Усанд уусдаг целлюлозын эфирийн деривативууд

Төрөл бүрийн хөндлөн холбогч бодис, усанд уусдаг целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосын механизм, зам, шинж чанарыг танилцуулав. Хөндлөн холбоосыг өөрчилснөөр усанд уусдаг целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар, реологийн шинж чанар, уусах чадвар, механик шинж чанарыг ихээхэн сайжруулж, хэрэглээний гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Төрөл бүрийн хөндлөн холбогчдын химийн бүтэц, шинж чанарын дагуу целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосыг өөрчлөх урвалын төрлүүдийг нэгтгэн дүгнэж, целлюлозын эфирийн янз бүрийн хэрэглээний талбарт өөр өөр хөндлөн холбогчийг хөгжүүлэх чиглэлийг нэгтгэн харуулав. Усанд уусдаг целлюлозын эфирийг хөндлөн холбоосоор өөрчилсөн маш сайн гүйцэтгэл, дотоод болон гадаадад хийсэн цөөн тооны судалгаагаар целлюлозын эфирийн ирээдүйн хөндлөн холбоосын өөрчлөлтийг хөгжүүлэх өргөн боломж байна. Энэ нь холбогдох судлаачид болон үйлдвэрлэлийн аж ахуйн нэгжүүдийн лавлагаа юм.
Түлхүүр үгс: хөндлөн холбоосын өөрчлөлт; Целлюлозын эфир; Химийн бүтэц; Уусах чадвар; Хэрэглээний гүйцэтгэл

Целлюлозын эфир нь өтгөрүүлэгч, ус хадгалагч, наалдамхай, холбогч, тараагч, хамгаалалтын коллоид, тогтворжуулагч, суспенз, эмульгатор, хальс үүсгэгч, бүрэх, барилга, газрын тос, өдөр тутмын химийн бодис, хоол хүнс зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг. болон анагаах ухаан болон бусад үйлдвэрүүд. Целлюлозын эфир нь ихэвчлэн метил целлюлоз,гидроксиэтил целлюлоз,карбоксиметил целлюлоз, этил целлюлоз, гидроксипропил метил целлюлоз, гидроксиэтил метил целлюлоз болон бусад төрлийн холимог эфир. Целлюлозын эфирийг шүлтжүүлэх, эфиржүүлэх, угаах центрифуг хийх, хатаах, нунтаглах процессоор хөвөн эсхүл модон эслэгээр хийсэн бөгөөд эфиржүүлэх бодисыг ашиглах нь ихэвчлэн галогенжүүлсэн алкан эсвэл эпокси алканыг ашигладаг.
Гэсэн хэдий ч усанд уусдаг целлюлозын эфирийг хэрэглэх явцад өндөр, бага температур, хүчил-суурь орчин, нарийн төвөгтэй ионы орчин гэх мэт тусгай орчинтой тулгарах магадлалтай бөгөөд эдгээр орчин нь өтгөрүүлэх, уусах, ус хадгалах, наалдац үүсгэх, наалдамхай, тогтвортой суспенз, усанд уусдаг целлюлозын эфирийн эмульсжилт ихээхэн нөлөөлж, тэр ч байтугай түүний үйл ажиллагааг бүрэн алдахад хүргэдэг.
Целлюлозын эфирийн хэрэглээний гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд өөр өөр crosslinking агентуудыг ашиглан хөндлөн холбоосын эмчилгээг хийх шаардлагатай бөгөөд бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл өөр байна. Төрөл бүрийн хөндлөн холбоосын бодисууд болон тэдгээрийн хөндлөн холбох аргуудыг аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн процесст хөндлөн холбох технологитой хослуулан судалсны үндсэн дээр целлюлозын эфирийг өөр өөр төрлийн хөндлөн холбогч бодисуудтай холбосон талаар авч үзэх бөгөөд целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосыг өөрчлөх талаар лавлагаа өгөх болно. .

1.Целлюлозын эфирийн бүтэц ба хөндлөн холбоосын зарчим

Целлюлозын эфирнь байгалийн целлюлозын молекулууд болон галогенжүүлсэн алкан эсвэл эпоксидын алкан дээр гурван спиртийн гидроксил бүлгийн эфир орлуулах урвалаар нийлэгждэг целлюлозын нэг төрлийн дериватив юм. Орлуулагчдын ялгаатай байдлаас шалтгаалан целлюлозын эфирийн бүтэц, шинж чанар нь өөр өөр байдаг. Целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосын урвал нь үндсэндээ -OH (глюкозын нэгжийн цагираг дээрх OH эсвэл орлуулагч дээрх -OH эсвэл орлуулагч дээрх карбоксил) ба хөндлөн холбоосын бодисыг хоёртын буюу олон функциональ бүлгүүдээр эфиржүүлэх буюу эфиржүүлэхэд ордог. эсвэл хэд хэдэн целлюлозын эфирийн молекулууд хоорондоо холбогдож олон хэмжээст орон зайн сүлжээний бүтцийг бүрдүүлдэг. Энэ нь хөндлөн холбоос бүхий целлюлозын эфир юм.
Ерөнхийдөө целлюлозын эфир ба HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC зэрэг илүү их -OH агуулсан усан уусмалын хөндлөн холбогч бодисыг эфиржүүлж эсвэл эфиржүүлж болно. CMC нь карбоксилын хүчлийн ионуудыг агуулдаг тул хөндлөн холбогч бодис дахь функциональ бүлгүүдийг карбоксилын хүчлийн ионуудтай хөндлөн холбосон эфиржүүлж болно.
Целлюлозын эфирийн молекул дахь -OH эсвэл -COO-ийг хөндлөн холбогч бодистой урвалд оруулсны дараа усанд уусдаг бүлгийн агууламж багасч, уусмал дахь олон хэмжээст сүлжээний бүтэц үүссэний улмаас уусах чадвар, реологи, механик шинж чанар. өөрчлөгдөх болно. Целлюлозын эфиртэй урвалд оруулахын тулд янз бүрийн хөндлөн холбогч бодисуудыг ашигласнаар целлюлозын эфирийн хэрэглээний гүйцэтгэл сайжирна. Үйлдвэрийн зориулалттай целлюлозын эфирийг бэлтгэсэн.

2. Хөндлөн холбогч бодисын төрөл

2.1 Альдегидийг холбогч бодис
Альдегидийн хөндлөн холбогч бодисууд нь альдегидийн бүлэг (-CHO) агуулсан органик нэгдлүүдийг хэлдэг бөгөөд тэдгээр нь химийн идэвхтэй бөгөөд гидроксил, аммиак, амид болон бусад нэгдлүүдтэй урвалд ордог. Целлюлоз болон түүний деривативуудад ашигладаг альдегидийн хөндлөн холбогч бодисуудад формальдегид, глиоксал, глутаральдегид, глицеральдегид гэх мэт орно. Альдегидийн бүлэг нь сул хүчиллэг нөхцөлд ацетал үүсгэхийн тулд хоёр -OH-тэй амархан урвалд ордог бөгөөд урвал нь буцах боломжтой. Альдегидийг холбогч бодисоор өөрчилсөн нийтлэг целлюлозын эфир нь HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC болон бусад усан целлюлозын эфирүүд юм.
Нэг альдегидийн бүлэг нь целлюлозын эфирийн молекулын гинжин хэлхээнд хоёр гидроксил бүлэгтэй холбогдож, целлюлозын эфирийн молекулууд нь ацетал үүсэх замаар холбогдож, сүлжээний орон зайн бүтцийг бүрдүүлэн уусах чадварыг нь өөрчилдөг. Альдегидийг холбогч бодис ба целлюлозын эфирийн хоорондох чөлөөт -OH урвалын улмаас молекулын гидрофиль бүлгийн хэмжээ буурч, улмаар бүтээгдэхүүний усанд уусах чадвар мууддаг. Иймээс кросс холбогч бодисын хэмжээг хянах замаар целлюлозын эфирийн дунд зэргийн хөндлөн холбоос нь чийгшүүлэх хугацааг хойшлуулж, бүтээгдэхүүнийг усан уусмалд хэт хурдан уусахаас сэргийлж, улмаар орон нутгийн бөөгнөрөл үүсэхэд хүргэдэг.
Целлюлозын эфирийн альдегидийн хөндлөн холбоосын нөлөө нь ерөнхийдөө альдегидийн хэмжээ, рН, хөндлөн холбоосын урвалын жигд байдал, хөндлөн холбоосын хугацаа, температураас хамаардаг. Хэт өндөр эсвэл хэт бага хөндлөн холбоосын температур ба рН нь гемиацетлыг ацетал болгон хувиргах замаар эргэлт буцалтгүй хөндлөн холбоос үүсгэх ба энэ нь целлюлозын эфирийг усанд бүрэн уусдаггүй болгоход хүргэдэг. Альдегидийн хэмжээ ба хөндлөн холбоосын урвалын жигд байдал нь целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосын зэрэгт шууд нөлөөлдөг.
Формальдегидийг целлюлозын эфирийг хооронд нь холбоход маш бага ашиглагддаг, учир нь өндөр хоруу чанар, дэгдэмхий чанар өндөр байдаг. Өмнө нь формальдегидийг бүрээс, цавуу, нэхмэл эдлэлийн салбарт түлхүү ашигладаг байсан бол одоо аажмаар хоруу чанар багатай формальдегид бус хөндлөн холбогч бодисоор солигдож байна. Глутаральдегидийн хөндлөн холбоосын нөлөө нь глиоксалаас илүү сайн боловч хурц хурц үнэртэй, глутаральдегидийн үнэ харьцангуй өндөр байдаг. Ерөнхийдөө үйлдвэрлэлд глиоксалыг ихэвчлэн усанд уусдаг целлюлозын эфирийг хооронд нь холбож, бүтээгдэхүүний уусах чадварыг сайжруулахад ашигладаг. Ерөнхийдөө тасалгааны температурт рН 5 ~ 7 сул хүчиллэг нөхцөлд хөндлөн холбоосын урвал явуулж болно. Хөндлөн холбосны дараа целлюлозын эфирийн чийгшүүлэх хугацаа болон бүрэн чийгшүүлэх хугацаа уртасч, бөөгнөрөх үзэгдэл суларна. Хөндлөн холбоогүй бүтээгдэхүүнтэй харьцуулахад целлюлозын эфирийн уусах чанар илүү сайн бөгөөд уусмалд уусаагүй бүтээгдэхүүн байхгүй тул үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тохиромжтой. Жан Шуанжян гидроксипропил метил целлюлозыг бэлтгэх үед хатаахын өмнө хөндлөн холбогч глиоксалыг шүршиж 100%-ийн дисперстэй агшин зуурын гидроксипропил метил целлюлозыг гаргаж авсан бөгөөд уусах үед хоорондоо наалддаггүй, хурдан тархаж, уусдаг тул багцлах асуудлыг практикт шийдэж өгсөн. хэрэглээ болон хэрэглээний талбарыг өргөжүүлсэн.
Шүлтлэг нөхцөлд ацетал үүсэх урвуу процесс эвдэрч, бүтээгдэхүүний чийгшүүлэх хугацаа богиносч, целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосгүйгээр уусах шинж чанар сэргэнэ. Целлюлозын эфирийг бэлтгэх, үйлдвэрлэх явцад альдегидийн хөндлөн холбоосын урвалыг ихэвчлэн эфирийн урвалын процессын дараа угаах процессын шингэн үе шатанд эсвэл центрифугийн дараа хатуу үе шатанд явуулдаг. Ерөнхийдөө угаах явцад хөндлөн холбоосын урвалын жигд байдал сайн боловч хөндлөн холбоосын нөлөө муу байдаг. Гэсэн хэдий ч инженерийн тоног төхөөрөмжийн хязгаарлагдмал байдлаас шалтгаалан хатуу фазын хөндлөн холбоосын жигд байдал муу боловч хөндлөн холбоосын нөлөө харьцангуй сайн, ашигласан хөндлөн холбоосын хэмжээ харьцангуй бага байна.
Альдегидийг хооронд нь холбогч бодисууд нь усанд уусдаг целлюлозын эфирийг өөрчилсөн бөгөөд түүний уусах чадварыг сайжруулахаас гадна түүний механик шинж чанар, зуурамтгай чанар болон бусад шинж чанарыг сайжруулахад ашиглаж болох тайлангууд байдаг. Жишээлбэл, Пэн Жанг HEC-тэй хөндлөн холбохын тулд глиоксалыг ашигласан бөгөөд CEC-ийн нойтон бат бөх байдалд хөндлөн холбогч бодисын концентраци, хөндлөн холбоосын рН болон хөндлөн холбоосын температурын нөлөөллийг судалжээ. Үр дүн нь хөндлөн холбоосын оновчтой нөхцөлд хөндлөн холбосны дараа HEC эслэгийн нойтон бат бэхийг 41.5%-иар нэмэгдүүлж, гүйцэтгэл нь мэдэгдэхүйц сайжирч байгааг харуулж байна. Жан Жин усанд уусдаг фенолын давирхай, глутаральдегид, трихлорацетальдегидийг CMC-ийг хөндлөн холбоход ашигласан. Шинж чанарыг харьцуулж үзвэл усанд уусдаг фенолын давирхайн CMC-ийн уусмал нь өндөр температурт боловсруулсны дараа хамгийн бага зуурамтгай чанар буурсан, өөрөөр хэлбэл хамгийн сайн температурын эсэргүүцэлтэй байсан.
2.2 Карбоксилын хүчлийг холбогч бодис
Карбоксилын хүчлийг хөндлөн холбогч бодисууд нь поликарбоксилын хүчлийн нэгдлүүдийг хэлдэг бөгөөд үүнд голчлон сукциний хүчил, алимны хүчил, дарсны хүчил, нимбэгийн хүчил болон бусад хоёртын буюу поликарбоксилын хүчил орно. Карбоксилын хүчлийн хөндлөн холбогчийг анх даавууны утаснуудын гөлгөр байдлыг сайжруулахын тулд хөндлөн холбоход ашигласан. Хөндлөн холбоосын механизм нь дараах байдалтай байна: карбоксил бүлэг нь целлюлозын молекулын гидроксил бүлэгтэй урвалд орж, эфиржүүлсэн хөндлөн холбоос бүхий целлюлозын эфир үүсгэдэг. Welch болон Yang нар. карбоксилын хүчлийн хөндлөн холбоосын механизмыг анх судалсан. Хөндлөн холбох үйл явц нь дараах байдалтай байсан: тодорхой нөхцөлд карбоксилын хүчлийн хөндлөн холбогч дахь хоёр зэргэлдээ карбоксилын хүчлийн бүлгийг эхлээд усгүйжүүлж циклийн ангидрид үүсгэсэн ба ангидрид нь целлюлозын молекул дахь OH-тай урвалд орж, сүлжээний орон зайн бүтэцтэй, хөндлөн холбоос бүхий целлюлозын эфирийг үүсгэсэн.
Карбоксилын хүчлийг холбогч бодисууд нь ихэвчлэн гидроксил орлуулагч агуулсан целлюлозын эфиртэй урвалд ордог. Карбоксилын хүчлийг холбогч бодисууд нь усанд уусдаг, хоргүй байдаг тул сүүлийн жилүүдэд мод, цардуул, хитозан, целлюлозыг судлахад өргөн хэрэглэгдэж байна.
Дериватив болон бусад байгалийн полимер эфиржилтийн хөндлөн холбоосыг өөрчлөх, ингэснээр түүний хэрэглээний талбарын гүйцэтгэлийг сайжруулах.
Ху Ханчан нар. Натрийн гипофосфитын катализаторыг өөр өөр молекулын бүтэцтэй дөрвөн поликарбоксилын хүчлийг авахын тулд ашигласан: пропан трикарбоксилын хүчил (PCA), 1,2,3, 4-бутан тетракарбоксилын хүчил (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) хөвөн даавууг дуусгах. Үр дүн нь поликарбоксилын хүчлээр өнгөлгөөний хөвөн даавууны дугуй бүтэц нь үрчлээг нөхөн сэргээх чадвар сайтай болохыг харуулсан. Цикл поликарбоксилын хүчлийн молекулууд нь гинжин карбоксилын хүчлийн молекулуудаас илүү хөшүүн чанар, илүү сайн хөндлөн холбогч нөлөөтэй тул үр дүнтэй хөндлөн холбогч бодис юм.
Ван Живэй нар. нимбэгийн хүчил ба цууны ангидридын холимог хүчлийг ашиглан цардуулын эфиржилт, хөндлөн холбоосын өөрчлөлтийг хийсэн. Усны нягтрал болон зуурмагийн тунгалаг байдлын шинж чанарыг туршиж үзээд эфиржүүлсэн хөндлөн холбоос бүхий цардуул нь цардуулаас илүү хөлдөөх-гэсэх тогтвортой байдал, зуурмагийн ил тод байдал, зуурамтгай чанар нь дулааны тогтвортой байдал сайтай гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн байна.
Карбоксилын хүчлийн бүлгүүд нь янз бүрийн полимер дэх идэвхтэй -OH-тэй харилцан холболтын урвалд орсны дараа уусах чадвар, био задрал, механик шинж чанараа сайжруулж чаддаг бөгөөд карбоксилын хүчлийн нэгдлүүд нь хоргүй эсвэл бага хоргүй шинж чанартай байдаг нь усны хөндлөн холбоосыг өөрчлөх өргөн боломжтой байдаг. уусдаг целлюлозын эфирийг хүнсний зэрэг, эмийн зэрэг, бүрэх талбарт .
2.3 Эпокси нийлмэл хөндлөн холбогч бодис
Эпокси хөндлөн холбогч бодис нь хоёр ба түүнээс дээш эпокси бүлэг буюу идэвхтэй функциональ бүлгүүдийг агуулсан эпокси нэгдлүүдийг агуулдаг. Катализаторын нөлөөн дор эпокси бүлэг ба функциональ бүлгүүд органик нэгдлүүд дэх -OH-тэй урвалд орж сүлжээний бүтэцтэй макромолекулуудыг үүсгэдэг. Тиймээс үүнийг целлюлозын эфирийг хооронд нь холбоход ашиглаж болно.
Целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар ба механик шинж чанарыг эпокси хөндлөн холбоосоор сайжруулж болно. Эпоксидыг эхлээд даавууны утасыг эмчлэхэд ашиглаж байсан бөгөөд сайн өнгөлгөөний үр нөлөө үзүүлсэн. Гэсэн хэдий ч целлюлозын эфирийг эпоксидын хөндлөн холбоосоор өөрчилсөн тухай мэдээлэл цөөн байдаг. Ху Чен нар шинэ олон үйлдэлт эпокси нийлмэл хөндлөн холбогчийг бүтээсэн: EPTA нь нойтон торгомсог даавууны нойтон уян хатан нөхөн сэргээх өнцгийг боловсруулахаас өмнө 200º байсныг 280º болгон сайжруулсан. Түүнчлэн, хөндлөн холбогчийн эерэг цэнэг нь жинхэнэ торгон даавууны будах хурд болон хүчиллэг будаг руу шингээх хурдыг ихээхэн нэмэгдүүлсэн. Чен Шиаохуй нарын ашигласан эпокси нийлмэл хөндлөн холбогч бодис. : полиэтилен гликол диглицидилийн эфир (PGDE) нь желатинтай холбодог. Хөндлөн холбосны дараа желатин гидрогель нь уян харимхай нөхөн сэргэлтийг маш сайн гүйцэтгэдэг бөгөөд хамгийн өндөр уян харимхай сэргэлтийн түвшин 98.03% хүртэл байдаг. Уран зохиол дахь даавуу, желатин гэх мэт байгалийн полимеруудыг төвийн оксидуудаар хөндлөн холбосон өөрчлөлтийн судалгаан дээр үндэслэн целлюлозын эфирийг эпоксидтэй холбох нь бас ирээдүйтэй.
Эпихлоргидрин (мөн эпихлоргидрин гэгддэг) нь -OH, -NH2 болон бусад идэвхтэй бүлгүүдийг агуулсан байгалийн полимер материалыг боловсруулахад өргөн хэрэглэгддэг хөндлөн холбоос юм. Эпихлоргидриныг холбосны дараа материалын зуурамтгай чанар, хүчил шүлтийн эсэргүүцэл, температурын эсэргүүцэл, давсны эсэргүүцэл, зүслэгийн эсэргүүцэл, механик шинж чанар сайжирна. Иймээс целлюлозын эфирийг хооронд нь холбоход эпихлоргидрин хэрэглэх нь судалгааны чухал ач холбогдолтой юм. Жишээлбэл, Су Маояо эпиклорогидринтэй CMC-ийг ашиглан өндөр шингээх материал хийсэн. Тэрээр материалын бүтэц, орлуулалтын зэрэг, шингээлтийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөөллийн талаар ярилцаж, ойролцоогоор 3% хөндлөн холбогч бодисоор хийсэн бүтээгдэхүүний ус хадгалах үнэ (WRV) болон давсны уусмалын агууламж (SRV) 26-р нэмэгдсэн болохыг олж мэдэв. удаа, 17 удаа тус тус. Хэзээ Ding Changguang нар. Маш наалдамхай карбоксиметил целлюлозыг бэлтгэсэн бөгөөд эфирийн дараа хөндлөн холбоос хийх зорилгоор эпихлоргидрин нэмсэн. Харьцуулбал, хөндлөн холбосон бүтээгдэхүүний зуурамтгай чанар нь хөндлөн холбоосгүй бүтээгдэхүүнээс 51% хүртэл өндөр байв.
2.4 Борын хүчлийг холбогч бодис
Борын хөндлөн холбогч бодисууд нь голчлон борын хүчил, борын, борат, органоборат болон бусад борат агуулсан хөндлөн холбогч бодисуудыг агуулдаг. Хөндлөн холбоосын механизмыг ерөнхийд нь борын хүчил (H3BO3) эсвэл борат (B4O72-) нь уусмал дахь тетрагидрокси боратын ион (B(OH)4-) үүсгэж улмаар нэгдэл дэх -Oh-тай хамт усгүйжүүлдэг гэж үздэг. Сүлжээний бүтэцтэй хөндлөн холбоос үүсгэнэ.
Борын хүчлийн хөндлөн холбогчийг анагаах ухаан, шил, керамик, газрын тос болон бусад салбарт туслах бодис болгон өргөн ашигладаг. Борын хүчлийг хөндлөн холбогч бодисоор боловсруулсан материалын механик бат бөх чанар сайжирч, целлюлозын эфирийг хөндлөн холбоход ашиглаж, түүний гүйцэтгэлийг сайжруулна.
1960-аад оны үед органик бус бор (борак, борын хүчил, натрийн тетраборат гэх мэт) нь газрын тос, байгалийн хийн ордуудад усан суурьтай хагарлын шингэнийг боловсруулахад ашигладаг гол хөндлөн холбогч бодис байв. Боракс бол хамгийн эртний хөндлөн холбоосын бодис юм. Органик бус борын хомсдол, тухайлбал, хөндлөн холбоосын хугацаа богино, температурын эсэргүүцэл муутай тул органоборон хөндлөн холбогч бодисыг боловсруулах нь судалгааны халуун цэг болсон. Органобороны судалгаа 1990-ээд оноос эхэлсэн. Органоборон нь өндөр температурт тэсвэртэй, цавуугаар амархан эвдэрдэг, хяналттай хоцрогдсон хөндлөн холбоос гэх мэт шинж чанараараа газрын тос, байгалийн хийн ордыг хагалахад сайн үр дүнд хүрсэн. Лю Жи нар. фенилборын хүчлийн бүлгийг агуулсан полимер хөндлөн холбогч бодис, нийлэг хүчил, сукцинимидын эфирийн бүлгийн урвал бүхий полиол полимер холилдсон хөндлөн холбогч бодисыг бүтээсэн бөгөөд үүссэн биологийн цавуу нь маш сайн иж бүрэн гүйцэтгэлтэй, чийглэг орчинд сайн наалддаг, механик шинж чанартай байдаг. илүү энгийн наалдац. Yang Yang нар. өндөр температурт тэсвэртэй циркони борын хөндлөн холбогч бодисыг үйлдвэрлэсэн бөгөөд энэ нь хугарлын шингэний гуанидин гель суурь шингэнийг хооронд нь холбоход хэрэглэгддэг ба хөндлөн холбоосын боловсруулалтын дараа хагарлын шингэний температур болон зүсэлтийн эсэргүүцлийг ихээхэн сайжруулсан. Нефтийн өрөмдлөгийн шингэн дэх борын хүчлийг холбогч бодисоор карбоксиметил целлюлозын эфирийг өөрчилсөн тухай мэдээлсэн. Онцгой бүтэцтэй учраас анагаах ухаан, барилгын салбарт ашиглах боломжтой
Барилга, бүрэх болон бусад салбарт целлюлозын эфирийг хооронд нь холбох.
2.5 Фосфидын хөндлөн холбогч бодис
Фосфатын хөндлөн холбогч бодисуудад голчлон фосфор трихлорокси (фосфоацил хлорид), натрийн триметафосфат, натрийн триполифосфат гэх мэт орно. Хөндлөн холбоосын механизм нь PO бонд буюу P-Cl бонд нь усан уусмал дахь молекул -OH-тэй эфиржиж, дифосфат бүтэц үүсгэдэг. .
Хоргүй, хоруу чанар багатай тул фосфидын хөндлөн холбогч бодис нь цардуул, хитозан болон бусад байгалийн полимерийг хооронд нь холбох эмчилгээ зэрэг хоол хүнс, анагаах ухаанд полимер материалыг хөндлөн холбоход өргөн хэрэглэгддэг. Үр дүн нь цардуулын желатинжих, хавдах шинж чанарыг бага хэмжээний фосфидын хөндлөн холбогч бодис нэмснээр мэдэгдэхүйц өөрчлөх боломжтой болохыг харуулж байна. Цардуулыг хооронд нь холбосны дараа желатинжих температур нэмэгдэж, зуурмагийн тогтвортой байдал сайжирч, хүчилд тэсвэртэй байдал нь анхны цардуулаас илүү сайн, хальсны бат бөх чанар нэмэгддэг.
Мөн хитозаныг фосфидын хөндлөн холбогч бодистой холбосон олон судалгаа байдаг бөгөөд энэ нь түүний механик хүч чадал, химийн тогтвортой байдал болон бусад шинж чанарыг сайжруулдаг. Одоогийн байдлаар целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосын эмчилгээнд фосфидын хөндлөн холбогч бодисыг ашигласан тухай мэдээлэл байхгүй байна. Целлюлозын эфир ба цардуул, хитозан болон бусад байгалийн полимерууд нь илүү идэвхтэй -OH агуулдаг бөгөөд фосфидын хөндлөн холбогч бодис нь хоргүй эсвэл бага хоруу чанартай физиологийн шинж чанартай байдаг тул целлюлозын эфирийг хөндлөн холбох судалгаанд ашиглах нь бас боломжит хэтийн төлөвтэй байдаг. Хоол хүнсэнд хэрэглэдэг CMC зэрэг фосфидын хөндлөн холбоос бүхий шүдний оо зэрэг нь түүний өтгөрүүлэх, реологийн шинж чанарыг сайжруулдаг. Анагаах ухаанд ашигладаг MC, HPMC, HEC-ийг фосфидын хөндлөн холбогч бодисоор сайжруулж болно.
2.6 Бусад хөндлөн холбогч бодисууд
Дээрх альдегид, эпоксид ба целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоос нь эфиржилтийн хөндлөн холбоост, карбоксилын хүчил, борын хүчил, фосфидын хөндлөн холбогч бодис нь эфиржилтийн хөндлөн холбоост хамаарна. Нэмж дурдахад целлюлозын эфирийг хооронд нь холбоход ашигладаг хөндлөн холбогч бодисууд нь изоцианатын нэгдлүүд, азотын гидроксиметилийн нэгдлүүд, сульфгидрил нэгдлүүд, металлын хөндлөн холбоосууд, цахиурын органик бодисууд гэх мэтийг агуулдаг. Молекулын бүтцийн нийтлэг шинж чанар нь молекул нь олон функциональ бүлгүүдийг агуулдаг. -OH-тэй урвалд ороход хялбар бөгөөд хөндлөн холбоосын дараа олон хэмжээст сүлжээний бүтцийг үүсгэж чаддаг. Хөндлөн холбогч бүтээгдэхүүний шинж чанар нь хөндлөн холбох бодисын төрөл, хөндлөн холбоосын зэрэг, хөндлөн холбоосын нөхцлөөс хамаарна.
Бадит · Пабин · Конду нар. метил целлюлозыг хооронд нь холбохын тулд толуол диизоцианатыг (TDI) ашигласан. Хөндлөн холбосны дараа шилэн шилжилтийн температур (Tg) TDI-ийн хувь нэмэгдэх тусам нэмэгдэж, усан уусмалын тогтвортой байдал сайжирсан. TDI нь цавуу, бүрэх болон бусад салбарт хөндлөн холбоосыг өөрчлөхөд ихэвчлэн ашиглагддаг. Өөрчлөлтийн дараа хальсны наалдамхай шинж чанар, температурын эсэргүүцэл, усны эсэргүүцэл сайжирна. Тиймээс TDI нь хөндлөн холбоосыг өөрчлөх замаар барилгын ажил, бүрээс, цавуунд ашигладаг целлюлозын эфирийн гүйцэтгэлийг сайжруулж чадна.
Дисульфидын хөндлөн холбох технологи нь эмнэлгийн материалыг өөрчлөхөд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд анагаах ухааны салбарт целлюлозын эфирийн бүтээгдэхүүнийг хооронд нь холбох судалгааны тодорхой ач холбогдолтой юм. Shu Shujun et al. β-циклодекстриныг цахиурын микросферүүдтэй холбосон, градиент бүрхүүлийн давхаргаар дамжсан меркаптойжуулсан хитозан ба глюкан, мөн цахиурын микробыг зайлуулж, дисульфидын хөндлөн холбоос бүхий нанокапсуудыг гаргаж авсан нь симуляцийн физиологийн рН-д сайн тогтвортой байдлыг харуулсан.
Металл хөндлөн холбогч бодисууд нь ихэвчлэн Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) болон Fe(III) зэрэг өндөр металлын ионуудын органик бус ба органик нэгдлүүд юм. Өндөр металлын ионууд нь усжилт, гидролиз, гидроксил гүүрээр олон цөмийн гидроксил гүүрний ионуудыг үүсгэхийн тулд полимержиж байдаг. Өндөр валенттай металлын ионуудын хөндлөн холбоос нь ихэвчлэн олон цөмт гидроксил гүүрний ионуудаар дамждаг бөгөөд тэдгээр нь карбоксилын хүчлийн бүлгүүдтэй нийлж олон хэмжээст орон зайн бүтцийн полимер үүсгэдэг гэж ерөнхийд нь үздэг. Сю Кай нар. Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) болон Fe(III) цувралын өндөр үнэтэй металлын хөндлөн холбоост карбоксиметил гидроксипропил целлюлозын (CMHPC) реологийн шинж чанар, дулааны тогтвортой байдал, шүүлтүүрийн алдагдлыг судалсан. , түрхсэний дараа түдгэлзүүлсэн элсний багтаамж, цавуу задрах үлдэгдэл, давсны нийцтэй байдал. Үр дүнгээс үзэхэд, Металл хөндлөн холбогч нь газрын тосны цооногийн ан цавын шингэний цементлэх бодисд шаардлагатай шинж чанартай байдаг.

3. Целлюлозын эфирийг хөндлөн холбоосоор өөрчлөх замаар гүйцэтгэлийн сайжруулалт, техникийн хөгжил

3.1 Будаг ба барилгын ажил
Целлюлозын эфирийг голчлон HEC, HPMC, HEMC, MC зэрэг барилга угсралт, өнгөлгөөний салбарт түлхүү ашигладаг бөгөөд энэ төрлийн целлюлозын эфир нь ус, өтгөрүүлэх, давс, температурт тэсвэртэй, зүслэгт тэсвэртэй, ихэвчлэн цементийн зуурмаг, латекс будаг зэрэгт ашиглагддаг. , керамик хавтангийн цавуу, гадна ханын будаг, лак гэх мэт. Барилга байгууламжаас шалтгаалан материалын бүрэх талбайн шаардлага нь механик бат бөх, тогтвортой байх ёстой бөгөөд ерөнхийдөө эфирийн төрлийн хөндлөн холбогч бодисыг целлюлозын эфирийн хөндлөн холбогчийг сонгох, тухайлбал эпокси галогенжүүлсэн алкан, борын хүчлийг хөндлөн холбогч бодис ашиглах нь бүтээгдэхүүнийг сайжруулж чадна. зуурамтгай чанар, давс ба температурын эсэргүүцэл, зүслэгийн эсэргүүцэл ба механик шинж чанар.
3.2 Анагаах ухаан, хүнс, өдөр тутмын химийн бодисын салбар
Усанд уусдаг целлюлозын эфир дэх MC, HPMC, CMC нь ихэвчлэн эмийн бүрэх материал, эмийн удаан ялгардаг нэмэлт, шингэн эмийн өтгөрүүлэгч, эмульс тогтворжуулагчид ашиглагддаг. CMC-ийг тараг, сүүн бүтээгдэхүүн, шүдний оо зэрэгт эмульгатор, өтгөрүүлэгч болгон ашиглаж болно. HEC болон MC нь өдөр тутмын химийн салбарт өтгөрүүлэх, тараах, нэгэн төрлийн болгоход ашиглагддаг. Анагаах ухаан, хоол хүнс, өдөр тутмын химийн зэрэгт аюулгүй, хоргүй материал шаардлагатай байдаг тул ийм төрлийн целлюлозын эфирийг фосфорын хүчил, карбоксилын хүчил, сульфгидрил хөндлөн холбогч бодис гэх мэтийг хөндлөн холбоосыг өөрчилсний дараа ашиглаж болно. бүтээгдэхүүний зуурамтгай чанар, биологийн тогтвортой байдал болон бусад шинж чанарыг сайжруулах.
HEC нь анагаах ухаан, хүнсний салбарт ховор хэрэглэгддэг боловч HEC нь хүчтэй уусдаг ион бус целлюлозын эфир учраас MC, HPMC, CMC-ээс өвөрмөц давуу талтай. Цаашид үүнийг аюулгүй, хоргүй хөндлөн холбогч бодисоор холбоно, энэ нь анагаах ухаан, хүнсний салбарт асар их хөгжих боломжтой.
3.3 Газрын тосны өрөмдлөг, үйлдвэрлэлийн талбай
CMC болон карбоксилжуулсан целлюлозын эфирийг ихэвчлэн үйлдвэрлэлийн өрөмдлөгийн шавар цэвэрлэх бодис, шингэн алдуулагч бодис, өтгөрүүлэгч бодис болгон ашигладаг. Ион бус целлюлозын эфирийн хувьд HEC нь өтгөрүүлэх үйлчилгээ сайтай, элсний түдгэлзүүлэх чадвар, тогтворжилт сайтай, халуунд тэсвэртэй, давс ихтэй, дамжуулах хоолойн эсэргүүцэл багатай, шингэний алдагдал багатай, хурдан резинтэй тул газрын тосны өрөмдлөгийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. эвдрэл, үлдэгдэл багатай. Одоогийн байдлаар газрын тосны өрөмдлөгийн талбайд ашигласан CMC-ийг өөрчлөхийн тулд борын хүчлийн хөндлөн холбогч бодис, металл хөндлөн холбогч бодисыг ашиглах талаар илүү их судалгаа хийж байгаа бөгөөд ион бус целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосын өөрчлөлтийн судалгаа бага мэдээлсэн боловч ион бус целлюлозын эфирийн гидрофобын өөрчлөлт нь мэдэгдэхүйц байгааг харуулж байна. зуурамтгай чанар, температур ба давсны эсэргүүцэл ба шилжилтийн тогтвортой байдал, сайн тархалт ба биологийн гидролизийн эсэргүүцэл. Борын хүчил, металл, эпоксид, эпокси галогенжүүлсэн алканууд болон бусад хөндлөн холбогч бодисуудаар холбосоны дараа газрын тосны өрөмдлөг, үйлдвэрлэлд ашигладаг целлюлозын эфир нь өтгөрүүлэх, давс, температурт тэсвэртэй байдал, тогтвортой байдал гэх мэтийг сайжруулсан бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн салбарт өргөн хэрэглээний ирээдүйтэй юм. ирээдүй.
3.4 Бусад талбарууд
Целлюлозын эфир нь өтгөрүүлэх, эмульсжих, хальс үүсгэх, коллоид хамгаалалт, чийг хадгалах, наалдамхай, мэдрэмтгий чанар болон бусад маш сайн шинж чанартай бөгөөд дээр дурдсан салбаруудаас гадна цаас, керамик, нэхмэлийн хэвлэх, будах зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг. полимержих урвал болон бусад талбарууд. Төрөл бүрийн салбар дахь материалын шинж чанарын шаардлагын дагуу хэрэглээний шаардлагыг хангахын тулд өөр өөр хөндлөн холбох бодисуудыг хөндлөн холбоосыг өөрчлөхөд ашиглаж болно. Ерөнхийдөө хөндлөн холбосон целлюлозын эфирийг эфиржүүлсэн хөндлөн холбосон целлюлозын эфир ба эфиржүүлсэн целлюлозын эфир гэж хоёр ангилж болно. Альдегид, эпоксид болон бусад хөндлөн холбогч нь целлюлозын эфир дээр -Oh-тэй урвалд орж эфир-хүчилтөрөгчийн холбоо (-O-) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эфирийн хөндлөн холбогчдод хамаардаг. Карбоксилын хүчил, фосфид, борын хүчил болон бусад хөндлөн холбогч бодисууд нь целлюлозын эфир дээрх -OH-тэй урвалд орж эфирийн холбоос үүсгэдэг. CMC дахь карбоксил бүлэг нь хөндлөн холбогч бодис дахь -OH-тэй урвалд орж, эфиржүүлсэн хөндлөн холбоос целлюлозын эфир үүсгэдэг. Одоогийн байдлаар энэ төрлийн хөндлөн холбоосын өөрчлөлтийн талаархи судалгаа цөөхөн байгаа бөгөөд ирээдүйд хөгжүүлэх боломж байсаар байна. Эфирийн бондын тогтвортой байдал нь эфирийн холбооноос илүү сайн байдаг тул эфирийн төрлийн хөндлөн холбоос бүхий целлюлозын эфир нь илүү тогтвортой, механик шинж чанартай байдаг. Хэрэглээний янз бүрийн талбаруудын дагуу хэрэглээний хэрэгцээнд нийцсэн бүтээгдэхүүнийг олж авахын тулд целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосыг өөрчлөхөд тохирох хөндлөн холбох бодисыг сонгож болно.

4. Дүгнэлт

Одоогийн байдлаар үйлдвэрлэл нь уусгах хугацааг хойшлуулах, уусгах явцад бүтээгдэхүүний товойх асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд глиоксалыг целлюлозын эфирийг хооронд нь холбоход ашигладаг. Глиоксалын хөндлөн холбоос бүхий целлюлозын эфир нь зөвхөн уусах чадвараа өөрчлөх боломжтой боловч бусад шинж чанараараа илт сайжрахгүй. Одоогийн байдлаар целлюлозын эфирийг хооронд нь холбоход глиоксалаас бусад хөндлөн холбоосын бодисуудыг ашиглах нь ховор судлагдсан. Целлюлозын эфирийг газрын тосны өрөмдлөг, барилга, бүрэх, хоол хүнс, анагаах ухаан болон бусад үйлдвэрүүдэд өргөн ашигладаг тул уусах чадвар, реологи, механик шинж чанар нь хэрэглэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хөндлөн холбоосыг өөрчлөх замаар энэ нь хэрэглээний хэрэгцээг хангахын тулд янз бүрийн талбарт хэрэглээний гүйцэтгэлийг сайжруулж чадна. Жишээлбэл, карбоксилын хүчил, фосфорын хүчил, борын хүчилтэй холбогч бодис нь целлюлозын эфирийн эфиржилтийг хоол хүнс, анагаах ухаанд хэрэглэх чадварыг сайжруулдаг. Гэсэн хэдий ч альдегид нь физиологийн хортой тул хоол хүнс, эмийн үйлдвэрт ашиглах боломжгүй юм. Борын хүчил ба металлын хөндлөн холбогч бодисууд нь газрын тосны өрөмдлөгт ашигладаг целлюлозын эфирийг холбосны дараа газрын тос, хийн хагарлын шингэний гүйцэтгэлийг сайжруулахад тустай. Эпихлоргидрин зэрэг бусад алкил холбогч бодисууд нь целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар, реологийн шинж чанар, механик шинж чанарыг сайжруулдаг. Шинжлэх ухаан, технологийн тасралтгүй хөгжлийг дагаад янз бүрийн салбарын материаллаг шинж чанарт тавигдах шаардлага байнга сайжирч байна. Төрөл бүрийн хэрэглээний талбарт целлюлозын эфирийн гүйцэтгэлийн шаардлагыг хангахын тулд целлюлозын эфирийн хөндлөн холбоосын талаархи ирээдүйн судалгаа нь хөгжлийн өргөн ирээдүйтэй юм.