Vízben oldódó cellulóz-éter származékok

Bemutatták a különböző típusú térhálósító szerek és a vízoldható cellulóz-éter térhálósító mechanizmusát, útját és tulajdonságait. Térhálósítási módosítással a vízoldható cellulóz-éter viszkozitása, reológiai tulajdonságai, oldhatósága és mechanikai tulajdonságai nagymértékben javíthatók, így az alkalmazási teljesítmény fokozható. A különböző térhálósítók kémiai szerkezetének és tulajdonságainak megfelelően összefoglaltam a cellulóz-éter térhálósítási módosulási reakcióinak típusait, valamint összefoglaltam a különböző térhálósítók fejlesztési irányait a cellulóz-éter különböző alkalmazási területein. Tekintettel a térhálósítással módosított vízoldható cellulóz-éter kiváló teljesítményére, valamint a kevés hazai és külföldi tanulmányra, a cellulóz-éter jövőbeli térhálósító módosítása széles fejlődési kilátásokkal rendelkezik. Ez referenciaként szolgál az érintett kutatók és termelő vállalkozások számára.
Kulcsszavak: térhálósító módosítás; cellulóz-éter; Kémiai szerkezet; Oldhatóság; Alkalmazás teljesítménye

Kiváló teljesítményének köszönhetően cellulóz-éter, sűrítőszerként, vízmegtartó anyagként, ragasztóként, kötőanyagként és diszpergálószerként, védőkolloidként, stabilizátorként, szuszpendálószerként, emulgeálószerként és filmképző szerként, széles körben használják bevonatban, építőiparban, kőolajban, napi vegyi anyagokban, élelmiszerekben valamint az orvostudomány és más iparágak. A cellulóz-éter főként metil-cellulózt tartalmaz,hidroxi-etil-cellulóz,karboxi-metil-cellulóz, etil-cellulóz, hidroxi-propil-metil-cellulóz, hidroxi-etil-metil-cellulóz és egyéb vegyes éterek. A cellulóz-étert pamutszálból vagy farostból készítik lúgosítással, éterezéssel, mosással, centrifugálással, szárítással, őrlési eljárással előállítják, az éterező szerek használata általában halogénezett alkánt vagy epoxi-alkánt használ.
A vízben oldódó cellulóz-éter alkalmazása során azonban előfordulhat, hogy különleges környezettel találkoznak, például magas és alacsony hőmérséklettel, sav-bázis környezettel, összetett ionos környezettel, ezek a környezetek sűrűsödést, oldhatóságot, vízvisszatartást, adhéziót okoznak, A ragasztó, a vízben oldódó cellulóz-éter stabil szuszpenziója és emulgeálódása nagymértékben befolyásolja, sőt a funkcionalitás teljes elvesztéséhez is vezethet.
A cellulóz-éter alkalmazási teljesítményének javítása érdekében térhálósító kezelést kell végezni, különböző térhálósító szerek felhasználásával, a termék teljesítménye eltérő. Különböző típusú térhálósító szerek és térhálósítási módszereik tanulmányozása alapján, kombinálva az ipari gyártási folyamatban alkalmazott térhálósító technológiával, ez a cikk a cellulóz-éter térhálósítását tárgyalja különböző típusú térhálósító szerekkel, referenciaként szolgálva a cellulóz-éter térhálósító módosításához. .

1. A cellulóz-éter szerkezete és térhálósítási elve

Cellulóz-éteregyfajta cellulózszármazék, amelyet természetes cellulózmolekulákon három alkohol hidroxilcsoport és halogénezett alkán vagy epoxidalkán éter-szubsztitúciós reakciójával szintetizálnak. A szubsztituensek különbözősége miatt a cellulóz-éter szerkezete és tulajdonságai eltérőek. A cellulóz-éter térhálósítási reakciója elsősorban az -OH (OH a glükóz egységgyűrűn vagy -OH a szubsztituensen vagy a karboxilcsoport a szubsztituensen) és a térhálósító szer éterezését vagy észterezését foglalja magában bináris vagy többszörös funkciós csoportokkal, így két vagy több cellulóz-éter molekula összekapcsolódik, így többdimenziós térhálós szerkezetet alkot. Ez a térhálósított cellulóz-éter.
Általánosságban elmondható, hogy a cellulóz-éter és a több -OH-t tartalmazó vizes oldat térhálósítószere, mint például a HEC, HPMC, HEMC, MC és CMC éterezhető vagy észterezett térhálósítható. Mivel a CMC karbonsavionokat tartalmaz, a térhálósító szer funkciós csoportjai karbonsavionokkal térhálósítva észterezhetők.
A cellulóz-éter molekulában lévő -OH vagy -COO- reakciója után térhálósító szerrel, a vízben oldódó csoportok tartalmának csökkenése és az oldatban többdimenziós hálózati struktúra kialakulása miatt annak oldhatósága, reológiai és mechanikai tulajdonságai megváltozik. Különböző térhálósító szerek alkalmazásával a cellulóz-éterrel való reakcióhoz a cellulóz-éter alkalmazási teljesítménye javul. Ipari felhasználásra alkalmas cellulóz-étert állítottak elő.

2. Térhálósító szerek típusai

2.1 Aldehidek térhálósító szerek
Az aldehid térhálósító szerek aldehidcsoportot (-CHO) tartalmazó szerves vegyületeket jelentenek, amelyek kémiailag aktívak és reagálhatnak hidroxil-, ammóniával, amiddal és más vegyületekkel. A cellulózhoz és származékaihoz használt aldehid térhálósító szerek közé tartozik a formaldehid, a glioxál, a glutáraldehid, a glicerinaldehid stb. Az aldehidcsoport könnyen reagálhat két -OH-val, és gyengén savas körülmények között acetálokat képez, és a reakció visszafordítható. Az aldehid térhálósító szerekkel módosított általános cellulóz-éterek a HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC és más vizes cellulóz-éterek.
Egyetlen aldehidcsoport két hidroxilcsoporttal térhálósodik a cellulóz-éter molekulaláncán, a cellulóz-éter-molekulák pedig acetálok képződésén keresztül kapcsolódnak össze, hálózati térszerkezetet alkotva, megváltoztatva oldhatóságát. Az aldehid térhálósító szer és a cellulóz-éter közötti szabad -OH reakció következtében a molekuláris hidrofil csoportok mennyisége csökken, ami a termék rossz vízoldhatóságát eredményezi. Ezért a térhálósító szer mennyiségének szabályozásával a cellulóz-éter mérsékelt térhálósítása késleltetheti a hidratálási időt, és megakadályozhatja, hogy a termék túl gyorsan oldódjon fel vizes oldatban, ami helyi agglomerációt eredményez.
Az aldehid térhálósító cellulóz-éter hatása általában függ az aldehid mennyiségétől, a pH-tól, a térhálósítási reakció egyenletességétől, a térhálósítási időtől és a hőmérséklettől. A túl magas vagy túl alacsony térhálósítási hőmérséklet és pH irreverzibilis térhálósodást okoz a félacetál acetálsá válása miatt, ami vízben teljesen oldhatatlan cellulóz-éterhez vezet. Az aldehid mennyisége és a térhálósodási reakció egyenletessége közvetlenül befolyásolja a cellulóz-éter térhálósodási fokát.
A formaldehidet kevésbé használják cellulóz-éter térhálósítására magas toxicitása és nagy illékonysága miatt. Korábban a formaldehidet inkább bevonatok, ragasztók, textíliák területén használták, mostanra fokozatosan felváltják az alacsony toxicitású, nem formaldehid térhálósító szerek. A glutáraldehid térhálósító hatása jobb, mint a glioxálé, de erősen csípős szagú, a glutáraldehid ára pedig viszonylag magas. Általánosságban elmondható, hogy az iparban a glioxált általában vízoldható cellulóz-éter térhálósítására használják a termékek oldhatóságának javítása érdekében. Általában szobahőmérsékleten, pH 5-7 között, gyenge savas körülmények között hajthatunk végre térhálósító reakciót. A térhálósodás után a cellulóz-éter hidratációs ideje és teljes hidratációs ideje meghosszabbodik, az agglomerációs jelenség pedig gyengül. A nem térhálósító termékekhez képest a cellulóz-éter oldhatósága jobb, az oldatban nem lesz fel nem oldódó termék, ami kedvez az ipari alkalmazásnak. Amikor Zhang Shuangjian hidroxi-propil-metil-cellulózt készített, a glioxált térhálósító szert szárítás előtt permetezték, így 100%-os diszperziójú instant hidroxi-propil-metil-cellulózt kaptak, amely feloldáskor nem tapadt össze, és gyors diszperzióval és oldódással rendelkezik, ami gyakorlatilag megoldotta a kötegelést. alkalmazást, és kibővítette az alkalmazási területet.
Lúgos állapotban az acetálképződés reverzibilis folyamata megszakad, a termék hidratációs ideje lerövidül, és a cellulóz-éter térhálósodás nélküli oldódási jellemzői helyreállnak. A cellulóz-éter előállítása és előállítása során az aldehidek térhálósítási reakcióját általában az éterezési reakcióeljárás után hajtják végre, akár a mosási folyamat folyékony fázisában, akár a centrifugálást követő szilárd fázisban. Általában a mosási folyamatban a térhálósító reakció egyenletessége jó, de a térhálósító hatás gyenge. A mérnöki berendezések korlátai miatt azonban a térhálósítás egyenletessége szilárd fázisban gyenge, de a térhálósító hatás viszonylag jobb, és a felhasznált térhálósító szer mennyisége viszonylag kicsi.
Az aldehidek térhálósító szerek módosították a vízoldható cellulóz-étert, amellett, hogy javítják az oldhatóságát, olyan jelentések is vannak, amelyek segítségével javítható mechanikai tulajdonságai, viszkozitásstabilitása és egyéb tulajdonságai. Például Peng Zhang glioxált használt a HEC-vel való térhálósításhoz, és megvizsgálta a térhálósítószer-koncentráció, a térhálósító pH és a térhálósítási hőmérséklet hatását a HEC nedves szilárdságára. Az eredmények azt mutatják, hogy az optimális térhálósítási feltételek mellett a HEC szál nedves szilárdsága térhálósítás után 41,5%-kal nő, teljesítménye pedig jelentősen javul. Zhang Jin vízoldható fenolgyantát, glutáraldehidet és triklór-acetaldehidet használt a CMC térhálósításához. A tulajdonságokat összehasonlítva a vízben oldódó fenolgyantával térhálósított CMC oldatának volt a legkevesebb viszkozitáscsökkenése a magas hőmérsékletű kezelés után, vagyis a legjobb hőállóság.
2.2 Karboxilsav térhálósító szerek
A karbonsav térhálósító szerek polikarbonsav vegyületekre vonatkoznak, amelyek főként borostyánkősavat, almasavat, borkősavat, citromsavat és más bináris vagy polikarbonsavakat tartalmaznak. A karbonsav térhálósító szereket először textilszálak térhálósítására használták, hogy javítsák azok simaságát. A térhálósítási mechanizmus a következő: a karboxilcsoport reakcióba lép a cellulózmolekula hidroxilcsoportjával, és így észterezett térhálósított cellulóz-étert állít elő. Welch és Yang et al. elsőként tanulmányozták a karbonsav térhálósítók térhálósító mechanizmusát. A térhálósítás folyamata a következőképpen zajlott: bizonyos körülmények között a karbonsav térhálósítókban lévő két szomszédos karbonsavcsoport először dehidratálva gyűrűs anhidridet képez, majd az anhidrid a cellulózmolekulákban lévő OH-val reagálva térhálósított, térhálós térszerkezetű cellulóz-étert képez.
A karbonsav térhálósító szerek általában reakcióba lépnek a hidroxil-szubsztituenseket tartalmazó cellulóz-éterrel. Mivel a karbonsav térhálósító szerek vízben oldódnak és nem mérgezőek, az elmúlt években széles körben alkalmazták őket fa, keményítő, kitozán és cellulóz kutatásában.
Származékok és egyéb természetes polimer észterezési térhálósítási módosítások az alkalmazási terület teljesítményének javítása érdekében.
Hu Hanchang et al. nátrium-hipofoszfit katalizátorral négy különböző molekulaszerkezetű polikarbonsavat alkalmaztak: Propán-trikarbonsavat (PCA), 1,2,3,4-bután-tetrakarbonsavat (BTCA), cisz-CPTA-t, cisz-CHHA-t (Cis-ChHA) használtak. pamutszövetek befejezéséhez. Az eredmények azt mutatták, hogy a polikarbonsavas befejező pamutszövet körkörös szerkezete jobb gyűrődés-visszanyerési teljesítményt nyújt. A ciklikus polikarbonsavmolekulák potenciálisan hatékony térhálósító szerek nagyobb merevségük és jobb térhálósító hatásuk miatt, mint a láncos karbonsavmolekuláké.
Wang Jiwei et al. citromsav és ecetsavanhidrid kevert savát használta a keményítő észterezésének és térhálósításának módosítására. A vízfeloldás és a paszta átlátszóságának vizsgálatával arra a következtetésre jutottak, hogy az észterezett térhálósított keményítő jobb fagyás-olvadás stabilitással, alacsonyabb paszta átlátszósággal és jobb viszkozitású termikus stabilitással rendelkezik, mint a keményítőé.
A karbonsavcsoportok javíthatják oldhatóságukat, biológiai lebonthatóságukat és mechanikai tulajdonságaikat az észterezési térhálósító reakciót követően az aktív -OH-val különböző polimerekben, a karbonsav-vegyületek pedig nem-toxikus vagy alacsony toxikus tulajdonságokkal rendelkeznek, aminek széleskörű kilátásai vannak a víz térhálósító módosítására. oldható cellulóz-éter élelmiszeripari, gyógyszerészeti és bevonóipari területen.
2.3 Epoxivegyület térhálósító szer
Az epoxi térhálósító szer két vagy több epoxicsoportot vagy aktív funkciós csoportokat tartalmazó epoxivegyületeket tartalmaz. Katalizátorok hatására az epoxicsoportok és funkciós csoportok reakcióba lépnek a szerves vegyületekben lévő -OH-val, így hálózatos szerkezetű makromolekulákat hoznak létre. Ezért felhasználható cellulóz-éter térhálósítására.
A cellulóz-éter viszkozitása és mechanikai tulajdonságai epoxi térhálósítással javíthatók. Az epoxidokat először szövetszálak kezelésére használták, és jó befejező hatást mutattak. Azonban kevés jelentés szól a cellulóz-éter epoxidok általi térhálósításáról. Hu Cheng és munkatársai kifejlesztettek egy új, többfunkciós epoxi keverék térhálósítót: az EPTA-t, amely javította a valódi selyemszövetek nedvesen elasztikus visszanyerési szögét a kezelés előtti 200º-ról 280º-ra. Ezenkívül a térhálósító pozitív töltése jelentősen megnövelte a valódi selyemszövetek festési sebességét és abszorpciós sebességét a savas festékekké. Az epoxivegyület térhálósító szer, amelyet Chen Xiaohui és mtsai. : a polietilénglikol-diglicidil-étert (PGDE) zselatinnal térhálósítják. Térhálósítás után a zselatin-hidrogél kiváló rugalmassági visszanyerési teljesítménnyel rendelkezik, a legmagasabb rugalmassági visszanyerési arány akár 98,03%. A természetes polimerek, például szövet és zselatin centrális oxidokkal történő térhálósításával kapcsolatos szakirodalmi tanulmányok alapján a cellulóz-éter epoxidokkal történő térhálósítása is ígéretes kilátásokkal rendelkezik.
Az epiklórhidrin (más néven epiklórhidrin) egy általánosan használt térhálósító szer az -OH-t, -NH2-t és más aktív csoportokat tartalmazó természetes polimer anyagok kezelésére. Az epiklórhidrin térhálósítás után javul az anyag viszkozitása, sav- és lúgállósága, hőmérsékletállósága, sóállósága, nyírási ellenállása és mechanikai tulajdonságai. Ezért az epiklórhidrin alkalmazása a cellulóz-éter térhálósításában nagy kutatási jelentőséggel bír. Például Su Maoyao erősen adszorbens anyagot készített epiklórhidrinnel térhálósított CMC-vel. Megtárgyalta az anyag szerkezetének, a helyettesítés mértékének és a térhálósodás mértékének az adszorpciós tulajdonságokra gyakorolt ​​hatását, és megállapította, hogy a körülbelül 3% térhálósító szerrel készült termék vízvisszatartási értéke (WRV) és sóoldat visszatartási értéke (SRV) 26-kal nőtt. alkalommal, illetve 17 alkalommal. Amikor Ding Changguang et al. rendkívül viszkózus karboxi-metil-cellulózt készítettek, éterezés után epiklórhidrint adtunk a térhálósításhoz. Összehasonlításképpen, a térhálósított termék viszkozitása akár 51%-kal magasabb volt, mint a nem térhálósított terméké.
2.4 Bórsavas térhálósító szerek
A bórsav térhálósító szerek főként bórsavat, bóraxot, borátot, organoborátot és más boráttartalmú térhálósító ágenseket foglalnak magukban. A térhálósító mechanizmusról általában úgy gondolják, hogy a bórsav (H3BO3) vagy a borát (B4O72-) tetrahidroxi-borát-iont (B(OH)4-) képez az oldatban, majd a vegyületben lévő -Oh-val dehidratálódik. Hálózati szerkezetű térhálós vegyületet képez.
A bórsavas térhálósítókat széles körben használják segédanyagként az orvostudományban, az üvegben, a kerámiában, a kőolajiparban és más területeken. A bórsavas térhálósító szerrel kezelt anyag mechanikai szilárdsága javul, és felhasználható cellulóz-éter térhálósítására, teljesítményének javítása érdekében.
Az 1960-as években a szervetlen bór (bórax, bórsav és nátrium-tetraborát stb.) volt a fő térhálósító szer, amelyet az olaj- és gázmezők vízbázisú repesztőfolyadék-fejlesztésénél használtak. A bórax volt a legkorábban használt térhálósító szer. A szervetlen bór hiányosságai, mint például a rövid térhálósodási idő és a gyenge hőmérsékletállóság miatt a szerves bór térhálósító szerek fejlesztése kutatási központtá vált. Az organobór kutatása az 1990-es években kezdődött. A magas hőmérséklet-állóság, a könnyen törhető ragasztó, a szabályozható késleltetett térhálósodás stb. jellemzői miatt az organoboron jó alkalmazási hatást ért el az olaj- és gázmezők repesztésében. Liu Ji et al. kifejlesztett egy fenilbórsav-csoportot tartalmazó polimer térhálósító szert, az akrilsavval és poliol polimerrel kevert térhálósító szert szukcinimid-észter-csoport reakcióval, a kapott biológiai ragasztó kiváló átfogó teljesítményt nyújt, jó tapadást és mechanikai tulajdonságokat mutathat nedves környezetben, és egyszerűbb tapadás. Yang Yang et al. magas hőmérsékletnek ellenálló cirkónium-bór térhálósító szert állított elő, amelyet a repesztőfolyadék guanidingél alapfolyadékának térhálósítására használtak, és nagymértékben javította a repesztőfolyadék hőmérsékletét és nyírási ellenállását a térhálósító kezelés után. Beszámoltak a karboximetil-cellulóz-éter bórsavas térhálósító szerrel történő módosításáról kőolajfúrófolyadékban. Különleges felépítése miatt felhasználható az orvostudományban és az építőiparban
Cellulóz-éter térhálósítása az építőiparban, bevonatolásban és egyéb területeken.
2.5 Foszfid térhálósító szer
A foszfát térhálósító szerek elsősorban a foszfor-triklór-oxi- (foszfoacil-klorid), nátrium-trimetafoszfát, nátrium-tripolifoszfát stb. .
Nem mérgező vagy alacsony toxicitású foszfid térhálósító szer, amelyet széles körben alkalmaznak élelmiszerekben, gyógyszerekben a polimer anyagok térhálósításának módosításában, például keményítőben, kitozánban és más természetes polimer térhálósító kezelésben. Az eredmények azt mutatják, hogy a keményítő kocsonyásodási és duzzadási tulajdonságai jelentősen megváltoztathatók kis mennyiségű foszfid térhálósító szer hozzáadásával. A keményítő térhálósítása után a zselatinizációs hőmérséklet nő, a paszta stabilitása javul, a savállóság jobb, mint az eredeti keményítő, és nő a film szilárdsága.
Számos tanulmány készült a kitozán foszfid térhálósító szerrel való térhálósításáról is, amely javíthatja annak mechanikai szilárdságát, kémiai stabilitását és egyéb tulajdonságait. Jelenleg nincsenek jelentések foszfid térhálósító szer alkalmazásáról cellulóz-éteres térhálósító kezelésben. Mivel a cellulóz-éter és a keményítő, a kitozán és más természetes polimerek aktívabb -OH-t tartalmaznak, a foszfid térhálósító szer pedig nem toxikus vagy alacsony toxicitású fiziológiai tulajdonságokkal rendelkezik, a cellulóz-éter térhálósítási kutatásokban való alkalmazása is potenciális kilátásokat rejt magában. Mint például az élelmiszerekben használt CMC, fogkrém minőségű területen foszfid térhálósító szer módosításával javíthatja a sűrítő, reológiai tulajdonságait. Az orvostudományban használt MC, HPMC és HEC foszfid térhálósító szerrel javítható.
2.6 Egyéb térhálósító szerek
A fenti aldehidek, epoxidok és cellulóz-éter térhálósítások az éterező térhálósításhoz, a karbonsav, bórsav és foszfid térhálósító szer az észterező térhálósításhoz tartoznak. Ezenkívül a cellulóz-éter térhálósításhoz használt térhálósító szerek közé tartoznak az izocianát vegyületek, nitrogén-hidroxi-metil-vegyületek, szulfhidril-vegyületek, fém térhálósító szerek, szerves szilícium térhálósító szerek stb. Molekulaszerkezetének közös jellemzője, hogy a molekula több funkciós csoportot tartalmaz, amelyek könnyen reagál -OH-val, és térhálósítás után többdimenziós hálózati struktúrát alkothat. A térhálósító termékek tulajdonságai a térhálósító szer típusától, a térhálósodás mértékétől és a térhálósodás körülményeitől függenek.
Badit · Pabin · Condu et al. toluol-diizocianátot (TDI) használtak a metil-cellulóz térhálósításához. A térhálósítás után az üvegesedési hőmérséklet (Tg) a TDI százalékos arányának növekedésével nőtt, és javult a vizes oldatának stabilitása. A TDI-t gyakran használják térhálósítások módosítására is ragasztókban, bevonatokban és más területeken. A módosítás után javul a fólia tapadó tulajdonsága, hőmérséklet- és vízállósága. Ezért a TDI javíthatja az építőiparban, bevonatokban és ragasztókban használt cellulóz-éter teljesítményét a térhálósítás módosításával.
A diszulfidos térhálósító technológiát széles körben alkalmazzák orvosi anyagok módosításában, és bizonyos kutatási értékkel bír a cellulóz-éter termékek térhálósítására az orvostudomány területén. Shu Shujun et al. β-ciklodextrint kapcsolt szilícium-dioxid mikrogömbökkel, térhálósította a merkaptoilezett kitozánt és glükánt gradiens héjrétegen keresztül, és eltávolította a szilícium-dioxid mikrogömböket, hogy diszulfidos térhálós nanokapszulákat kapjunk, amelyek jó stabilitást mutattak szimulált fiziológiás pH mellett.
A fém térhálósító szerek főként nagy fémionok szervetlen és szerves vegyületei, mint például a Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) és Fe(III). A magas fémionok polimerizálódnak, így hidratáció, hidrolízis és hidroxilhíd révén többmagvú hidroxilhídionok keletkeznek. Általános vélekedés, hogy a nagy vegyértékű fémionok térhálósítása főként többmagvú hidroxil-hídképző ionokon keresztül valósul meg, amelyek könnyen kombinálhatók karbonsavcsoportokkal, így többdimenziós térszerkezetű polimerek képződnek. Xu Kai et al. tanulmányozta a Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) és Fe(III) sorozatú, magas árú fémmel térhálósított karboximetil-hidroxipropil-cellulóz (CMHPC) reológiai tulajdonságait, valamint hőstabilitását, szűrési veszteségét. , szuszpendált homok kapacitása, ragasztótörési maradék és só kompatibilitás a felhordás után. Az eredmények azt mutatták, hogy a fém térhálósító rendelkezik az olajkút-repesztőfolyadék cementálószeréhez szükséges tulajdonságokkal.

3. A cellulóz-éter teljesítményének javítása és műszaki fejlesztése térhálósító módosítással

3.1 Festés és kivitelezés
A cellulóz-étert elsősorban a HEC, a HPMC, a HEMC és az MC használják inkább az építőiparban, a bevonatban, az ilyen típusú cellulóz-éternek jó vízállósággal, sűrítéssel, só- és hőmérsékletállósággal, nyírásállósággal kell rendelkeznie, gyakran cementhabarcsban, latex festékben használják , kerámia csemperagasztó, külső falfesték, lakk és így tovább. Az épületből adódóan az anyagok bevonási térkövetelményeinek jó mechanikai szilárdsággal és stabilitással kell rendelkezniük, általában az éterező típusú térhálósító szert kell választani a cellulóz-éter térhálósító módosításához, például epoxihalogénezett alkán, bórsavas térhálósító szer használata a térhálósításhoz, javíthatja a terméket. viszkozitás, só- és hőmérsékletállóság, nyírási ellenállás és mechanikai tulajdonságok.
3.2 Az orvostudomány, az élelmiszeripar és a napi vegyszerek területei
A vízoldható cellulóz-éterben lévő MC-t, HPMC-t és CMC-t gyakran használják gyógyszerészeti bevonóanyagokban, gyógyszerészeti lassan felszabaduló adalékanyagokban és folyékony gyógyszerészeti sűrítő- és emulzióstabilizátorokban. A CMC emulgeálószerként és sűrítőként is használható joghurtokban, tejtermékekben és fogkrémekben. A HEC-et és az MC-t a mindennapi vegyiparban sűrítésére, diszpergálására és homogenizálására használják. Mivel az orvostudomány, az élelmiszeripar és a napi vegyi anyagok területén biztonságos és nem mérgező anyagokra van szükség, ezért az ilyen típusú cellulóz-éterekhez a térhálósítás módosítása után foszforsavat, karbonsavat, szulfhidril térhálósító szert stb. javítja a termék viszkozitását, biológiai stabilitását és egyéb tulajdonságait.
A HEC-t ritkán használják az orvostudományban és az élelmiszeriparban, de mivel a HEC egy nemionos cellulóz-éter, amely erősen oldódik, egyedülálló előnyei vannak az MC-vel, a HPMC-vel és a CMC-vel szemben. A jövőben biztonságos és nem mérgező térhálósító szerekkel térhálósítják, ami nagy fejlődési potenciállal rendelkezik az orvostudomány és az élelmiszeripar területén.
3.3 Olajfúrási és -termelési területek
A CMC-t és a karboxilezett cellulóz-étert általában ipari fúróiszap-kezelő szerként, folyadékveszteség-anyagként és sűrítőszerként használják. Nemionos cellulóz-éterként a HEC-t széles körben használják az olajfúrás területén is jó sűrítő hatása, erős homokfelfüggesztési képessége és stabilitása, hőállósága, magas sótartalma, alacsony csővezeték-ellenállása, kisebb folyadékvesztesége, gyors gumija miatt. törés és alacsony maradékanyag. Jelenleg több kutatás foglalkozik a bórsavas térhálósító szerek és fém térhálósító szerek alkalmazásával az olajfúrómezőben használt CMC módosítására, a nem ionos cellulóz-éter térhálósító módosításával kapcsolatos kutatások kevesebbről számolnak be, de a nem ionos cellulóz-éter hidrofób módosulásáról számolnak be, ami jelentős mértékű kimutatást mutat. viszkozitás, hőmérséklet- és sóállóság és nyíróstabilitás, jó diszperzió és biológiai hidrolízissel szembeni ellenállás. A bórsavval, fémmel, epoxiddal, epoxihalogénezett alkánokkal és más térhálósító szerekkel való térhálósítás után az olajfúrásban és -termelésben használt cellulóz-éter javította a sűrűsödését, a só- és hőmérsékletállóságát, a stabilitását stb. jövőbeli.
3.4 Egyéb mezők
Cellulóz-éter sűrítés, emulgeálás, filmképző, kolloid védelem, nedvességmegtartás, tapadás, érzékenység elleni és egyéb kiváló tulajdonságok miatt, a fenti területeken kívül szélesebb körben használják, papírgyártásban, kerámiában, textilnyomtatásban és festésben is, polimerizációs reakció és egyéb területek. Az anyagtulajdonságokkal szemben támasztott követelményeknek megfelelően a különböző területeken különböző térhálósító szerek használhatók a térhálósítás módosítására, hogy megfeleljenek az alkalmazási követelményeknek. Általában a térhálósított cellulóz-éter két kategóriába sorolható: éterezett térhálósított cellulóz-éter és észterezett térhálósított cellulóz-éter. Az aldehidek, epoxidok és más térhálósító szerek a cellulóz-éteren lévő -Oh-val reagálva éter-oxigén kötést (-O-) képeznek, amely az éterező térhálósítók közé tartozik. A karbonsav, foszfid, bórsav és más térhálósító szerek a cellulóz-éteren lévő -OH-val reagálva észterkötéseket képeznek, amelyek az észterező térhálósító szerek közé tartoznak. A CMC-ben lévő karboxilcsoport reakcióba lép a térhálósítószerben lévő -OH-val, és így észterezett térhálósított cellulóz-étert állít elő. Jelenleg kevés kutatás folyik az ilyen típusú térhálósító módosításokról, és a jövőben még van hova fejlődni. Mivel az éterkötés stabilitása jobb, mint az észterkötésé, az éter típusú térhálósított cellulóz-éter stabilitása és mechanikai tulajdonságai erősebbek. A cellulóz-éter térhálósítás módosításához a különböző felhasználási területeknek megfelelően megfelelő térhálósító szert lehet kiválasztani, hogy az alkalmazási igényeknek megfelelő termékeket kapjunk.

4. Következtetés

Jelenleg az ipar glioxált használ a cellulóz-éter térhálósítására az oldódási idő késleltetése érdekében, hogy megoldja a termék feloldódás közbeni csomósodását. A glioxál térhálósított cellulóz-éter csak az oldhatóságát változtathatja meg, de más tulajdonságain nincs nyilvánvaló javulás. Jelenleg a glioxálon kívül más térhálósító szerek használatát a cellulóz-éter térhálósítására ritkán tanulmányozzák. Mivel a cellulóz-étert széles körben használják olajfúrásban, építőiparban, bevonatolásban, élelmiszeriparban, gyógyszeriparban és más iparágakban, az oldhatósága, reológiája, mechanikai tulajdonságai döntő szerepet játszanak az alkalmazásában. A térhálósító módosítás révén javíthatja az alkalmazási teljesítményt különböző területeken, hogy megfeleljen az alkalmazási igényeknek. Például a karbonsav, foszforsav, bórsavas térhálósító szer a cellulóz-éter észterezéséhez javíthatja az alkalmazási teljesítményt az élelmiszer- és gyógyászat területén. Az aldehidek azonban fiziológiai toxicitásuk miatt nem használhatók élelmiszer- és gyógyszeriparban. A bórsav és a fém térhálósító szerek hasznosak az olaj- és gázrepesztőfolyadék teljesítményének javításában az olajfúrásnál használt cellulóz-éter térhálósítása után. Más alkil térhálósító szerek, mint például az epiklórhidrin, javíthatják a cellulóz-éter viszkozitását, reológiai tulajdonságait és mechanikai tulajdonságait. A tudomány és a technológia folyamatos fejlődésével a különböző iparágak anyagtulajdonságokkal szembeni követelményei folyamatosan javulnak. A cellulóz-éterrel szemben támasztott teljesítménykövetelmények teljesítése érdekében a különböző alkalmazási területeken a cellulóz-éter térhálósításával kapcsolatos jövőbeli kutatások széles körű fejlődési kilátásokkal rendelkeznek.