Sentez û Taybetmendiyên Rheolojîk ên Hydroxyethyl Cellulose Ether

Di hebûna katalîzatorek alkalî ya xweser-çêkirî, hîdroksîetîlê pîşesaziyê seluloz bi reagenta kationîzasyonê ya N-(2,3-epoksîpropil) klorîd trimethylammonium (GTA) re reaksîyonek hat çêkirin da ku amonyûmê çaralî yê bi guheztina bilind bi rêbaza hişk were amadekirin.HEC). Bandorên rêjeya GTA bi hîdroksîethyl cellulose (HEC), rêjeya NaOH bi HEC, germahiya reaksiyonê, û dema reaksiyonê ya li ser karbidestiya reaksiyonê bi plansaziyek ceribandinek yekgirtî ve hate lêkolîn kirin, û mercên pêvajoyê yên xweşbînkirî bi riya Monte ve hatin bidestxistin. simulasyona Carlo. Û karbidestiya reaksiyonê ya reagenta etherification kationîk bi verastkirina ceribandinê digihîje% 95. Di heman demê de, taybetmendiyên wê yên rheolojîk hatin nîqaş kirin. Encaman nîşan da ku çareseriyaHEC taybetmendiyên şilava ne-Newtonî nîşan da, û vîskozîteya wê ya xuya bi zêdebûna giraniya girseya çareseriyê re zêde bû; di konsantreyek diyar a çareseriya xwê de, vîskozîteya xuya yaHEC bi zêdebûna konseya xwêya zêde re kêm bû. Di bin heman rêjeya rijandinê de, vîskozîteya xuya yaHEC di pergala çareseriya CaCl2 de ji ya ya bilindtir eHEC di pergala çareseriya NaCl de.

Peyvên sereke:Hydroxyethylether cellulose; pêvajoya hişk; taybetmendiyên rheolojîk

Celuloz xwedan taybetmendiyên çavkaniyên dewlemend, biyolojîkî, biyolojîkî û derivatîzasyona hêsan e, û di gelek qadan de cîhek lêkolînê ye. Celuloza kationîk yek ji nûnerên herî girîng ên derûvên selulozê ye. Di nav polîmerên kationîk ên ji bo hilberên parastina kesane de ku ji hêla CTFA ya Komeleya Pîşesaziya Parsûyê ve hatî tomar kirin, vexwarina wê yekem e. Ew dikare bi berfirehî di lêzêdekirinên guheztina porê, nermker, mêtingerên hîdrasyona şêlî û ajanên dijî-koagulasyona xwînê û qadên din de were bikar anîn.

Heya nuha, rêbaza amadekirina etera hîdroksîetîl cellulose kationîk amonyûmê çaralî rêbazek çareserker e, ku pêdivî ye ku hejmareke mezin ji hebên organîk ên biha hewce dike, biha ye, ne ewle ye û jîngehê qirêj dike. Li gorî rêbaza solventê, rêbaza hişk xwedan avantajên berbiçav ên pêvajoya hêsan, reaksiyona bilind, û qirêjiya jîngehê kêm e. Di vê gotarê de, ethera selulozê kationîk bi rêbaza hişk hate sentezkirin û tevgera wê ya rheolojîk hate lêkolîn kirin.

1. Beşa ezmûnî

1.1 Materyal û reagents

Hydroxyethyl cellulose (hilbera pîşesaziyê ya HEC, dereceya veguheztina molekulê ya wê DS 1.8 ~ 2.0 e); reagenta kationîzasyonê N-(2,3-epoksîpropil) klorîdê trimethylammonium (GTA), ku ji epoksî klorîdê hatî amadekirin Propan û trîmetîlamîn bi xwe di bin hin mercan de têne çêkirin; katalîzatorê alkaliyê ku bixwe çêkirî; etanol û asîda acetîk glacial ji hêla analîtîk ve paqij in; NaCl, KCl, CaCl2 û AlCl3 reagentên kîmyewî yên paqij in.

1.2 Amadekirina seluloza kationîk a amonyûmê çaralî

5 g hîdroksîetîl selulozê û mîqdarek guncav ji katalîzatora alkalî ya xwemalî têxin nav silindirek pola ya silindirîkî ya ku bi tevkerê ve girêdayî ye, û 20 hûrdeman li germahiya odeyê bimeşînin; Dûv re mîqdarek GTA lê zêde bikin, li germahiya odeyê 30 hûrdeman lihevkirinê bidomînin, û di germahiyek diyarkirî û dem de bertek nîşan bidin, hilberek xav a zexm ya bingehîn li ser hate bidestxistin. Hilbera xav di nav çareseriyek etanolê ya ku tê de mîqdarek guncan a asîta acetîk tê de tê şûştin, tê fîltrekirin, şûştin û bi valahiya zuwa tê şûştin da ku seluloza kationîk amonyûm a çaralî ya toz were bidestxistin.

1.3 Tesbîtkirina beşa girseya nîtrojenê ya hîdroksîetîl seluloza kationîk amonyûmê çaralî

Parçeya girseyî ya nîtrojenê di nimûneyan de bi rêbaza Kjeldahl hate destnîşankirin.

2. Sêwirana ezmûnî û xweşbînkirina pêvajoya senteza hişk

Rêbaza sêwirana yekreng ji bo sêwirana ceribandinê hate bikar anîn, û bandorên rêjeya GTA bi hîdroksîetîl cellulose (HEC), rêjeya NaOH bi HEC, germahiya reaksiyonê û dema reaksiyonê ya li ser kargêriya reaksiyonê hate lêkolîn kirin.

3. Lêkolîn li ser taybetmendiyên rheolojîk

3.1 Bandora hûrbûnê û leza zivirandinê

Li ser vîskozîteya xuyanî bandora rêjeya rijandinê digireHEC wek mînak di santralên cihêreng Ds=0.11 de, tê dîtin ku her ku rêjeya birînê gav bi gav ji 0.05 berbi 0.5 s-1 zêde dibe, vîskozîteya xuyaHEC çareserî kêm dibe, nemaze di 0,05 ~ 0,5s-1 de vîskozîteya xuya ji 160MPa bi tundî daket·s heta 40MPa·s, tenikbûna şilbûnê, ku nîşan dide kuHEC çareseriya avî taybetmendiyên rheolojîk ên ne-Newtonî nîşan da. Bandora tansiyona qutkirinê ya ku tê sepandin kêmkirina hêza pêwendiya di navbera perçeyên qonaxa belavbûyî de ye. Di bin hin şert û mercan de, hêz çiqas mezintir be, vîskozîteya xuya jî mezintir dibe.

Di heman demê de ji vîskozîteyên xuya yên 3% û 4% jî tê dîtin.HEC çareseriyên avî yên ku kombûna girseyê bi rêjeyên cuda yên rijandinê bi rêzê 3% û 4% e. Vîskozîteya xuya ya çareseriyê destnîşan dike ku şiyana wê ya zêdekirina vîskozîteyê bi berhevkirinê re zêde dibe. Sedem ev e ku her ku di pergala çareseriyê de tansîyon zêde dibe, vegerandina hevdu ya di navbera molekulên zincîra sereke de.HEC û di navbera zincîrên molekulî de zêde dibe, û vîskozîteya xuya zêde dibe.

3.2 Bandora hûrgelên cûda yên xwêya zêdekirî

Giraniya jiHEC li% 3 hate sabît kirin û bandora lêzêdekirina xwê NaCl li ser taybetmendiyên vîskozîteyê yên çareseriyê bi rêjeyên guheztinê yên cihêreng hate lêkolîn kirin.

Ji encaman tê dîtin ku vîskozîteya xuya bi zêdebûna tansiyona xwêya lêzêde kêm dibe, diyardeya polîelektrolîtê ya eşkere nîşan dide. Ji ber ku beşek ji Na+ ya di çareseriya xwê de bi anyona ya ve girêdayî yeHEC zincîra alî. Çi qas giraniya çareseriya xwê mezintir be, ew qas asta bêbandorkirin an parastina polîyonê ji hêla kontrajyonê ve mezintir dibe, û kêmkirina vegerandina elektrostatîk, di encamê de kêmbûna barkirina polîyonê çêdibe. , zincîra polîmer hûr dibe û diqelişe, û hûrbûna xuya kêm dibe.

3.3 Bandora xwêyên cuda yên lêzêdekirî li ser

Ew dikare ji bandora du xwêyên lêzêdekirî yên cihêreng, Nacl û CaCl2, li ser vîskozîteya xuyayî were dîtin.HEC çareseriya ku bi lêzêdekirina xwêya lêzêde re vîskozîteya xuya kêm dibe, û di heman rêjeya rijandinê de, vîskozîteya xuya yaHEC çareserî di pergala çareseriya CaCl2 de Vîskozîteya xuyayî ji ya ya bi girîngî bilindtir eHEC çareseriya di pergala çareseriya NaCl de. Sedem ev e ku xwêya kalsiyûmê îyonek duvalent e, û hêsantir e ku meriv bi Cl-ya zincîra alîkî ya polîelektrolît ve were girêdan. Tevlihevkirina koma amonyûmê çaralî li serHEC bi Cl- re kêm dibe, û mertalê kêm dibe, û tîrêjiya barkirinê ya zincîra polîmer bilindtir e, di encamê de vekêşana elektrostatîk a li ser zincîra polîmer mezintir e, û zincîra polîmer dirêj dibe, ji ber vê yekê vîskozîteya diyar bilindtir e.

4. Encam

Amadekirina hişk a seluloza kationîk a pir guhezbar rêgezek amadekirina îdeal e ku bi operasyona hêsan, reaksiyona bilind, û qirêjiya hindiktir e, û dikare ji xerckirina enerjiyê ya zêde, qirêjiya jîngehê, û jehrîbûna ku ji hêla karanîna solan ve hatî çêkirin dûr bixe.

Çareseriya ethera selulozê ya kationîk taybetiyên şilava ne-Newtonî pêşkêşî dike û xwedî taybetmendiyên ziravkirina hejandinê ye; her ku giraniya girseya çareseriyê zêde dibe, vîskozîteya wê ya xuya zêde dibe; di nav hûrgelek diyar a çareseriya xwê de,HEC vîskozîteya xuya bi zêdebûn û kêmbûnê zêde dibe. Di bin heman rêjeya rijandinê de, vîskozîteya xuya yaHEC di pergala çareseriya CaCl2 de ji ya ya bilindtir eHEC di pergala çareseriya NaCl de.