Waasserlöslech Celluloseetherderivater

De Crosslinkingmechanismus, de Wee an d'Eegeschafte vu verschiddenen Aarte vu Crosslinking Agenten a Waasserléisleche Celluloseether goufen agefouert. Duerch Crosslinking Modifikatioun kënnen d'Viskositéit, d'rheologesch Eegeschaften, d'Léisbarkeet a mechanesch Eegeschafte vum Waasserlösleche Celluloseether staark verbessert ginn, sou datt seng Uwendungsleistung verbessert gëtt. Geméiss der chemescher Struktur an Eegeschafte vu verschiddene Crosslinkers, goufen d'Zorte vu Celluloseethervernetungsmodifikatiounsreaktiounen zesummegefaasst, an d'Entwécklungsrichtungen vu verschiddene Crosslinker a verschiddene Applikatiounsfelder vum Celluloseether goufen zesummegefaasst. Am Hibléck vun der excellent Leeschtung vun Waasser-soluble Cellulose Ether duerch crosslinking geännert an de puer Studien doheem an am Ausland, huet d'Zukunft crosslinking Modifikatioun vun Cellulose Ether breet Perspektiven fir Entwécklung. Dëst ass fir d'Referenz vun relevante Fuerscher a Produktiounsfirmen.
Schlësselwierder: Crosslinking Modifikatioun; Cellulose Ether; Chemesch Struktur; Solubilitéit; Applikatioun Leeschtung

Celluloseether wéinst senger exzellenter Leeschtung, als Verdickungsmëttel, Waasserretentionmëttel, Klebstoff, Bindemittel an Dispergéierungsmëttel, Schutzkolloid, Stabilisator, Suspensiounsmëttel, Emulgator a Filmbildungsmëttel, wäit an der Beschichtung, Bau, Petrol, alldeeglech Chemikalien, Liewensmëttel benotzt. an Medezin an aner Industrien. Celluloseether enthält haaptsächlech Methylcellulose,hydroxyethyl cellulose,carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose an aner Zorte vu gemëscht Ether. Cellulose Ether ass aus Kottengfaser oder Holzfaser gemaach duerch Alkaliséierung, Etherifikatioun, Wäschsentrifusioun, Trocknung, Schleifprozess virbereet, d'Benotzung vun Etherifikatiounsmëttelen benotzt allgemeng halogenéiert Alkan oder Epoxyalkan.
Wéi och ëmmer, am Applikatiounsprozess vu Waasserlösleche Celluloseether, wäert d'Wahrscheinlechkeet speziell Ëmfeld begéinen, sou wéi héich an niddreg Temperatur, Säure-Basis-Ëmfeld, komplex ionesch Ëmfeld, dës Ëmfeld verursaache Verdickung, Solubilitéit, Waasserretentioun, Haftung, Klebstoff, stabil Suspensioun an Emulsifikatioun vu Waasserlöslechen Celluloseether si staark beaflosst, a féieren souguer zum komplette Verloscht vu senger Funktionalitéit.
Fir d'Applikatioun Leeschtung vun Cellulose Ether ze verbesseren, ass et néideg crosslinking Behandlung duerchzeféieren, verschidde crosslinking Agenten benotzt, d'Produkt Leeschtung ass anescht. Baséierend op d'Studie vu verschiddenen Zorte vu Crosslinking Agenten an hir Crosslinking Methoden, kombinéiert mat der Crosslinking Technologie am industrielle Produktiounsprozess, diskutéiert dëse Pabeier d'Vernetzung vu Celluloseether mat verschiddenen Zorte vu Crosslinking Agenten, déi Referenz fir d'Vernetzungsmodifikatioun vun Celluloseether ubidden. .

1.Struktur a Crosslinking Prinzip vu Celluloseether

Celluloseetherass eng Aart vu Cellulosederivater, déi duerch Ethersubstitutiounsreaktioun vun dräi Alkoholhydroxylgruppen op natierlechen Cellulosemolekülen an halogenéierten Alkan oder Epoxidalkan synthetiséiert ginn. Wéinst dem Ënnerscheed vun de Substituenten sinn d'Struktur an d'Eegeschafte vum Celluloseether anescht. D'Vernetzungsreaktioun vum Celluloseether beinhalt haaptsächlech d'Etherifikatioun oder d'Esterifizéierung vum -OH (OH um Glukoseenheetsring oder den -OH um Substituent oder de Carboxyl um Substituent) an dem Crosslinking Agent mat binären oder multiple funktionnelle Gruppen, sou datt zwee oder méi Zelluloseethermoleküle si matenee verbonne fir eng multidimensional raimlech Netzwierkstruktur ze bilden. Dat ass vernetzt Celluloseether.
Allgemeng schwätzt, Celluloseether a Crosslinking Agent vun wässerlecher Léisung mat méi -OH wéi HEC, HPMC, HEMC, MC an CMC kënnen etherifizéiert oder esterifizéiert vernetzt ginn. Well CMC Carboxylsäure Ionen enthält, kënnen déi funktionell Gruppen am Crosslinking Agent verestert ginn mat Carboxylsäure Ionen.
No der Reaktioun vun -OH oder -COO- an Celluloseethermolekül mat Kräizverbindungsmëttel, wéinst der Reduktioun vum Inhalt vu Waasserlösleche Gruppen an der Bildung vun enger multidimensionaler Netzwierkstruktur an der Léisung, seng Solubilitéit, Rheologie a mechanesch Eegeschaften wäert geännert ginn. Andeems Dir verschidde Crosslinking Agenten benotzt fir mat Celluloseether ze reagéieren, gëtt d'Applikatiounsleistung vum Celluloseether verbessert. Cellulose Ether gëeegent fir industriell Applikatioun gouf virbereet.

2. Zorte vu crosslinking Agenten

2.1 Aldehyde Vernetzungsmëttel
Aldehyd Crosslinking Agenten bezéien sech op organesch Verbindungen, déi d'Aldehydgrupp (-CHO) enthalen, déi chemesch aktiv sinn a mat Hydroxyl, Ammoniak, Amid an aner Verbindunge reagéiere kënnen. Aldehyde crosslinking Agenten fir Cellulose a seng Derivate benotzt och formaldehyde, glyoxal, glutaraldehyde, glyceraldehyde, etc.. Aldehyde Grupp kann einfach mat zwee -OH reagéieren Acetalen ënner schwaach sauerem Konditiounen Form, an der Reaktioun ass reversibel. Déi allgemeng Celluloseetherer, déi duerch Aldehyden-Vernetzungsmëttel geännert ginn, sinn HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC an aner wässerlech Celluloseetherer.
Eng eenzeg Aldehydgrupp ass vernetzt mat zwou Hydroxylgruppen op der Celluloseethermolekularekette, an d'Celluloseethermoleküle sinn duerch d'Bildung vun Acetalen verbonnen, déi eng Netzwierkraumstruktur bilden, fir seng Solubilitéit z'änneren. Wéinst der fräier -OH Reaktioun tëscht Aldehyd-Vernetzungsmëttel a Celluloseether gëtt d'Quantitéit u molekulare hydrophile Gruppen reduzéiert, wat zu enger schlechter Waasserléislechkeet vum Produkt resultéiert. Dofir, andeems d'Quantitéit vum Crosslinking Agent kontrolléiert gëtt, kann moderéiert Crosslinking vun Celluloseether d'Hydratatiounszäit verzögeren a verhënneren datt d'Produkt ze séier an der wässerlecher Léisung opléist, wat zu lokaler Agglomeratioun resultéiert.
Den Effet vun Aldehyd crosslinking Cellulose Ether hänkt allgemeng op der Quantitéit vun Aldehyd, pH, der Uniformitéit vun crosslinking Reaktioun, crosslinking Zäit, an Temperatur. Ze héich oder ze niddreg Crosslinking Temperatur a pH wäert irreversibel Crosslinking verursaachen wéinst dem Hemiacetal an Acetal, wat zu Celluloseether komplett onopléisbar am Waasser féiert. D'Quantitéit vum Aldehyd an d'Uniformitéit vun der Crosslinking Reaktioun beaflossen direkt de Crosslinking Grad vun Celluloseether.
Formaldehyd gëtt manner benotzt fir Celluloseether ze vernetzen wéinst senger héijer Toxizitéit an héijer Volatilitéit. An der Vergaangenheet gouf Formaldehyd méi am Beräich vun Beschichtungen, Klebstoff, Textilien benotzt, an elo gëtt et graduell duerch niddereg-Toxizitéit net-Formaldehyd Crosslinking Agenten ersat. De Crosslinking Effekt vu Glutaraldehyd ass besser wéi dee vu Glyoxal, awer et huet e staarke schaarfen Geroch, an de Präis vum Glutaraldehyd ass relativ héich. Am allgemengen Iwwerleeung, an der Industrie, gëtt Glyoxal allgemeng benotzt fir Waasserlöslech Celluloseether ze crosslink fir d'Léisbarkeet vu Produkter ze verbesseren. Allgemeng bei Raumtemperatur, pH 5 ~ 7 schwaach sauer Konditiounen kann crosslinking Reaktioun duerchgefouert ginn. Nom Crosslinking gëtt d'Hydratatiounszäit a komplett Hydratatiounszäit vum Celluloseether méi laang ginn, an d'Agglomeratiounsphänomen gëtt geschwächt. Am Verglach mat Net-crosslinking Produkter ass d'Léisbarkeet vum Celluloseether besser, an et gëtt keng ongeléist Produkter an der Léisung, wat fir industriell Applikatioun förderlech ass. Wann den Zhang Shuangjian Hydroxypropyl Methylcellulose virbereet huet, gouf de Crosslinking Agent Glyoxal virum Trocknung gesprayt fir d'Instant Hydroxypropyl Methylcellulose mat enger Dispersioun vun 100% ze kréien, déi net bei der Opléisung zesummenhänkt a séier Dispersioun an Opléisung hat, wat d'Bundling praktesch geléist huet. Applikatioun an erweidert d'Applikatiounsfeld.
Am alkalesche Conditioun gëtt de reversiblen Prozess vun der Form vun Acetal gebrach, d'Hydratatiounszäit vum Produkt gëtt verkierzt, an d'Opléisungseigenschaften vum Celluloseether ouni Crosslinking ginn restauréiert. Wärend der Preparatioun an der Produktioun vu Celluloseether gëtt d'Vernetzungsreaktioun vun Aldehyden normalerweis nom Etheratiounsreaktiounsprozess duerchgefouert, entweder an der flësseger Phase vum Wäschprozess oder an der fester Phase no der Zentrifugéierung. Am Allgemengen, am Wäschprozess, ass d'Verwäertungsreaktiounsuniformitéit gutt, awer de Crosslinking Effekt ass schlecht. Wéi och ëmmer, wéinst den Aschränkungen vun der Ingenieursausrüstung, ass d'Verknüpfungsuniformitéit an der fester Phase schlecht, awer de Cross-linking Effekt ass relativ besser an d'Quantitéit vum benotzte Crosslinking Agent ass relativ kleng.
Aldehyde crosslinking Agenten modifizéiert Waasser-soluble Cellulose Ether, Nieft der Verbesserung vun der Solubilitéit, ginn et och Berichter, déi benotzt kënne fir seng mechanesch Eegeschaften, Viskositéitstabilitéit an aner Eegeschaften ze verbesseren. Zum Beispill huet de Peng Zhang Glyoxal benotzt fir mat HEC ze crosslink, an huet den Afloss vun der Crosslinking Agent Konzentratioun, Crosslinking pH a Crosslinking Temperatur op der naass Kraaft vum HEC exploréiert. D'Resultater weisen datt ënner dem optimalen Crosslinking Conditioun d'naass Kraaft vun HEC-Faser nom Crosslinking ëm 41,5% erhéicht gëtt, a seng Leeschtung ass wesentlech verbessert. Zhang Jin benotzt Waasser-soluble phenolic resin, glutaraldehyde an trichloroacetaldehyde CMC crosslink. Andeems Dir d'Eegeschafte vergläicht, huet d'Léisung vu Waasserlöslechen phenolesche Harz vernetzt CMC déi mannst Viskositéitreduktioun no der héijer Temperaturbehandlung, dat ass déi bescht Temperaturresistenz.
2.2 Carboxylsäure Crosslinking Agenten
Carboxylsäure Crosslinking Agenten bezéien sech op Polycarboxylsäureverbindungen, haaptsächlech inklusiv Succininsäure, Malinsäure, Tartaric Seier, Zitrounesaier an aner binär oder polycarboxylsäuren. Carboxylsäure Crosslinkers goufen fir d'éischt benotzt fir Stofffaseren ze vernetzen fir hir Gläichheet ze verbesseren. De Crosslinking Mechanismus ass wéi follegt: d'Carboxylgrupp reagéiert mat der Hydroxylgrupp vun der Cellulosemolekül fir esterifizéiert vernetzt Celluloseether ze produzéieren. Welch, Yang et al. waren déi éischt fir de Crosslinking Mechanismus vu Carboxylsäure Crosslinkers ze studéieren. De Crosslinking Prozess war wéi follegt: ënner bestëmmte Konditiounen, déi zwou ugrenzend Carboxylsäuregruppen an Carboxylsäure Crosslinkers fir d'éischt dehydréiert fir zyklesch Anhydrid ze bilden, an d'Anhydrid reagéiert mat OH a Cellulosemoleküle fir vernetzt Celluloseether mat enger Netzwierk raimlecher Struktur ze bilden.
Carboxylsäure Crosslinking Agenten reagéieren allgemeng mat Celluloseether mat Hydroxylsubstituenten. Well Carboxylsäure Crosslinking Agenten Waasserlöslech an net gëfteg sinn, goufen se an de leschte Jore vill an der Studie vun Holz, Stärke, Chitosan a Cellulose benotzt.
Derivate an aner natierlech Polymer esterification crosslinking Modifikatioun, sou wéi d'Performance vun hirem Applikatioun Terrain ze verbesseren.
Hu Hanchang et al. benotzt Natriumhypophosphit Katalysator fir véier Polycarboxylsäuren mat verschiddene molekulare Strukturen ze adoptéieren: Propan Tricarboxylsäure (PCA), 1,2,3, 4-Butan Tetracarboxylsäure (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) goufen benotzt Kotteng Stoffer fäerdeg ze maachen. D'Resultater weisen datt d'kreesfërmeg Struktur vu Polycarboxylsäure-Finishing Kotteng Stoffer besser Kreeserhuelungsleistung huet. Cyclesch Polycarboxylsäuremoleküle si potenziell effektiv Vernetzungsmëttelen wéinst hirer méi grousser Steifheit a besserer Vernetzungseffekt wéi Kettenkarboxylsäuremoleküle.
Wang Jiwei et al. benotzt d'gemëschte Säure vun Zitrounesaier an Essiganhydrid fir d'Esterifizéierung an d'Vernetzungsmodifikatioun vu Stärke ze maachen. Andeems se d'Eegeschafte vun der Waasserresolutioun an der Pastetransparenz testen, hu se ofgeschloss datt esterifizéiert vernetzte Stärke besser Gefrier-Tau Stabilitéit, méi niddereg Paste Transparenz a besser Viskositéit thermesch Stabilitéit wéi Stärke hat.
Carboxylsäuregruppen kënnen hir Solubilitéit, Biodegradéierbarkeet a mechanesch Eegeschafte verbesseren no der Veresterungsvernetzungsreaktioun mat der aktiver -OH a verschiddene Polymeren, a Carboxylsäureverbindungen hunn net-gëfteg oder niddereg-gëfteg Eegeschaften, déi breet Perspektiven fir d'Vernetzungsmodifikatioun vu Waasser hunn - soluble Celluloseether a Liewensmëttelgrad, pharmazeuteschen Grad a Beschichtungsfelder.
2.3 Epoxyverbindungsverbindungsmëttel
Epoxy Crosslinking Agent enthält zwee oder méi Epoxygruppen, oder Epoxyverbindungen déi aktiv funktionell Gruppen enthalen. Ënnert der Handlung vu Katalysatoren reagéiere Epoxygruppen a funktionell Gruppen mam -OH an organesche Verbindungen fir Makromoleküle mat Netzwierkstruktur ze generéieren. Dofir kann et fir d'Vernotzung vu Celluloseether benotzt ginn.
D'Viskositéit an d'mechanesch Eegeschafte vum Celluloseether kënne verbessert ginn duerch Epoxyvernetzung. Epoxide goufen fir d'éischt benotzt fir Stofffaseren ze behandelen an hunn e gudden Ofschlosseffekt gewisen. Wéi och ëmmer, et gi wéineg Berichter iwwer d'Vernetzungsmodifikatioun vum Celluloseether duerch Epoxiden. Hu Cheng et al hunn en neie multifunktionnelle Epoxyverbindungsverbinder entwéckelt: EPTA, deen de naass elastesche Erhuelungswinkel vun echte Seid Stoffer vun 200º virun der Behandlung op 280º verbessert huet. Ausserdeem huet d'positiv Ladung vum Crosslinker d'Faarwenquote an d'Absorptiounsquote vun echte Seidstoffer op sauer Faarfstoffer wesentlech erhéicht. Den Epoxyverbindungsverbindungsmëttel benotzt vum Chen Xiaohui et al. : Polyethylenglycol Diglycidylether (PGDE) ass mat Gelatine vernetzt. Nom Crosslinking huet Gelatinehydrogel eng exzellent elastesch Erhuelungsleistung, mat der héchster elastescher Erhuelungsquote bis zu 98,03%. Baséierend op d'Studien iwwer d'Verknüpfungsmodifikatioun vun natierleche Polymere wéi Stoff a Gelatine duerch Zentraloxiden an der Literatur, huet d'Verknüpfungsmodifikatioun vum Celluloseether mat Epoxiden och eng villverspriechend Perspektiv.
Epichlorohydrin (och bekannt als Epichlorohydrin) ass en allgemeng benotzte Crosslinking Agent fir d'Behandlung vun natierleche Polymermaterialien déi -OH, -NH2 an aner aktiv Gruppen enthalen. No Epichlorohydrin Crosslinking, wäert d'Viskositéit, Seier an Alkali Resistenz, Temperatur Resistenz, Salz Resistenz, Schéier Resistenz a mechanesch Eegeschafte vum Material verbessert ginn. Dofir huet d'Uwendung vum Epichlorhydrin an der Zelluloseether-Verknüpfung eng grouss Fuerschungs Bedeitung. Zum Beispill huet Su Maoyao en héich adsorbent Material gemaach andeems Dir Epiclorohydrin vernetzt CMC benotzt. Hien diskutéiert den Afloss vun der Materialstruktur, de Grad vun der Substitutioun an dem Grad vun der Crosslinking op d'Adsorptiounseigenschaften, an huet festgestallt datt de Waasserretentiounswäert (WRV) an de Salle Retention Wäert (SRV) vum Produkt gemaach mat ongeféier 3% Crosslinking Agent ëm 26 eropgaang ass. mol an 17 mol, respektiv. Wann Ding Changguang et al. preparéiert extrem viskos Carboxymethylcellulose, Epichlorhydrin gouf no der Etherifikatioun fir d'Vernetzung bäigefüügt. Zum Verglach war d'Viskositéit vum vernetzten Produkt bis zu 51% méi héich wéi déi vum net vernetzten Produkt.
2.4 Borsäure-Vernetzungsmëttelen
Boric Crosslinking Agenten enthalen haaptsächlech Borsäure, Borax, Borat, Organoborate an aner Borat-enthale Crosslinking Agenten. De Kräizverbindungsmechanismus gëtt allgemeng ugeholl datt Borsäure (H3BO3) oder Borat (B4O72-) Tetrahydroxyboration (B(OH)4-) an der Léisung bilden, an dann mat der -Oh an der Verbindung dehydratiséiert. Form eng vernetzt Verbindung mat enger Netzwierkstruktur.
Borsäure Crosslinkers gi wäit als Hëllefsmëttel an der Medizin, Glas, Keramik, Petrol an aner Felder benotzt. D'mechanesch Kraaft vum Material behandelt mat Borsäure-crosslinking Agent gëtt verbessert, an et kann fir d'crosslinking vun Celluloseether benotzt ginn, fir seng Leeschtung ze verbesseren.
An den 1960er Jore war anorganesch Bor (Borax, Borsäure an Natriumtetraborat, asw.) den Haaptverschneidungsmëttel deen an der Waasserbaséierter Frakturflëssegkeet Entwécklung vun Ueleg- a Gasfelder benotzt gouf. Borax war dee fréierste Crosslinking Agent benotzt. Wéinst de Mängel vun anorganeschen Bor, wéi kuerz Crosslinking Zäit a schlecht Temperatur Resistenz, ass d'Entwécklung vun organobor crosslinking Agent eng Fuerschung Hotspot ginn. D'Fuerschung vum Organobor huet an den 1990er Joren ugefaang. Wéinst senge Charakteristiken vun héich Temperatur Resistenz, einfach ze Paus gekollt, kontrolléierbar verspéiten crosslinking, etc., Organobor huet gutt Applikatioun Effekt an Ueleg a Gas Feld fracturing erreecht. Liu Ji et al. entwéckelt e Polymer Crosslinking Agent mat Phenylboric Seier Grupp, de Crosslinking Agent gemëscht mat Acrylsäure a Polyol Polymer mat Succinimid Ester Grupp Reaktioun, déi doraus resultéierend biologesch Kliewefolie huet excellent ëmfaassend Leeschtung, kann gutt Haftung a mechanesch Eegeschaften an engem fiichten Ëmfeld weisen, a kann. méi einfach Haftung. Yang Yang et al. produzéiert eng héich Temperatur resistente Zirkonium Bor Crosslinking Agent, dee benotzt gouf fir d'Guanidin-Gel Basisflëssegkeet vu Frakturflëssegkeet ze crosslink, an d'Temperatur- a Schéierresistenz vun der Frakturflëssegkeet no der Cross-linking Behandlung staark verbessert huet. D'Modifikatioun vu Carboxymethylcelluloseether duerch Borsäure-Verknüpfungsmëttel a Petroleumbuerflëssegkeet gouf gemellt. Wéinst senger spezieller Struktur kann et an der Medizin a Bau benotzt ginn
Crosslinking vun Celluloseether am Bau, Beschichtung an aner Felder.
2.5 Phosphid-Vernetzungsmëttel
Phosphate Crosslinking Agenten enthalen haaptsächlech Phosphor Trichloroxy (Phosphoacylchlorid), Natriumtrimetaphosphat, Natriumtripolyphosphat, etc.. D'Vernetzungsmechanismus ass datt d'PO-Bindung oder d'P-Cl-Bindung mat der molekulare -OH an der wässerlecher Léisung verestert gëtt fir Diphosphat ze produzéieren, eng Netzwierkstruktur ze bilden. .
Phosphid Crosslinking Agent wéinst Net-gëfteg oder niddereg toxicity, wäit an Liewensmëttel benotzt, Medezin Polymer Material crosslinking Modifikatioun, wéi starch, chitosan an aner natierlech Polymer crosslinking Behandlung. D'Resultater weisen datt d'Gelatiniséierung an d'Schwellungseigenschafte vu Stärke wesentlech geännert kënne ginn andeems eng kleng Quantitéit vu Phosphid-Vernetzungsmëttel derbäigesat gëtt. Nom Stärkeverknëppung erhéicht d'Gelatiniséierungstemperatur, d'Pastestabilitéit verbessert, d'Säurebeständegkeet ass besser wéi d'originell Stärke, an d'Filmstäerkt erhéicht.
Et ginn och vill Studien iwwer Chitosan Crosslinking mat Phosphid Crosslinking Agent, wat seng mechanesch Kraaft, chemesch Stabilitéit an aner Eegeschafte verbesseren kann. Am Moment ginn et keng Berichter iwwer d'Benotzung vu Phosphidvernetzungsmëttel fir Celluloseethervernetungsbehandlung. Well Celluloseether a Stärke, Chitosan an aner natierlech Polymere méi aktiv -OH enthalen, a Phosphidvernetungsmëttel huet net-gëfteg oder niddereg Toxizitéit physiologesch Eegeschaften, huet seng Applikatioun an der Celluloseethervernetungsfuerschung och potenziell Perspektiven. Wéi CMC benotzt an Iessen, Zahnpasta Schouljoer Feld mat phosphide crosslinking Agent Modifikatioun, kann seng thickening verbesseren, rheological Eegeschafte. MC, HPMC an HEC am Feld vun der Medizin benotzt kënne mat Phosphidvernetungsmëttel verbessert ginn.
2.6 Aner crosslinking Agenten
Déi uewe genannte Aldehyden, Epoxiden a Celluloseether-Verknüpfung gehéieren zu der Verstäerkungsverbindung, Carboxylsäure, Borsäure a Phosphidvernetungsmëttel gehéieren zu der Veresterungsverbindung. Zousätzlech enthalen d'Vernetzungsmëttelen, déi fir d'Cellulose-Ether-Verknüpfung benotzt ginn, och Isocyanatverbindungen, Stickstoff-Hydroxymethylverbindungen, Sulfhydrylverbindungen, Metallverbindungsmëttelen, Organosilicium-Vernetzungsmëttelen, etc. einfach ze reagéieren mat -OH, a kann eng multi-zweedimensional Reseau Struktur no crosslinking Form. D'Eegeschafte vu Crosslinking Produkter si verbonne mat der Aart vum Crosslinking Agent, Crosslinking Grad a Crosslinking Bedéngungen.
Badit · Pabin · Condu et al. benotzt Toluendiisocyanat (TDI) fir Methylcellulose ze crosslink. Nom Crosslinking ass d'Glas Iwwergangstemperatur (Tg) eropgaang mat der Erhéijung vum Prozentsaz vun TDI, an d'Stabilitéit vu senger wässerlecher Léisung verbessert. TDI gëtt och allgemeng benotzt fir Crosslink Modifikatioun a Klebstoff, Beschichtungen an aner Felder. No der Modifikatioun gëtt d'Klebstoffeigenschaft, d'Temperaturbeständegkeet an d'Waasserresistenz vum Film verbessert. Dofir kann TDI d'Performance vum Celluloseether verbesseren, deen an der Konstruktioun, Beschichtungen a Klebstoff benotzt gëtt duerch Crosslink Modifikatioun.
Disulfide Crosslinking Technologie gëtt wäit an der Modifikatioun vu medizinesche Materialien benotzt an huet e gewëssene Fuerschungswäert fir d'Verwécklung vun Celluloseetherprodukter am Gebitt vun der Medizin. Shu Shujun et al. gekoppelt β-Cyclodextrin mat Silica Mikrosphären, vernetzte mercaptoyléierte Chitosan a Glukan duerch Gradient Shell Schicht, an ewechgeholl Silica Mikrosphären fir disulfid vernetzt Nanokapsen ze kréien, déi gutt Stabilitéit am simuléierten physiologeschen pH gewisen hunn.
Metal Crosslinking Agenten sinn haaptsächlech anorganesch an organesch Verbindunge vun héich Metallionen wéi Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) a Fe(III). Héich Metallione gi polymeriséiert fir multinuklear Hydroxylbréckionen duerch Hydratatioun, Hydrolyse an Hydroxylbréck ze bilden. Et gëtt allgemeng ugeholl datt d'Verknüpfung vun héichvalenzéierte Metallionen haaptsächlech duerch multi-nukleéiert Hydroxyl Bréck-Ionen ass, déi einfach mat Carboxylsäuregruppen ze kombinéieren fir multidimensional raimlech Strukturpolymerer ze bilden. Xu Kai et al. studéiert d'rheologesch Eegeschafte vun Zr (IV), Al (III), Ti (IV), Cr (III) a Fe (III) Serie héich-Präis Metal vernetzt carboxymethyl hydroxypropyl cellulose (CMHPC) an der thermesch Stabilitéit, filtration Verloscht , suspendéiert Sandkapazitéit, Klebbriechreschter a Salzkompatibilitéit no der Uwendung. D'Resultater weisen datt, De Metal Crosslinker huet d'Eegeschafte fir den Zementéierungsmëttel vun Uelegbrunnfrakturflëssegkeet néideg.

3. Leeschtungsverbesserung an technesch Entwécklung vu Celluloseether duerch Crosslinking Modifikatioun

3.1 Molerei a Konstruktioun
Celluloseether haaptsächlech HEC, HPMC, HEMC a MC gi méi am Bauberäich benotzt, Beschichtung, dës Zort Celluloseether muss gutt Waasserresistenz hunn, Verdickung, Salz- an Temperaturresistenz, Schéierbeständegkeet, dacks am Zementmierer, Latexmolerei benotzt. , Keramik Fliesenklebstoff, Baussewandfaarf, Lack a sou weider. Wéinst dem Gebai, Beschichtung Feld Ufuerderunge vun Material muss gutt mechanesch Kraaft a Stabilitéit hunn, allgemeng wielen etherification Typ crosslinking Agent zu cellulose Ether crosslinking Ännerung, wéi de Gebrauch vun epoxy halogenated Alkane, boric sauerem crosslinking Agent fir seng crosslinking, kann Produit verbesseren Viskositéit, Salz- an Temperaturresistenz, Schéierbeständegkeet a mechanesch Eegeschaften.
3.2 Felder vun der Medizin, Iessen an deegleche Chemikalien
MC, HPMC an CMC am Waasserléisleche Celluloseether ginn dacks a pharmazeuteschen Beschichtungsmaterialien, pharmazeuteschen luesen-Release-Additive a flëssege pharmazeuteschen Verdickung an Emulsiounsstabilisator benotzt. CMC kann och als Emulgator an Verdickung an Joghurt, Mëllechprodukter a Zahnpasta benotzt ginn. HEC an MC ginn am deegleche chemesche Feld benotzt fir ze verdicken, ze verdeelen an ze homogeniséieren. Well de Beräich vun Medezin, Liewensmëttel an alldeeglechen chemesche Schouljoer Material sécher an Net-gëfteg brauch, dofir, fir dës Zort vun cellulose Ether kann phosphoric Seier benotzt ginn, carboxylic Seier crosslinking Agent, sulfhydryl crosslinking Agent, etc., No crosslinking Ännerung, kann verbesseren d'Viskositéit vum Produkt, biologesch Stabilitéit an aner Eegeschaften.
HEC gëtt selten an de Beräicher Medizin a Liewensmëttel benotzt, awer well HEC en net-ionesche Celluloseether mat staarker Solubilitéit ass, huet et seng eenzegaarteg Virdeeler iwwer MC, HPMC a CMC. An Zukunft wäert et duerch sécher an net-gëfteg Crosslinking Agenten vernetzt ginn, déi grouss Entwécklungspotenzial an de Beräicher Medizin a Liewensmëttel hunn.
3.3 Ueleg Bueraarbechten a Produktioun Beräicher
CMC an carboxylated cellulose Ether sinn allgemeng als industriell Bueraarbechten Bulli Behandlung Agent benotzt, Flëssegket Verloscht Agent, thickening Agent ze benotzen. Als net-ionesche Celluloseether gëtt HEC och wäit am Feld vun der Uelegbuerung benotzt wéinst senger gudder Verdickungseffekt, staarker Sandsuspension Kapazitéit a Stabilitéit, Hëtztbeständegkeet, héije Salzgehalt, nidderegen Pipelineresistenz, manner Flëssegkeetsverloscht, séier Gummi briechen an niddereg Rescht. Am Moment ass méi Fuerschung d'Benotzung vu Borsäure-Verknüpfungsmëttelen a Metallvernetungsmëttelen fir CMC z'änneren, déi am Uelegbuerfeld benotzt ginn, net-ionesch Cellulose-Ether Crosslinking Modifikatiounsfuerschung bericht manner, awer d'hydrophobe Modifikatioun vun net-ionesche Celluloseether, weist bedeitend Viskositéit, Temperatur- a Salzresistenz a Schéierstabilitéit, gutt Dispersioun a Resistenz géint biologesch Hydrolyse. Nodeem se duerch Borsäure, Metall, Epoxid, epoxyhalogenéiert Alkanen an aner Crosslinking Agenten vernetzt ginn ass, huet Celluloseether benotzt an Uelegbueren a Produktioun seng Verdickung, Salz- an Temperaturresistenz, Stabilitéit a sou weider verbessert, wat e super Uwendungsperspektiv an der Zukunft.
3.4 Aner Felder
Celluloseether wéinst Verdickung, Emulgéierung, Filmbildung, kolloidalem Schutz, Feuchtigkeitretentioun, Adhäsioun, Anti-Sensibilitéit an aner exzellente Properties, méi wäit benotzt, zousätzlech zu den uewe genannte Felder, och an der Papermaking, Keramik, Textildruck a Fierwen, Polymeriséierungsreaktioun an aner Felder. Geméiss den Ufuerderunge vu Materialeigenschaften a verschiddene Beräicher kënne verschidde Crosslinking Agenten fir Crosslinking Modifikatioun benotzt ginn fir d'Applikatiounsufuerderungen z'erreechen. Allgemeng kann vernetzt Celluloseether an zwou Kategorien opgedeelt ginn: etherifizéiert vernetzt Celluloseether an esterifizéiert vernetzt Celluloseether. Aldehyden, Epoxiden an aner Crosslinker reagéiere mam -Oh op Celluloseether fir Ether-Sauerstoffbindung (-O-) ze bilden, déi zu Veretherungsverbinder gehéiert. Carboxylsäure, Phosphid, Borsäure an aner Crosslinking Agenten reagéieren mat der -OH op Celluloseether fir Esterbindungen ze bilden, déi zu esterification Crosslinking Agenten gehéieren. D'Carboxylgrupp am CMC reagéiert mam -OH am Crosslinking Agent fir esterifizéiert vernetzt Celluloseether ze produzéieren. De Moment ginn et wéineg Fuerschungen iwwer dës Aart vu Crosslinking Modifikatioun, an et gëtt nach ëmmer Plaz fir Entwécklung an Zukunft. Well d'Stabilitéit vun der Etherbindung besser ass wéi déi vun der Esterbindung, huet Ether-Typ vernetzte Celluloseether méi staark Stabilitéit a mechanesch Eegeschaften. Geméiss de verschiddenen Uwendungsfelder kann en entspriechende Crosslinking Agent fir Celluloseether Crosslinking Modifikatioun ausgewielt ginn, fir Produkter ze kréien déi d'Bedierfnesser vun der Uwendung entspriechen.

4. Conclusioun

Am Moment benotzt d'Industrie Glyoxal fir Celluloseether ze crosslink, fir d'Opléisungszäit ze verzögeren, fir de Problem vum Produktkuch während der Opléisung ze léisen. Glyoxal vernetzt Celluloseether kann nëmme seng Solubilitéit änneren, awer huet keng offensichtlech Verbesserung op aner Eegeschaften. Am Moment gëtt d'Benotzung vun anere Crosslinking Agenten ausser Glyoxal fir Celluloseether Crosslinking selten studéiert. Well Celluloseether vill an Uelegbueren, Konstruktioun, Beschichtung, Liewensmëttel, Medizin an aner Industrien benotzt gëtt, spillen seng Solubilitéit, Rheologie, mechanesch Eegeschaften eng entscheedend Roll an hirer Uwendung. Duerch Crosslinking Modifikatioun kann et seng Applikatiounsleistung a verschiddene Beräicher verbesseren, sou datt d'Applikatiounsbedürfnisser entspriechen. Zum Beispill, Carboxylsäure, Phosphorsäure, Borsäure-Verknüpfungsmëttel fir Cellulose-Ether-Esterifikatioun kënnen hir Uwendungsleistung am Beräich vu Liewensmëttel a Medizin verbesseren. Wéi och ëmmer, Aldehyden kënnen net an der Liewensmëttel- a Medizinindustrie benotzt ginn wéinst hirer physiologescher Toxizitéit. Borsäure a Metallverbindungsmëttel sinn hëllefräich fir d'Performance vun Ueleg- a Gasfrakturflëssegkeet ze verbesseren nodeems d'Celluloseether vernetzt gëtt, déi an Uelegbueren benotzt gëtt. Aner Alkylvernetzungsmëttelen, wéi Epichlorhydrin, kënnen d'Viskositéit, rheologesch Eegeschaften a mechanesch Eegeschafte vum Celluloseether verbesseren. Mat der kontinuéierlecher Entwécklung vu Wëssenschaft an Technologie verbesseren d'Ufuerderunge vu verschiddenen Industrien fir Materialeigenschaften stänneg. Fir d'Performance Ufuerderunge vum Celluloseether a verschiddenen Uwendungsberäicher z'erreechen, huet déi zukünfteg Fuerschung iwwer Celluloseethervernetung breet Perspektiven fir Entwécklung.