Cos'è l'applicazione dell'etere di cellulosa？

Presenta la preparazione dell'etere di cellulosa, le prestazioni dell'etere di cellulosa eApplicazione di etere di cellulosa, in particolare l'applicazione nei rivestimenti.
Parole chiave: etere di cellulosa, performance, applicazione
La cellulosa è un composto macromolecolare naturale. La sua struttura chimica è una macromolecola polisaccaridica con β-glucosio anidro come anello di base. Su ciascun anello di base c'è un gruppo ossidrile primario e due gruppi ossidrile secondari. Attraverso la sua modificazione chimica si possono ottenere una serie di derivati ​​della cellulosa, tra cui l'etere di cellulosa. Gli eteri di cellulosa sono ampiamente utilizzati in molti settori.

1.Preparazione

L'etere di cellulosa si ottiene facendo reagire la cellulosa con NaOH, quindi reagendo con vari monomeri funzionali come monoclorometano, ossido di etilene, ossido di propilene, ecc., e lavando il sale sottoprodotto e il sodio di cellulosa.

2.Prestazioni

2.1 Aspetto: l'etere di cellulosa è una polvere fibrosa bianca o bianco latte, inodore, non tossica, con fluidità, facile da assorbire l'umidità e si dissolve in un colloide viscoso stabile trasparente in acqua.
2.2 Ionicità: MC, MHEC, MHPC, HEC sono non ionici; NaCMC, NaCMHEC sono anionici.
2.3 Eterificazione: le caratteristiche e il grado di eterificazione dell'eterificazione influenzeranno le prestazioni dell'etere di cellulosa durante l'eterificazione, come solubilità, capacità di formare film, forza di adesione e resistenza al sale.
2.4 Solubilità: (1) MC è solubile in acqua fredda, insolubile in acqua calda e anche solubile in alcuni solventi; MHEC è solubile in acqua fredda, insolubile in acqua calda e solventi organici. Tuttavia, quando la soluzione acquosa di MC e MHEC viene riscaldata, MC e MHEC precipiteranno. MC precipita a 45-60°C, mentre la temperatura di precipitazione del MHEC misto eterificato sale a 65-80°C. Quando la temperatura si abbassa, il precipitato si ridiscioglie. (2) HEC, NaCMC e NaCMHEC sono solubili in acqua a qualsiasi temperatura, ma insolubili in solventi organici (con poche eccezioni).
2.5 Rigonfiamento ritardato: l'etere di cellulosa ha un certo rigonfiamento ritardato in acqua a pH neutro, ma può superare questo rigonfiamento ritardato in acqua a pH alcalino.
2.6 Viscosità: l'etere di cellulosa si dissolve in acqua sotto forma di colloide e la sua viscosità dipende dal grado di polimerizzazione dell'etere di cellulosa. La soluzione contiene macromolecole idratate. A causa dell'entanglement delle macromolecole, il comportamento del flusso delle soluzioni differisce da quello dei fluidi newtoniani, ma mostra un comportamento che cambia con la forza di taglio. A causa della struttura macromolecolare dell'etere di cellulosa, la viscosità della soluzione aumenta rapidamente con l'aumento della concentrazione e diminuisce rapidamente con l'aumento della temperatura.
2.7 Stabilità biologica: l'etere di cellulosa viene utilizzato nella fase acquosa. Finché è presente l’acqua, i batteri cresceranno. La crescita dei batteri porta alla produzione di batteri enzimatici. L'enzima rompe i legami unitari di anidroglucosio non sostituiti adiacenti all'etere di cellulosa, riducendo il peso molecolare del polimero. Pertanto, se si intende conservare la soluzione acquosa di etere di cellulosa per lungo tempo, è necessario addizionarvi un conservante. Questo è vero anche con gli eteri di cellulosa antimicrobici.

3. Scopo

3.1 Giacimento petrolifero: NaCMC viene utilizzato principalmente nello sfruttamento dei giacimenti petroliferi e nella produzione di fango per aumentare la viscosità e ridurre la perdita di acqua. Può resistere a vari inquinamenti salini solubili e migliorare il recupero dell'olio. La sodio carbossimetilidrossipropilcellulosa e la sodio carbossimetilidrossietilcellulosa sono buoni agenti e materiali per il trattamento dei fanghi di perforazione per la preparazione dei fluidi di completamento, con un'elevata velocità di spappolamento, buona resistenza al sale e al calcio, hanno una buona capacità di aumento della viscosità e resistenza alla temperatura (160°C). È adatto per la preparazione di fluidi di completamento di acqua dolce, acqua di mare e acqua salata satura. Può essere formulato in fluidi di completamento di varie densità (1,03-1,279/Cm3) sotto il peso di cloruro di calcio e presenta una certa viscosità. Inoltre, la minore perdita di liquidi, la sua capacità di aumentare la viscosità e la capacità di ridurre la perdita di liquidi sono migliori dell'idrossietilcellulosa, è un buon additivo per aumentare la produzione di petrolio.
3.2 Ceramica da costruzione: NaCMC può essere utilizzato come ritardante, agente di ritenzione idrica, addensante e legante, in modo che i prodotti ceramici prodotti abbiano un bell'aspetto e siano privi di difetti e bolle.
3.3 Produzione della carta: NaCMC viene utilizzato per il dimensionamento interno ed esterno, il riempimento e il mantenimento della superficie della carta e può sostituire la caseina, in modo che l'inchiostro da stampa possa penetrare facilmente e i bordi siano puliti. Nella produzione di carta da parati, può essere utilizzato come disperdente dei pigmenti, adesivante, stabilizzante e agente di collatura.
3.4 Tessile: NaCMC viene utilizzato come sostituto della grana e dell'apprettatura nell'industria tessile e non è facile da deteriorare e ammuffire. Durante la stampa e la tintura, non è necessario effettuare la sbozzimatura e il colorante può ottenere un colloide uniforme in acqua, che migliora l'idrofilicità e la penetrazione del colorante. Allo stesso tempo, a causa della piccola variazione di viscosità, è facile regolare la differenza di colore. CMHEC è utilizzato come addensante per la stampa e la tintura della pasta di cellulosa, con piccoli residui e un'elevata resa cromatica, e la qualità di stampa e tintura è molto più elevata rispetto ai suoi prodotti a base di etere di cellulosa a ioni e non ionici singoli.
3.5 Tabacco: NaCMC viene utilizzato per legare il tabacco. Si dissolve rapidamente e ha una forte forza legante, utile per migliorare la qualità delle sigarette e ridurre i costi.
3.6 Cosmetici: NaCMC svolge il ruolo di disperdere, sospendere e stabilizzare i prodotti in pasta di materie prime limose solide e svolge il ruolo di addensante, disperdente e omogeneizzante nei cosmetici liquidi o in emulsione. Può essere utilizzato anche come emulsionante, addensante e stabilizzante per unguenti e shampoo.
3.7 Batterie: NaCMC ha un'elevata purezza, una buona resistenza agli acidi e al sale, in particolare un basso contenuto di ferro e metalli pesanti e il colloide è molto stabile, adatto per batterie alcaline e batterie allo zinco-manganese.
3.8 Vernici a base acqua: HEC e MHEC possono essere utilizzati come stabilizzanti, addensanti e agenti di trattenimento dell'acqua per vernici al lattice. Inoltre possono essere utilizzati anche come disperdenti, adesivanti e agenti filmogeni per vernici cementizie colorate.
3.9 Materiali da costruzione: può essere utilizzato come disperdente, agente di ritenzione idrica e addensante per intonaco e malta dello strato inferiore di gesso e dello strato inferiore di cemento e materiali per intonaco macinati.
3.10 Smalto: Può essere utilizzato come adesivo per smalto.
3.11 Detergente: Può essere utilizzato come agente antiaderente per addensare lo sporco.
3.12 Dispersione dell'emulsione: può essere utilizzata come stabilizzante e addensante.
3.13 Dentifricio: NaCMHPC può essere utilizzato come stabilizzante per gli adesivi dentifrici. Ha buone proprietà tissotropiche, che rendono il dentifricio di buona forma, a lungo termine senza deformazioni e ha un gusto uniforme e delicato. NaCMHPC ha una resistenza al sale e agli acidi superiore e il suo effetto è di gran lunga superiore a quello della CMC.

4. Applicazione in rivestimenti e paste

L'etere di cellulosa svolge un ruolo molto importante nei rivestimenti e nelle paste. Aggiungere solo la quantità totale di formula O. Dal 2% allo 0,5% può addensare, trattenere l'acqua, impedire la sedimentazione di pigmenti e riempitivi e aumentare l'adesione e la forza di legame.
4.1 Viscosità: la viscosità della soluzione acquosa di etere di cellulosa cambia con la forza di taglio e anche la vernice e la pasta addensate con etere di cellulosa hanno questa caratteristica. Per facilitare l'applicazione del rivestimento, il tipo e la quantità di etere di cellulosa devono essere selezionati con attenzione. Per i rivestimenti, quando si utilizza etere di cellulosa, è possibile selezionare prodotti a media viscosità.
4.2 Ritenzione d'acqua: l'etere di cellulosa può impedire all'umidità di penetrare rapidamente nel substrato poroso, in modo che possa formare un rivestimento uniforme durante l'intero processo di costruzione senza asciugarlo troppo rapidamente. Quando il contenuto dell'emulsione è elevato, il requisito di ritenzione idrica può essere soddisfatto utilizzando meno etere di cellulosa. La ritenzione idrica di vernici e boiacche dipende dalla concentrazione di etere di cellulosa e dalla temperatura del substrato rivestito.
4.3 Pigmenti e riempitivi stabili: Pigmenti e riempitivi tendono a precipitare. Per mantenere la vernice uniforme e stabile, i riempitivi dei pigmenti devono essere in uno stato sospeso. L'uso dell'etere di cellulosa può conferire alla vernice una certa viscosità e durante lo stoccaggio non si verificheranno precipitazioni.
4.4 Adesione e forza di adesione: Grazie alla buona ritenzione d'acqua e all'adesione dell'etere di cellulosa, è possibile garantire una buona adesione tra il rivestimento e il substrato. MHEC e NaCMC hanno un'eccellente adesione e adesione a secco, quindi sono particolarmente adatti per la pasta di carta, mentre HEC non è adatto a questo scopo.
4.5 Funzione colloidale protettiva: grazie all'idrofilicità dell'etere di cellulosa, può essere utilizzata come colloide protettivo per i rivestimenti.
4.6 Addensante: l'etere di cellulosa è ampiamente utilizzato nelle vernici al lattice come addensante per regolare la viscosità della costruzione. L'idrossietilcellulosa a media e alta viscosità e la metilidrossietilcellulosa vengono utilizzate principalmente nelle vernici a emulsione. A volte l'etere di cellulosa può essere utilizzato anche insieme ad addensanti sintetici (come poliacrilato, poliuretano, ecc.) per migliorare alcune proprietà della vernice al lattice e conferire stabilità uniforme alla vernice al lattice.
Gli eteri di cellulosa hanno tutti eccellenti proprietà di ritenzione idrica e addensante, ma alcune proprietà sono diverse. Etere di cellulosa anionico, sali insolubili in acqua facili da formare con cationi bivalenti e trivalenti. Pertanto, rispetto alla metilidrossietilcellulosa e alla fibra idrossietilica, la sodio carbossimetilcellulosa ha una scarsa resistenza allo sfregamento. Pertanto la carbossimetilcellulosa di sodio può essere utilizzata solo in formulazioni economiche di vernici al lattice.
La metilidrossietilcellulosa e la metilidrossipropilcellulosa hanno una viscosità di taglio inferiore e proprietà tensioattive più elevate rispetto all'idrossietilcellulosa, riducendo così la tendenza delle vernici al lattice a schizzare. E la carbossimetilcellulosa non ha effetto tensioattivo.
L'idrossietilcellulosa ha le caratteristiche di buona fluidità, bassa resistenza alla spazzolatura e facile realizzazione in vernice al lattice. Rispetto alla metilidrossietil e alla metilidrossipropilcellulosa, ha una migliore compatibilità con i pigmenti, quindi è consigliato per vernici al lattice di seta, vernici al lattice colorate, pasta colorata, ecc.