrr fhaighinn tro Monte. Samhlachadh Carlo. Agus tha èifeachdas ath-bhualadh an reagent etherification cationic a’ ruighinn 95% tro dhearbhadh deuchainneach. Aig an aon àm, chaidh beachdachadh air na feartan reul-eòlais aige. Sheall na co-dhùnaidhean gun robh fuasgladh deHEC sheall e feartan lionn neo-Newtonian, agus mheudaich an slaodachd follaiseach leis an àrdachadh ann an dùmhlachd mòr an fhuasglaidh; ann an dùmhlachd sònraichte de fhuasgladh salainn, slaodachd follaiseachHEC lùghdachadh le àrdachadh ann an dùmhlachd salainn a bharrachd. Fon aon ìre rùsgaidh, an slaodachd follaiseachHEC ann an siostam fuasglaidh CaCl2 nas àirde na an ìre deHEC ann an siostam fuasglaidh NaCl.

Prìomh fhaclan:Hydroxyethylether ceallalose; pròiseas tioram; feartan reul-eòlais

Tha feartan stòran beairteach aig ceallalose, bith-luachadh, biocompatibility agus derivatization furasta, agus tha e na phrìomh àite rannsachaidh ann an iomadh raon. Is e ceallalose cationic aon de na riochdairean as cudromaiche de derivatives ceallalose. Am measg nam polymers cationic airson toraidhean dìon pearsanta clàraichte le CTFA de Chomann Gnìomhachas Fragrance, is e a chaitheamh a ’chiad fhear. Faodar a chleachdadh gu farsaing ann an cuir-ris fionnarachadh fuilt, softeners, drileadh luchd-dìon uisgeachadh clach-ghuail agus riochdairean an-aghaidh coagulation fala agus raointean eile.

Aig an àm seo, tha an dòigh ullachaidh airson ammonium cationic quaternary hydroxyethyl cellulose ether na dhòigh fuasglaidh, a dh 'fheumas mòran de dh' fhuasgladh organach daor, cosgail, neo-shàbhailte, agus a 'truailleadh na h-àrainneachd. An coimeas ris an dòigh fuasglaidh, tha na buannachdan sònraichte aig an dòigh tioram de phròiseas sìmplidh, èifeachdas ath-bhualadh àrd, agus nas lugha de thruailleadh àrainneachd. Anns a’ phàipear seo, chaidh ether ceallalose cationic a cho-chur tro mhodh tioram agus chaidh sgrùdadh a dhèanamh air a ghiùlan reul-eòlais.

1. Pàirt deuchainneach

1.1 Stuthan agus ath-bheachdan

Hydroxyethyl cellulose (toradh gnìomhachais HEC, is e an ìre ionadachaidh moileciuil aige DS 1.8 ~ 2.0); tha reactar cationization N- (2,3-epoxypropyl) trimethylammonium chloride (GTA), air ullachadh bho epoxy chloride Propane agus trimethylamine fèin-dhèanamh fo chumhachan sònraichte; catalyst alkali fèin-dèanta; tha ethanol agus searbhag acetic eigh-shruthach fìor-ghlan; Tha NaCl, KCl, CaCl2, agus AlCl3 nan ath-bheachdan ceimigeach fìor-ghlan.

1.2 Ag ullachadh ceallalose ammonium cationic ceàrnach

Cuir 5g de hydroxyethyl cellulose agus tomhas iomchaidh de inneal-alcaile dachaigh a-steach do siolandair stàilinn siolandair uidheamaichte le stirrer, agus gluais airson 20 mionaid aig teòthachd an t-seòmair; an uairsin cuir beagan de GTA ris, lean ort a’ gluasad airson 30 mionaid aig teòthachd an t-seòmair, agus fhreagair aig teòthachd agus àm sònraichte, fhuaireadh toradh cruaidh amh stèidhichte air. Tha an toradh amh air a bogadh ann am fuasgladh ethanol anns a bheil tomhas iomchaidh de dh’ searbhag acetic, air a shìoladh, air a nighe agus air a thiormachadh gu falamh gus ceallalose ammonium cationic quaternary pùdar fhaighinn.

1.3 Co-dhùnadh bloigh tomad naitridean de ammonium cationic hydroxyethyl ceallalose ceithir-cheàrnach

Chaidh an bloigh mhòr de naitridean anns na sampallan a dhearbhadh leis an dòigh Kjeldahl.

2. Dealbhadh deuchainneach agus optimization pròiseas synthesis tioram

Chaidh an dòigh dealbhaidh èideadh a chleachdadh gus an deuchainn a dhealbhadh, agus chaidh sgrùdadh a dhèanamh air buaidh a’ cho-mheas de GTA gu hydroxyethyl cellulose (HEC), an co-mheas NaOH gu HEC, an teòthachd ath-bhualadh agus an ùine ath-bhualadh air èifeachdas ath-bhualadh.

3. Rannsachadh air feartan reul-eòlais

3.1 Buaidh dùmhlachd agus astar cuairteachaidh

A’ toirt buaidh ìre rùsgaidh air slaodachd follaiseachHEC aig co-chruinneachaidhean eadar-dhealaichte Ds = 0.11 mar eisimpleir, chìthear mar a tha an ìre rùsgaidh ag èirigh mean air mhean bho 0.05 gu 0.5 s-1, slaodachd follaiseachHEC fuasgladh a’ lùghdachadh, gu sònraichte aig 0.05 ~ 0.5s-1 slaodachd follaiseach air tuiteam gu mòr bho 160MPa·s gu 40MPa·s, shear thinning, indication that theHEC nochd fuasgladh uisgeach feartan reul-eòlais neo-Newtonian. Is e buaidh an cuideam rùsgaidh gnìomhaichte am feachd eadar-obrachaidh eadar mìrean na h-ìre sgapte a lughdachadh. Fo chumhachan sònraichte, mar as motha am feachd, is ann as motha a bhios an slaodachd follaiseach.

Tha e cuideachd ri fhaicinn bho na viscosities follaiseach de 3% agus 4%HEC fuasglaidhean uisgeach gu bheil an dùmhlachd mòr 3% agus 4% fa leth aig ìrean rùsgaidh eadar-dhealaichte. Tha slaodachd follaiseach an fhuasglaidh a’ nochdadh gu bheil a chomas àrdachadh slaodachd ag àrdachadh leis an dùmhlachd. Is e an adhbhar mar a tha an dùmhlachd a’ dol am meud anns an t-siostam fuasglaidh, gu bheil an ath-bhualadh eadar na moileciuilean anns a’ phrìomh shreath deHEC agus eadar na slabhraidhean moileciuil a’ meudachadh, agus an slaodachd follaiseach a’ dol am meud.

3.2 Buaidh diofar cho-chruinneachaidhean de shalainn a bharrachd

Tha an dùmhlachd deHEC stèidhichte aig 3%, agus chaidh sgrùdadh a dhèanamh air a’ bhuaidh a bhiodh aig salann NaCl a chuir air feartan slaodachd an fhuasglaidh aig diofar ìrean rùsgaidh.

Chithear bho na co-dhùnaidhean gu bheil an slaodachd follaiseach a’ lùghdachadh leis an àrdachadh ann an dùmhlachd salainn a bharrachd, a’ nochdadh iongantas polyelectrolyte follaiseach. Tha seo air sgàth gu bheil pàirt den Na+ anns an fhuasgladh salainn ceangailte ri anion anHEC slabhraidh taobh. Mar as motha an dùmhlachd den fhuasgladh salainn, is ann as motha a bhios an ìre de neodachadh no dìon a’ phoileis leis a’ chunntair, agus an lughdachadh ann an ath-bhualadh electrostatach, a’ leantainn gu lùghdachadh ann an dùmhlachd cosgais an polyion. , bidh an t-sèine polymer a’ crìonadh agus a’ curls, agus tha an dùmhlachd follaiseach a’ dol sìos.

3.3 Buaidh diofar shalainn a bharrachd air

Tha e ri fhaicinn bho bhuaidh dà shalainn eadar-dhealaichte a bharrachd, Nacl agus CaCl2, air slaodachd follaiseach anHEC fuasgladh gu bheil an slaodachd follaiseach a’ lùghdachadh le bhith a’ cur an t-salainn a bharrachd ris, agus aig an aon ìre rùsgaidh, slaodachd follaiseach anHEC fuasgladh ann an siostam fuasglaidh CaCl2 Tha an slaodachd follaiseach gu math nas àirde na an ìre deHEC fuasgladh ann an siostam fuasglaidh NaCl. Is e an t-adhbhar gu bheil salann calcium na ian divalent, agus tha e nas fhasa ceangal a dhèanamh air Cl- den t-sreath taobh polyelectrolyte. An cothlamadh den bhuidheann ammonium quaternary airHEC le Cl- air a lughdachadh, agus tha an sgiath nas lugha, agus tha dùmhlachd cosgais an t-sèine polymer nas àirde, a’ leantainn gu Tha an ath-bhualadh electrostatach air an t-sreath polymer nas motha, agus tha an t-sreath polymer air a shìneadh, agus mar sin tha an slaodachd follaiseach nas àirde.

4. Co-dhùnadh

Tha ullachadh tioram de cheallalose cationic làn-àite na dhòigh ullachaidh air leth math le obrachadh sìmplidh, èifeachdas ath-bhualadh àrd, agus nas lugha de thruailleadh, agus faodaidh e caitheamh lùth àrd, truailleadh àrainneachd, agus puinnseanta adhbhrachadh le bhith a’ cleachdadh fuasglaidhean a sheachnadh.

Tha am fuasgladh de ether ceallalose cationic a’ nochdadh feartan lionn neo-Newtonian agus tha feartan ann a bhith a’ tanachadh rùsgadh; mar a bhios dùmhlachd mòr an fhuasglaidh ag àrdachadh, bidh an slaodachd follaiseach aige ag àrdachadh; ann am fuasgladh sònraichte de shalainn,HEC bidh slaodachd follaiseach a’ meudachadh le àrdachadh is lùghdachadh. Fon aon ìre rùsgaidh, an slaodachd follaiseachHEC ann an siostam fuasglaidh CaCl2 nas àirde na an ìre deHEC ann an siostam fuasglaidh NaCl.