수용성 셀룰로오스 에테르 유도체

다양한 종류의 가교제와 수용성 셀룰로오스 에테르의 가교 메커니즘, 경로 및 특성이 소개되었습니다. 가교 변형을 통해 수용성 셀룰로오스 에테르의 점도, 유변학적 특성, 용해도 및 기계적 특성을 크게 향상시켜 응용 성능을 향상시킬 수 있습니다. 다양한 가교제의 화학 구조와 특성에 따라 셀룰로오스 에테르 가교 개질 반응의 종류를 요약하고, 셀룰로오스 에테르의 다양한 응용 분야에서 다양한 가교제의 개발 방향을 요약했습니다. 가교에 의해 개질된 수용성 셀룰로오스 에테르의 성능이 우수하고 국내외에서 연구가 적은 점을 고려하면, 향후 셀룰로오스 에테르의 가교 개질은 넓은 발전 전망을 가지고 있습니다. 관련 연구자 및 생산업체의 참고자료입니다.
핵심 단어: 가교 변형; 셀룰로오스 에테르; 화학 구조; 용해도; 애플리케이션 성능

셀룰로오스 에테르는 우수한 성능으로 인해 증점제, 보수제, 접착제, 결합제 및 분산제, 보호 콜로이드, 안정제, 현탁제, 유화제 및 필름 형성제로서 코팅, 건축, 석유, 생활화학, 식품 등에 널리 사용됩니다. 의학 및 기타 산업. 셀룰로오스에테르는 주로 메틸셀룰로오스를 포함하며,하이드록시에틸 셀룰로오스,카르복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 메틸 셀룰로오스 및 기타 종류의 혼합 에테르. 셀룰로오스 에테르는 면섬유나 목섬유를 원료로 알칼리화, 에테르화, 세척, 원심분리, 건조, 분쇄공정을 거쳐 제조되며, 에테르화제를 사용하는 방법은 일반적으로 할로겐화알칸이나 에폭시알칸을 사용한다.
그러나 수용성 셀룰로오스 에테르를 적용하는 과정에서 고온 및 저온, 산-염기 환경, 복잡한 이온 환경과 같은 특수 환경에 직면할 가능성이 있으며 이러한 환경은 농축, 용해도, 보수성, 접착력을 유발할 수 있습니다. 수용성 셀룰로오스 에테르의 접착, 안정한 현탁 및 유화에 큰 영향을 미치며 심지어 기능성을 완전히 상실하게 됩니다.
셀룰로오스 에테르의 적용 성능을 향상시키기 위해서는 다양한 가교제를 사용하여 가교 처리를 수행해야 하며 제품 성능도 다릅니다. 다양한 유형의 가교제와 그 가교 방법에 대한 연구와 산업 생산 공정의 가교 기술을 결합하여 본 논문에서는 다양한 유형의 가교제를 사용한 셀룰로오스 에테르의 가교에 대해 논의하고, 셀룰로오스 에테르의 가교 변형에 대한 참고 자료를 제공합니다. .

1.셀룰로오스에테르의 구조와 가교원리

셀룰로오스 에테르천연 셀룰로오스 분자에 있는 3개의 알코올 수산기와 할로겐화 알칸 또는 에폭시 알칸의 에테르 치환 반응에 의해 합성되는 셀룰로오스 유도체의 일종입니다. 치환기의 차이로 인해 셀룰로오스 에테르의 구조와 특성이 다릅니다. 셀룰로오스 에테르의 가교 반응은 주로 -OH(글루코스 단위 고리의 OH 또는 치환기의 -OH 또는 치환기의 카르복실기)와 이원 또는 다중 관능기를 갖는 가교제의 에테르화 또는 에스테르화를 포함하므로 두 가지 이상의 셀룰로오스 에테르 분자가 서로 연결되어 다차원 공간 네트워크 구조를 형성합니다. 그것은 가교결합된 셀룰로오스 에테르입니다.
일반적으로 HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC 등 셀룰로오스 에테르와 -OH를 많이 함유한 수용액의 가교제는 에테르화 또는 에스테르화 가교될 수 있다. CMC는 카르복실산 이온을 함유하고 있기 때문에 가교제의 작용기는 카르복실산 이온과 가교되어 에스테르화될 수 있습니다.
셀룰로오스 에테르 분자 내 -OH 또는 -COO-가 가교제와 반응한 후 용액 내 수용성 기 함량 감소 및 다차원 네트워크 구조 형성으로 인해 용해도, 유변학 및 기계적 특성이 저하됨 변경됩니다. 다양한 가교제를 사용하여 셀룰로오스 에테르와 반응함으로써 셀룰로오스 에테르의 적용 성능이 향상됩니다. 산업적 응용에 적합한 셀룰로오스 에테르를 제조하였다.

2. 가교제의 종류

2.1 알데히드 가교제
알데히드 가교제는 화학적으로 활성을 갖고 수산기, 암모니아, 아미드 및 기타 화합물과 반응할 수 있는 알데히드기(-CHO)를 함유한 유기 화합물을 의미합니다. 셀룰로오스 및 그 유도체에 사용되는 알데히드 가교제로는 포름알데히드, 글리옥살, 글루타르알데히드, 글리세르알데히드 등이 있다. 알데히드기는 약산성 조건에서 두 개의 -OH와 쉽게 반응하여 아세탈을 형성할 수 있으며 그 반응은 가역적이다. 알데히드 가교결합제로 개질된 일반적인 셀룰로오스 에테르는 HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC 및 기타 수성 셀룰로오스 에테르입니다.
하나의 알데히드기는 셀룰로오스 에테르 분자 사슬의 두 개의 수산기와 가교 결합되어 있으며, 셀룰로오스 에테르 분자는 아세탈 형성을 통해 연결되어 네트워크 공간 구조를 형성하여 용해도를 변화시킵니다. 알데히드 가교제와 셀룰로오스 에테르 사이의 유리 -OH 반응으로 인해 분자 친수성 그룹의 양이 감소하여 제품의 수용성이 저하됩니다. 따라서 가교제의 양을 조절함으로써 셀룰로오스 에테르의 적당한 가교는 수화 시간을 지연시키고 제품이 수용액에 너무 빨리 용해되어 국부적인 응집을 초래하는 것을 방지할 수 있습니다.
알데히드 가교 셀룰로오스 에테르의 효과는 일반적으로 알데히드의 양, pH, 가교 반응의 균일성, 가교 시간 및 온도에 따라 달라집니다. 가교 온도와 pH가 너무 높거나 너무 낮으면 헤미아세탈이 아세탈로 전환되어 비가역적인 가교가 일어나 셀룰로오스 에테르가 물에 완전히 용해되지 않게 됩니다. 알데히드의 양과 가교 반응의 균일성은 셀룰로오스 에테르의 가교 정도에 직접적인 영향을 미칩니다.
포름알데히드는 독성이 높고 휘발성이 높기 때문에 셀룰로오스 에테르 가교에 덜 사용됩니다. 과거에는 코팅, 접착제, 섬유 분야에서 포름알데히드가 더 많이 사용되었으나 현재는 독성이 낮은 비포름알데히드 가교제로 점차 대체되고 있습니다. 글루타르알데히드의 가교 효과는 글리옥살보다 우수하지만 매운 냄새가 강하고 글루타르알데히드의 가격이 상대적으로 높습니다. 일반적으로 산업계에서 글리옥살은 제품의 용해도를 향상시키기 위해 수용성 셀룰로오스 에테르를 가교시키는 데 일반적으로 사용됩니다. 일반적으로 상온, pH 5~7의 약산성 조건에서 가교반응이 진행될 수 있다. 가교 후 셀룰로오스 에테르의 수화 시간 및 완전 수화 시간이 길어지고 응집 현상이 약화됩니다. 비가교 제품과 비교하여 셀룰로오스 에테르의 용해도가 더 좋으며 용액에 용해되지 않은 제품이 없어 산업 응용에 유리합니다. Zhang Shuangjian이 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스를 제조할 때, 건조 전에 가교제인 글리옥살을 분사하여 분산도 100%의 인스턴트 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스를 얻었는데, 이는 용해 시 서로 들러붙지 않고 빠른 분산 및 용해를 가져 실용화에 따른 묶음을 해결했습니다. 적용하고 적용 분야를 확장했습니다.
알칼리성 조건에서는 아세탈을 형성하는 가역적 과정이 깨지고 제품의 수화 시간이 단축되며 가교가 없는 셀룰로오스 에테르의 용해 특성이 복원됩니다. 셀룰로오스 에테르의 제조 및 생산 과정에서 알데히드의 가교 반응은 일반적으로 에테르화 반응 공정 이후에 세척 공정의 액상 또는 원심분리 후의 고상에서 수행됩니다. 일반적으로 세척과정에서 가교반응의 균일성은 양호하지만 가교효과는 좋지 않다. 그러나 엔지니어링 장비의 한계로 인해 고상에서의 가교 균일성은 열악하지만 가교 효과는 상대적으로 우수하고 사용되는 가교제의 양은 상대적으로 적습니다.
알데하이드 가교결합제 변성 수용성 셀룰로오스 에테르는 용해도를 향상시키는 것 외에도 기계적 특성, 점도 안정성 및 기타 특성을 향상시키는 데 사용할 수 있다는 보고도 있습니다. 예를 들어, Peng Zhang은 글리옥살을 사용하여 HEC와 가교결합시켰고 가교제 농도, 가교결합 pH 및 가교결합 온도가 HEC의 습윤 강도에 미치는 영향을 조사했습니다. 결과는 최적의 가교 조건에서 가교 후 HEC 섬유의 습윤 강도가 41.5% 증가하고 성능이 크게 향상되었음을 보여줍니다. Zhang Jin은 CMC를 가교시키기 위해 수용성 페놀 수지, 글루타르알데히드 및 ​​트리클로로아세트알데히드를 사용했습니다. 특성을 비교해 보면, 수용성 페놀수지 가교 CMC 용액은 고온 처리 후 점도 감소가 가장 적고, 즉 내열성이 가장 좋은 것으로 나타났다.
2.2 카르복실산 가교제
카르복실산 가교제는 주로 숙신산, 말산, 타르타르산, 구연산 및 기타 이원산 또는 폴리카르복실산을 포함하는 폴리카르복실산 화합물을 의미합니다. 카르복실산 가교제는 직물 섬유의 부드러움을 향상시키기 위해 가교에 처음 사용되었습니다. 가교 메커니즘은 다음과 같습니다: 카르복실기가 셀룰로오스 분자의 수산기와 반응하여 에스테르화된 가교 셀룰로오스 에테르를 생성합니다. Welch 및 Yang et al. 카르복실산 가교제의 가교 메커니즘을 최초로 연구했습니다. 가교 과정은 다음과 같습니다: 특정 조건에서 카르복실산 가교제의 인접한 두 카르복실산 그룹은 먼저 탈수되어 고리형 무수물을 형성하고 무수물은 셀룰로오스 분자의 OH와 반응하여 네트워크 공간 구조를 가진 가교된 셀룰로오스 에테르를 형성했습니다.
카르복실산 가교결합제는 일반적으로 히드록실 치환기를 함유하는 셀룰로오스 에테르와 반응합니다. 카르복실산 가교제는 수용성이고 무독성이기 때문에 최근 몇 년 동안 목재, 전분, 키토산 및 셀룰로오스 연구에 널리 사용되었습니다.
유도체 및 기타 천연고분자 에스테르화 가교결합 변형을 통해 응용 분야의 성능을 향상시킵니다.
Hu Hanchang et al. 차아인산나트륨 촉매를 사용하여 분자 구조가 다른 4가지 폴리카르복실산을 채택했습니다: 프로판 트리카르복실산(PCA), 1,2,3,4-부탄 테트라카르복실산(BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA(Cis-ChHA)가 사용되었습니다. 면직물을 마무리합니다. 결과는 폴리카르복실산 마감 면직물의 원형 구조가 주름 회복 성능이 더 우수하다는 것을 보여주었습니다. 고리형 폴리카르복실산 분자는 사슬형 카르복실산 분자보다 더 큰 강성과 더 나은 가교 효과로 인해 잠재적으로 효과적인 가교제입니다.
Wang Jiweiet al. 구연산과 무수초산의 혼합산을 사용하여 전분의 에스테르화 및 가교결합 변형을 만들었습니다. 그들은 물 분해능과 페이스트 투명성의 특성을 테스트함으로써 에스테르화 가교 전분이 전분보다 더 나은 동결-융해 안정성, 더 낮은 페이스트 투명성 및 더 나은 점도 열 안정성을 갖는다는 결론을 내렸습니다.
카르복실산 그룹은 다양한 고분자의 활성 -OH와의 에스테르화 가교 반응 후 용해도, 생분해성 및 기계적 특성을 향상시킬 수 있으며, 카르복실산 화합물은 무독성 또는 저독성 특성을 가지므로 물-OH의 가교 변형에 대한 광범위한 전망을 가지고 있습니다. 식품 등급, 제약 등급 및 코팅 분야의 수용성 셀룰로오스 에테르.
2.3 에폭시 화합물 가교제
에폭시 가교제는 두 개 이상의 에폭시 그룹 또는 활성 작용기를 포함하는 에폭시 화합물을 포함합니다. 촉매의 작용으로 에폭시 그룹과 작용기는 유기 화합물의 -OH와 반응하여 네트워크 구조를 가진 거대분자를 생성합니다. 따라서 셀룰로오스 에테르의 가교에 사용될 수 있습니다.
셀룰로오스 에테르의 점도와 기계적 특성은 에폭시 가교를 통해 향상될 수 있습니다. 에폭시는 처음에 직물 섬유를 처리하는 데 사용되었으며 우수한 마감 효과를 보여주었습니다. 그러나 에폭시드에 의한 셀룰로오스 에테르의 가교 변형에 대한 보고는 거의 없습니다. Hu Cheng 등은 처리 전 200°에서 280°로 실제 실크 직물의 습윤 탄성 회복 각도를 향상시킨 새로운 다기능 에폭시 화합물 가교제인 EPTA를 개발했습니다. 더욱이, 가교제의 양전하는 염색률과 실제 실크 직물의 산성 염료에 대한 흡수율을 크게 증가시켰다. Chen Xiaohui 등이 사용한 에폭시 화합물 가교제. : 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(PGDE)가 젤라틴과 가교결합되어 있습니다. 가교 후 젤라틴 하이드로겔은 뛰어난 탄성 회복 성능을 가지며, 최대 98.03%의 가장 높은 탄성 회복율을 보입니다. 문헌의 중심 산화물에 의한 직물 및 젤라틴과 같은 천연 고분자의 가교 변형에 대한 연구를 기반으로 셀룰로오스 에테르와 에폭사이드의 가교 변형 또한 유망한 전망을 가지고 있습니다.
에피클로로히드린(에피클로로히드린이라고도 알려짐)은 -OH, -NH2 및 기타 활성 그룹을 함유한 천연 고분자 물질의 처리에 일반적으로 사용되는 가교제입니다. 에피클로로히드린 가교 후 재료의 점도, 산 및 알칼리 저항, 온도 저항, 내염성, 전단 저항 및 기계적 특성이 향상됩니다. 따라서 셀룰로오스 에테르 가교에 에피클로로히드린을 적용하는 것은 연구에 큰 의미가 있습니다. 예를 들어, Su Maoyao는 에피클로로히드린 가교 CMC를 사용하여 흡착성이 높은 물질을 만들었습니다. 그는 재료 구조, 치환도 및 가교도가 흡착 특성에 미치는 영향에 대해 논의했으며 약 3% 가교제로 만든 제품의 수분 보유 값(WRV)과 염수 보유 값(SRV)이 26만큼 증가한다는 것을 발견했습니다. 각각 17번과 17번이다. Ding Changguang et al. 점성이 매우 높은 카르복시메틸 셀룰로오스를 제조하고, 가교를 위해 에테르화한 후 에피클로로히드린을 첨가하였다. 이에 비해, 가교된 생성물의 점도는 비가교된 생성물의 점도보다 최대 51% 더 높았다.
2.4 붕산 가교제
붕산 가교제는 주로 붕산, 붕사, 붕산염, 유기붕산염 및 기타 붕산염 함유 가교제를 포함합니다. 가교 메커니즘은 일반적으로 붕산(H3BO3) 또는 붕산염(B4O72-)이 용액에서 테트라히드록시 붕산염 이온(B(OH)4-)을 형성한 다음 화합물에서 -Oh와 함께 탈수되는 것으로 믿어집니다. 네트워크 구조로 가교결합된 화합물을 형성합니다.
붕산 가교결합제는 의학, 유리, 도자기, 석유 및 기타 분야에서 보조제로 널리 사용됩니다. 붕산 가교제로 처리된 재료의 기계적 강도가 향상되며 셀룰로스 에테르의 가교에 사용되어 성능을 향상시킬 수 있습니다.
1960년대에는 무기 붕소(붕사, 붕산, 사붕산나트륨 등)가 석유 및 가스전의 수성 파쇄 유체 개발에 사용되는 주요 가교제였습니다. 붕사는 사용된 최초의 가교제였습니다. 무기 붕소는 가교 시간이 짧고 내열성이 좋지 않은 등의 단점으로 인해 유기 붕소 가교제의 개발이 연구의 핫스팟이 되었습니다. 유기붕소에 대한 연구는 1990년대에 시작되었습니다. 고온 저항성, 접착제 파손 용이성, 가교 지연 제어 등의 특성으로 인해 유기붕소는 석유 및 가스전 파쇄에서 우수한 적용 효과를 달성했습니다. Liu Jiet al. 페닐붕산기를 함유한 고분자 가교제, 숙신이미드 에스테르기 반응을 통해 아크릴산과 폴리올 고분자를 혼합한 가교제를 개발하여 얻은 생물학적 접착제는 우수한 종합 성능을 가지며 습한 환경에서 우수한 접착력과 기계적 특성을 나타낼 수 있으며, 더 간단한 접착. Yang Yanget al. 파쇄 유체의 구아니딘 겔 기반 유체를 가교시키는 데 사용되는 고온 저항성 지르코늄 붕소 가교제를 생산했으며, 가교 처리 후 파쇄 유체의 온도 및 전단 저항을 크게 향상시켰습니다. 석유 시추 유체에서 붕산 가교제에 의한 카르복시메틸 셀룰로오스 에테르의 변형이 보고되었습니다. 특수한 구조로 인해 의약 및 건축에 사용될 수 있습니다.
건축, 코팅 및 기타 분야에서 셀룰로오스 에테르의 가교.
2.5 인화물 가교제
인산염 가교제로는 주로 삼염화인(염화포스포아실), 삼메타인산나트륨, 삼폴리인산나트륨 등이 있다. 가교메커니즘은 PO 결합 또는 P-Cl 결합이 수용액 내에서 분자 -OH와 에스테르화되어 이인산염을 생성하여 망상구조를 형성하는 것이다. .
전분, 키토산 및 기타 천연 고분자 가교 처리와 같은 식품, 의약품 고분자 재료 가교 변형에 널리 사용되는 무독성 또는 저독성으로 인한 인화물 가교제. 결과는 소량의 인화물 가교제를 첨가함으로써 전분의 젤라틴화 및 팽윤 특성이 크게 변경될 수 있음을 보여줍니다. 전분 가교 후 젤라틴화 온도가 증가하고 페이스트 안정성이 향상되며 내산성이 원래 전분보다 우수하고 필름 강도가 증가합니다.
기계적 강도, 화학적 안정성 및 기타 특성을 향상시킬 수 있는 인화물 가교제를 사용한 키토산 가교에 대한 많은 연구도 있습니다. 현재, 셀룰로오스 에테르 가교 처리를 위해 인화물 가교제를 사용하는 것에 대한 보고는 없습니다. 셀룰로오스 에테르와 전분, 키토산 및 기타 천연 고분자에는 더 활성인 -OH가 포함되어 있고 인화물 가교제는 무독성이거나 독성이 낮은 생리학적 특성을 갖기 때문에 셀룰로오스 에테르 가교 연구에 적용하는 것도 잠재적인 전망을 가지고 있습니다. 식품, 치약 등급 분야에 사용되는 CMC와 같이 인화물 가교제를 변형하여 농축, 유변학적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 의학 분야에서 사용되는 MC, HPMC, HEC는 인화물 가교제로 개선될 수 있습니다.
2.6 기타 가교제
상기 알데히드, 에폭시드 및 셀룰로오스 에테르 가교는 에테르화 가교에 속하고, 카르복실산, 붕산 및 인화물 가교제는 에스테르화 가교에 속합니다. 또한, 셀룰로오스 에테르 가교에 사용되는 가교제에는 이소시아네이트 화합물, 질소 하이드록시메틸 화합물, 설프히드릴 화합물, 금속 가교제, 유기실리콘 가교제 등도 포함됩니다. 분자 구조의 일반적인 특징은 분자가 다음과 같은 여러 작용기를 포함한다는 것입니다. -OH와 반응하기 쉽고, 가교 후 다차원 네트워크 구조를 형성할 수 있습니다. 가교 제품의 특성은 가교제의 종류, 가교 정도 및 가교 조건과 관련이 있습니다.
Badit · Pabin · Condu 외. 메틸 셀룰로오스를 가교시키기 위해 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)를 사용했습니다. 가교 후 TDI 비율이 증가함에 따라 유리전이온도(Tg)가 증가하고 수용액의 안정성이 향상되었습니다. TDI는 접착제, 코팅 및 기타 분야의 가교 변형에도 일반적으로 사용됩니다. 수정 후 필름의 접착성, 내열성 및 내수성이 향상됩니다. 따라서 TDI는 가교 변형을 통해 건축, 코팅 및 접착제에 사용되는 셀룰로오스 에테르의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
이황화물 가교 기술은 의료 재료의 변형에 널리 사용되며 의학 분야에서 셀룰로오스 에테르 제품의 가교에 대한 특정 연구 가치를 가지고 있습니다. Shu Shujunet al. β-사이클로덱스트린을 실리카 마이크로스피어와 결합하고, 그래디언트 쉘 층을 통해 가교된 머캅토일화된 키토산 및 글루칸을 제거하고, 실리카 마이크로스피어를 제거하여 이황화물 가교 나노캡스를 얻었으며, 이는 시뮬레이션된 생리학적 pH에서 우수한 안정성을 나타냈습니다.
금속 가교제는 주로 Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) 및 Fe(III)과 같은 고금속 이온의 무기 및 유기 화합물입니다. 고농도 금속 이온이 중합되어 수화, 가수분해 및 수산기 가교를 통해 다핵 수산기 가교 이온을 형성합니다. 일반적으로 원자가가 높은 금속 이온의 가교는 주로 카르복실산 그룹과 쉽게 결합하여 다차원 공간 구조 중합체를 형성하는 다핵 수산기 가교 이온을 통해 이루어진다고 믿어집니다. Xu Kaiet al. Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) 및 Fe(III) 계열 고가 금속 가교 카르복시메틸 히드록시프로필 셀룰로오스(CMHPC)의 유변학적 특성과 열 안정성, 여과 손실을 연구했습니다. , 부유 모래 용량, 접착제 파괴 잔여물 및 적용 후 염 호환성. 결과는 금속 가교제가 유정 파쇄 유체의 접합제에 필요한 특성을 가지고 있음을 보여주었습니다.

3. 가교변형을 통한 셀룰로오스 에테르의 성능향상 및 기술개발

3.1 페인트 및 시공
셀룰로오스 에테르는 주로 HEC, HPMC, HEMC 및 MC가 건설, 코팅 분야에서 더 많이 사용됩니다. 이러한 종류의 셀룰로오스 에테르는 시멘트 모르타르, 라텍스 페인트에 자주 사용되는 내수성, 농축성, 내염성 및 내열성, 전단 저항성이 우수해야 합니다. , 세라믹 타일 접착제, 외벽 페인트, 래커 등. 건축으로 인해 재료의 코팅 현장 요구 사항은 우수한 기계적 강도와 안정성을 가져야 하며 일반적으로 가교를 위해 에폭시 할로겐화 알칸, 붕산 가교제를 사용하는 등 셀룰로스 에테르 가교 변형에 에테르화 유형 가교제를 선택하여 제품을 향상시킬 수 있습니다. 점도, 염분 및 온도 저항, 전단 저항 및 기계적 특성.
3.2 의약품, 식품, 생활화학 분야
수용성 셀룰로오스 에테르의 MC, HPMC 및 CMC는 의약품 코팅 재료, 의약품 서방성 첨가제 및 액상 의약품 증점제 및 유제 안정제에 종종 사용됩니다. CMC는 요구르트, 유제품 및 치약의 유화제 및 증점제로도 사용할 수 있습니다. HEC와 MC는 일상 화학 분야에서 농축, 분산, 균질화를 위해 사용됩니다. 의학, 식품 및 생활 화학 분야에서는 안전하고 무독성인 물질이 필요하기 때문에 이러한 종류의 셀룰로오스 에테르에는 인산, 카르복실산 가교제, 설프히드릴 가교제 등을 사용할 수 있으며 가교 변형 후 사용할 수 있습니다. 제품의 점도, 생물학적 안정성 및 기타 특성을 향상시킵니다.
HEC는 의약 및 식품 분야에서는 거의 사용되지 않지만, HEC는 용해도가 강한 비이온성 셀룰로오스 에테르이기 때문에 MC, HPMC, CMC에 비해 고유한 장점을 가지고 있습니다. 앞으로는 안전하고 무독성인 가교제로 가교될 것이며, 이는 의약 및 식품 분야에서 큰 발전 잠재력을 가질 것입니다.
3.3 석유 시추 및 생산 지역
CMC 및 카르복실화 셀룰로오스 에테르는 산업용 드릴링 머드 처리제, 유체 손실제, 증점제로 일반적으로 사용됩니다. 비이온성 셀룰로오스 에테르인 HEC는 우수한 농축 효과, 강한 모래 현탁 용량 및 안정성, 내열성, 높은 염분 함량, 낮은 파이프라인 저항, 적은 액체 손실, 빠른 고무로 인해 석유 시추 분야에서 널리 사용됩니다. 깨지고 잔류물이 적습니다. 현재 석유 시추 분야에서 사용되는 CMC를 변형하기 위해 붕산 가교제와 금속 가교제를 사용하는 연구가 더 많이 진행되고 있으며, 비이온성 셀룰로오스 에테르 가교 변형 연구는 덜 보고되지만 비이온성 셀룰로오스 에테르의 소수성 변형은 상당한 것으로 나타났습니다. 점도, 온도 및 염분 저항성 및 전단 안정성, 우수한 분산성 및 생물학적 가수분해 저항성. 석유 시추 및 생산에 사용되는 셀룰로오스 에테르는 붕산, 금속, 에폭시드, 에폭시 할로겐화 알칸 및 기타 가교제에 의해 가교된 후 증점성, 내염성 및 내열성, 안정성 등이 향상되어 응용 가능성이 높습니다. 미래.
3.4 기타 분야
셀룰로오스 에테르는 증점, 유화, 피막 형성, 콜로이드 보호, 보습, 접착, 항감성 등 우수한 특성으로 인해 더욱 널리 사용되고 있으며, 상기 분야 외에도 제지, 도자기, 직물 날염 및 염색에도 사용되며, 중합 반응 및 기타 분야. 다양한 분야의 재료 특성 요구 사항에 따라 다양한 가교제를 사용하여 가교 변형을 수행하여 응용 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 일반적으로 가교 셀룰로오스 에테르는 에테르화 가교 셀룰로오스 에테르와 에스테르화 가교 셀룰로오스 에테르의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 알데히드, 에폭시드 및 기타 가교제는 셀룰로오스 에테르의 -Oh와 반응하여 에테르화 가교제에 속하는 에테르-산소 결합(-O-)을 형성합니다. 카르복실산, 인화물, 붕산 및 기타 가교제는 셀룰로오스 에테르의 -OH와 반응하여 에스테르화 가교제에 속하는 에스테르 결합을 형성합니다. CMC의 카르복실기는 가교제의 -OH와 반응하여 에스테르화된 가교 셀룰로오스 에테르를 생성합니다. 현재 이러한 종류의 가교 변형에 대한 연구는 거의 없으며 앞으로도 개발의 여지가 남아 있습니다. 에테르 결합의 안정성이 에스테르 결합의 안정성보다 우수하므로 에테르형 가교 셀룰로오스 에테르는 안정성과 기계적 특성이 더 강합니다. 다양한 응용 분야에 따라, 응용 요구 사항을 충족하는 제품을 얻기 위해 셀룰로오스 에테르 가교 개질을 위해 적절한 가교제를 선택할 수 있습니다.

4. 결론

현재 업계에서는 용해 시간을 지연시키고 용해 중 제품이 굳어지는 문제를 해결하기 위해 글리옥살을 사용하여 셀룰로오스 에테르를 가교시킵니다. 글리옥살 가교결합된 셀룰로오스 에테르는 용해도만 변경할 수 있지만 다른 특성에는 뚜렷한 개선이 없습니다. 현재, 셀룰로오스 에테르 가교에 글리옥살 이외의 다른 가교제를 사용하는 경우는 거의 연구되지 않습니다. 셀룰로오스 에테르는 석유 시추, 건설, 코팅, 식품, 의약 및 기타 산업에서 널리 사용되기 때문에 용해도, 유변학, 기계적 특성이 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 가교 변형을 통해 다양한 분야에서의 응용 성능을 향상시켜 응용 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 예를 들어, 셀룰로오스 에테르 에스테르화를 위한 카르복실산, 인산, 붕산 가교제는 식품 및 의약품 분야에서 응용 성능을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 알데히드는 생리학적 독성으로 인해 식품 및 의약품 산업에 사용할 수 없습니다. 붕산 및 금속 가교제는 석유 시추에 사용되는 셀룰로오스 에테르를 가교시킨 후 석유 및 가스 파쇄 유체의 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 에피클로로히드린과 같은 다른 알킬 가교제는 셀룰로오스 에테르의 점도, 유변학적 특성 및 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 과학과 기술의 지속적인 발전으로 인해 다양한 산업 분야에서 재료 특성에 대한 요구 사항이 지속적으로 개선되고 있습니다. 다양한 응용 분야에서 셀룰로오스 에테르의 성능 요구 사항을 충족하기 위해 셀룰로오스 에테르 가교에 대한 향후 연구는 개발 가능성이 넓습니다.