Synthesis sy Rheological Properties of Hydroxyethyl Cellulose Etera

Amin'ny fisian'ny catalyst alkali-tena, hydroxyethyl indostrialy cellulose dia naneho hevitra tamin'ny N-(2,3-epoxypropyl) trimethylammonium chloride (GTA) cationization reagent mba hanomanana avo-substitution quaternary ammonium amin'ny alalan'ny fomba maina sira karazana Hydroxyethyl cellulose etera (HEC). Ny fiantraikan'ny tahan'ny GTA amin'ny hydroxyethyl cellulose (HEC), ny tahan'ny NaOH amin'ny HEC, ny mari-pana amin'ny fanehoan-kevitra, ary ny fotoana fanehoan-kevitra amin'ny fahombiazan'ny fanehoan-kevitra dia nodinihina tamin'ny drafitra fanandramana fanamiana, ary ny fepetran'ny fizotry ny fanatsarana dia azo tamin'ny alalan'ny Monte. Carlo simulation. Ary ny fahombiazan'ny fanehoan-kevitry ny cationic etherification reagent dia mahatratra 95% amin'ny alàlan'ny fanamarinana andrana. Nandritra izany fotoana izany, noresahina ny momba ny rheolojika. Ny valiny dia naneho fa ny vahaolana amin'nyHEC dia naneho ny toetran'ny tsiranoka tsy Newtoniana, ary ny viscosity hita maso dia nitombo tamin'ny fitomboan'ny fifantohana faobe; amin'ny fifantohana sasany amin'ny vahaolana sira, ny viscosity hita maso nyHEC nihena tamin'ny fitomboan'ny fatran'ny sira fanampiny. Eo ambanin'ny taham-panety mitovy, ny viscosity hita maso nyHEC amin'ny rafitra vahaolana CaCl2 dia ambony noho ny an'nyHEC amin'ny rafitra vahaolana NaCl.

Teny fototra:Hydroxyethylcellulose etera; dingana maina; toetra rheolojika

Ny cellulose dia manana toetra loharano manankarena, biodegradability, biocompatibility ary mora derivatization, ary toerana mafana amin'ny fikarohana amin'ny sehatra maro. Ny cellulose cationic dia iray amin'ireo solontena manan-danja indrindra amin'ny derivatives cellulose. Anisan'ireo polymers cationic ho an'ny vokatra fiarovana manokana nosoratan'ny CTFA of Fragrance Industry Association, ny fanjifana azy no voalohany. Izy io dia azo ampiasaina betsaka amin'ny additives conditioner conditioner volo, fanalefahana, fandavahana shale hydration inhibitors sy ra anti-coagulation mpiasa sy ny saha hafa.

Amin'izao fotoana izao, ny fomba fanomanana ny quaternary ammonium cationic hydroxyethyl cellulose etera dia solvent fomba, izay mitaky be dia be ny lafo vidy organika solvent, lafo, tsy azo antoka, ary mandoto ny tontolo iainana. Raha ampitahaina amin'ny fomba solvent, ny fomba maina dia manana tombony miavaka amin'ny dingana tsotra, ny fahombiazan'ny fanehoan-kevitra ambony, ary ny fandotoana ny tontolo iainana. Ao amin'ity lahatsoratra ity, ny etera cellulose cationic dia novolavolaina tamin'ny fomba maina ary nodinihina ny fihetsika rheolojika.

1. Ampahany andrana

1.1 Fitaovana sy reagents

Hydroxyethyl cellulose (HEC vokatra indostrialy, ny molekiola fanoloana mari-pahaizana DS dia 1.8 ~ 2.0); cationization reagent N-(2,3-epoxypropyl)trimethylammonium chloride (GTA), voaomana avy amin'ny epoxy chloride Propane sy trimethylamine dia vita amin'ny fepetra sasany; catalyst alkalin'ny tena; ny ethanol sy ny asidra acetika glacial dia madio ara-panadihadiana; NaCl, KCl, CaCl2, ary AlCl3 dia reagents madio ara-tsimika.

1.2 Fanomanana ny quaternary ammonium cationic cellulose

Ampio 5g ny hydroxyethyl cellulose sy ny habetsahan'ny alkali catalyst ao an-trano ao anaty cylindrical vy cylindrical misy stirrer, ary atsangano mandritra ny 20 minitra amin'ny mari-pana; avy eo ampio ny habetsaky ny GTA, tohizo ny fihetsehana mandritra ny 30 minitra amin'ny mari-pana amin'ny efitrano, ary mihetsika amin'ny hafanana sy ny fotoana iray, vokatra vita amin'ny crude miorina amin'ny ankapobeny no azo. Ny vokatra manta dia alona ao anaty vahaolana ethanol misy asidra acetika sahaza, voasivana, voasasa ary maina mba hahazoana cellulose cationic ammonium quaternary.

1.3 Famaritana ny ampahany betsaka azota amin'ny quaternary ammonium cationic hydroxyethyl cellulose

Ny ampahany betsaka amin'ny azota amin'ny santionany dia nofaritana tamin'ny fomba Kjeldahl.

2. Famolavolana andrana sy fanatsarana ny fizotran'ny synthesis maina

Ny fomba famolavolana fanamiana dia nampiasaina tamin'ny famolavolana ny fanandramana, ary nodinihina ny fiantraikan'ny tahan'ny GTA amin'ny hydroxyethyl cellulose (HEC), ny tahan'ny NaOH amin'ny HEC, ny mari-pana fanehoan-kevitra ary ny fotoana fanehoan-kevitra momba ny fahombiazan'ny fanehoan-kevitra.

3. Fikarohana momba ny toetra rheolojika

3.1 Ny fiantraikan'ny fifantohana sy ny hafainganam-pandehan'ny fihodinana

Mandray ny fiantraikan'ny tahan'ny hety amin'ny viscosity hita maso nyHEC amin'ny fifantohana samihafa Ds=0.11 ho ohatra, dia hita fa rehefa mitombo tsikelikely ny taham-pandrefesana avy amin'ny 0.05 ka hatramin'ny 0.5 s-1, dia hita ny viscosity hita maso.HEC Mihena ny vahaolana, indrindra amin'ny 0.05 ~ 0.5s-1 ny viscosity hita mibaribary nidina avy amin'ny 160MPa·s ny 40MPa·s, manify manety, milaza fa nyHEC Ny vahaolana aqueous dia naneho toetra rheolojika tsy Newtoniana. Ny vokatry ny tsindrin-tsofina ampiharina dia ny fampihenana ny herin'ny fifaneraserana eo amin'ireo poti-javatra amin'ny dingana miparitaka. Amin'ny toe-javatra sasany, ny lehibe kokoa ny hery, ny lehibe kokoa ny miharihary viscosity.

Azo jerena ihany koa amin'ny viscosity hita amin'ny 3% sy 4%HEC vahaolana amin'ny rano fa ny fifantohana faobe dia 3% sy 4% amin'ny tahan'ny hety samihafa. Ny viscosity miharihary amin'ny vahaolana dia manondro fa ny fahaizany mampitombo ny viscosity dia mitombo miaraka amin'ny fifantohana. Ny antony dia satria mitombo ny fifantohana ao amin'ny rafitra vahaolana, ny fifanolanana eo amin'ny molekiola amin'ny rojo lehibeHEC ary mitombo eo anelanelan'ny rojo molekiola, ary mitombo ny viscosity hita maso.

3.2 Ny vokatry ny fifantohana samihafa amin'ny sira fanampiny

Ny fifantohana nyHEC dia raikitra amin'ny 3%, ary ny vokatry ny fampidirana sira NaCl eo amin'ny viscosity toetra ny vahaolana dia nanadihady amin'ny tahan'ny hety samihafa.

Hita amin'ny vokatra fa mihena ny viscosity miharihary miaraka amin'ny fitomboan'ny fatran'ny sira fanampiny, mampiseho tranga polyelectrolyte miharihary. Izany dia satria ny ampahany amin'ny Na + ao amin'ny vahaolana sira dia mifamatotra amin'ny anion nyHEC rojo sisiny. Ny lehibe kokoa ny fifantohana ny sira vahaolana, ny lehibe kokoa ny haavon'ny neutralization na shielding ny polyion amin'ny alalan'ny counterion, ary ny fampihenana ny electrostatic repulsion, niteraka ny fihenan'ny fiampangana hakitroky ny polyion. , mihena ny rojo polymère ary mihodinkodina, ary mihena ny fifantohana hita.

3.3 Ny fiantraikan'ny sira fanampiny samihafa amin'ny

Hita avy amin'ny fiantraikan'ny sira fanampiny roa samy hafa, Nacl sy CaCl2, eo amin'ny viscosity hita maso nyHEC vahaolana fa mihena ny viscosity hita mibaribary miaraka amin'ny sira fanampiny, ary amin'ny tahan'ny fanetezana mitovy, ny viscosity hita maso nyHEC vahaolana ao amin'ny rafitra vahaolana CaCl2 Ny viscosity hita maso dia ambony lavitra noho ny an'nyHEC vahaolana amin'ny rafitra vahaolana NaCl. Ny antony dia ny sira kalsioma dia ion divalent, ary mora kokoa ny mifatotra amin'ny Cl- amin'ny rojo vy polyelectrolyte. Ny fitambaran'ny vondrona ammonium quaternary amin'nyHEC miaraka amin'ny Cl- dia mihena, ary ny fiarovan-tena dia kely kokoa, ary ny hamafin'ny fiampangana ny rojo polymère dia avo kokoa, ka ny fandroahana electrostatic amin'ny rojo polymère dia lehibe kokoa, ary ny rojo polymère dia mihinjitra, noho izany dia avo kokoa ny viscosity hita maso.

4. Fehiny

Ny fanomanana maina ny cellulose cationic nosoloina be dia be dia fomba fanomanana tsara amin'ny fandidiana tsotra, ny fahombiazan'ny fanehoan-kevitra avo lenta, ary ny fandotoana kely kokoa, ary afaka misoroka ny fanjifana angovo avo, ny fandotoana ny tontolo iainana ary ny poizina vokatry ny fampiasana solvents.

Ny vahaolana amin'ny etera cellulose cationic dia maneho ny toetran'ny fluid tsy Newtonian ary manana ny toetran'ny fanivanana; rehefa mitombo ny fifantohana faobe ny vahaolana dia mitombo ny viscosity hita maso; amin'ny fifantohana sasany amin'ny vahaolana sira,HEC Ny viscosity hita mibaribary dia mitombo rehefa mitombo sy mihena. Eo ambanin'ny taham-panety mitovy, ny viscosity hita maso nyHEC amin'ny rafitra vahaolana CaCl2 dia ambony noho ny an'nyHEC amin'ny rafitra vahaolana NaCl.