Derivados de éter de celulose solúveis em água

Foram introduzidos o mecanismo de reticulação, a via e as propriedades de diferentes tipos de agentes de reticulação e éter de celulose solúvel em água. Através da modificação da reticulação, a viscosidade, as propriedades reológicas, a solubilidade e as propriedades mecânicas do éter de celulose solúvel em água podem ser bastante melhoradas, de modo a melhorar o desempenho da sua aplicação. De acordo com a estrutura química e as propriedades dos diferentes reticulantes, os tipos de reações de modificação da reticulação do éter de celulose foram resumidos e as direções de desenvolvimento de diferentes reticulantes em vários campos de aplicação do éter de celulose foram resumidas. Tendo em vista o excelente desempenho do éter de celulose solúvel em água modificado por reticulação e os poucos estudos nacionais e estrangeiros, a futura modificação de reticulação do éter de celulose tem amplas perspectivas de desenvolvimento. Isto é para referência de pesquisadores e empresas de produção relevantes.
Palavras-chave: modificação de reticulação; Éter de celulose; Estrutura química; Solubilidade; Desempenho do aplicativo

Éter de celulose devido ao seu excelente desempenho, como agente espessante, agente de retenção de água, adesivo, aglutinante e dispersante, colóide protetor, estabilizador, agente de suspensão, emulsificante e agente formador de filme, amplamente utilizado em revestimentos, construção, petróleo, produtos químicos diários, alimentos e medicina e outras indústrias. O éter de celulose inclui principalmente metilcelulose,hidroxietilcelulose,carboximetilcelulose, etilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose, hidroxietilmetilcelulose e outros tipos de éter misto. O éter de celulose é feito de fibra de algodão ou fibra de madeira por alcalinização, eterificação, lavagem, centrifugação, secagem, processo de moagem preparado, o uso de agentes de eterificação geralmente usa alcano halogenado ou alcano epóxi.
Porém, no processo de aplicação do éter de celulose solúvel em água, a probabilidade encontrará ambientes especiais, como alta e baixa temperatura, ambiente ácido-base, ambiente iônico complexo, esses ambientes causarão espessamento, solubilidade, retenção de água, adesão, suspensão adesiva, estável e emulsificação de éter de celulose solúvel em água são muito afetadas, podendo até levar à perda total de sua funcionalidade.
Para melhorar o desempenho da aplicação do éter de celulose, é necessário realizar tratamento de reticulação, utilizando diferentes agentes reticulantes, o desempenho do produto é diferente. Com base no estudo de vários tipos de agentes reticulantes e seus métodos de reticulação, aliados à tecnologia de reticulação no processo de produção industrial, este artigo discute a reticulação do éter de celulose com diferentes tipos de agentes reticulantes, fornecendo referência para a modificação reticulante do éter de celulose. .

1.Estrutura e princípio de reticulação do éter de celulose

Éter de celuloseé um tipo de derivado de celulose, que é sintetizado pela reação de substituição de éter de três grupos hidroxila de álcool em moléculas naturais de celulose e alcano halogenado ou alcano epóxido. Devido à diferença de substituintes, a estrutura e as propriedades do éter de celulose são diferentes. A reação de reticulação do éter de celulose envolve principalmente a eterificação ou esterificação do -OH (OH no anel unitário de glicose ou o -OH no substituinte ou o carboxila no substituinte) e o agente de reticulação com grupos funcionais binários ou múltiplos, de modo que dois ou mais moléculas de éter de celulose estão ligadas entre si para formar uma estrutura de rede espacial multidimensional. Isso é éter de celulose reticulado.
De modo geral, o éter de celulose e o agente de reticulação de solução aquosa contendo mais -OH, como HEC, HPMC, HEMC, MC e CMC, podem ser reticulados eterificados ou esterificados. Como o CMC contém íons de ácido carboxílico, os grupos funcionais no agente de reticulação podem ser reticulados esterificados com íons de ácido carboxílico.
Após a reação de -OH ou -COO- na molécula de éter de celulose com agente reticulante, devido à redução do teor de grupos solúveis em água e à formação de uma estrutura de rede multidimensional em solução, sua solubilidade, reologia e propriedades mecânicas será alterado. Ao utilizar diferentes agentes de reticulação para reagir com o éter de celulose, o desempenho da aplicação do éter de celulose será melhorado. Foi preparado éter de celulose adequado para aplicação industrial.

2. Tipos de agentes de reticulação

2.1 Agentes de reticulação de aldeídos
Agentes de reticulação aldeído referem-se a compostos orgânicos contendo grupo aldeído (-CHO), que são quimicamente ativos e podem reagir com hidroxila, amônia, amida e outros compostos. Os agentes de reticulação de aldeído usados ​​para celulose e seus derivados incluem formaldeído, glioxal, glutaraldeído, gliceraldeído, etc. O grupo aldeído pode reagir facilmente com dois -OH para formar acetais sob condições fracamente ácidas, e a reação é reversível. Os éteres de celulose comuns modificados por agentes de reticulação de aldeídos são HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC e outros éteres de celulose aquosos.
Um único grupo aldeído é reticulado com dois grupos hidroxila na cadeia molecular do éter de celulose, e as moléculas de éter de celulose são conectadas através da formação de acetais, formando uma estrutura espacial em rede, de modo a alterar sua solubilidade. Devido à reação -OH livre entre o agente de reticulação aldeído e o éter de celulose, a quantidade de grupos hidrofílicos moleculares é reduzida, resultando em baixa solubilidade do produto em água. Portanto, controlando a quantidade de agente de reticulação, a reticulação moderada do éter de celulose pode atrasar o tempo de hidratação e evitar que o produto se dissolva muito rapidamente em solução aquosa, resultando em aglomeração local.
O efeito da reticulação do éter de celulose com aldeído geralmente depende da quantidade de aldeído, do pH, da uniformidade da reação de reticulação, do tempo de reticulação e da temperatura. Temperatura e pH de reticulação muito altos ou muito baixos causarão reticulação irreversível devido ao hemiacetal em acetal, o que levará ao éter de celulose completamente insolúvel em água. A quantidade de aldeído e a uniformidade da reação de reticulação afetam diretamente o grau de reticulação do éter de celulose.
O formaldeído é menos utilizado para reticulação de éter de celulose devido à sua alta toxicidade e alta volatilidade. No passado, o formaldeído era mais utilizado na área de revestimentos, adesivos, têxteis, e agora está sendo gradualmente substituído por agentes reticulantes sem formaldeído de baixa toxicidade. O efeito de reticulação do glutaraldeído é melhor que o do glioxal, mas tem um odor forte e pungente e o preço do glutaraldeído é relativamente alto. Em consideração geral, na indústria, o glioxal é comumente usado para reticular o éter de celulose solúvel em água para melhorar a solubilidade dos produtos. Geralmente à temperatura ambiente, pH 5 ~ 7 condições ácidas fracas podem ser realizadas reação de reticulação. Após a reticulação, o tempo de hidratação e o tempo de hidratação completa do éter de celulose serão maiores e o fenômeno de aglomeração será enfraquecido. Em comparação com produtos sem reticulação, a solubilidade do éter de celulose é melhor e não haverá produtos não dissolvidos na solução, o que favorece a aplicação industrial. Quando Zhang Shuangjian preparou hidroxipropilmetilcelulose, o agente de reticulação glioxal foi pulverizado antes da secagem para obter a instantânea hidroxipropilmetilcelulose com uma dispersão de 100%, que não grudava na dissolução e tinha rápida dispersão e dissolução, o que resolveu o empacotamento na prática aplicação e expandiu o campo de aplicação.
Na condição alcalina, o processo reversível de formação de acetal será quebrado, o tempo de hidratação do produto será reduzido e as características de dissolução do éter de celulose sem reticulação serão restauradas. Durante a preparação e produção do éter de celulose, a reação de reticulação dos aldeídos é geralmente realizada após o processo de reação de eteração, seja na fase líquida do processo de lavagem ou na fase sólida após a centrifugação. Geralmente, no processo de lavagem, a uniformidade da reação de reticulação é boa, mas o efeito de reticulação é fraco. No entanto, devido às limitações do equipamento de engenharia, a uniformidade da reticulação na fase sólida é fraca, mas o efeito da reticulação é relativamente melhor e a quantidade de agente de reticulação utilizada é relativamente pequena.
Agentes de reticulação de aldeídos modificados com éter de celulose solúvel em água, além de melhorar sua solubilidade, também há relatos que podem ser utilizados para melhorar suas propriedades mecânicas, estabilidade de viscosidade e outras propriedades. Por exemplo, Peng Zhang usou glioxal para reticulação com HEC e explorou a influência da concentração do agente de reticulação, do pH da reticulação e da temperatura de reticulação na resistência úmida do HEC. Os resultados mostram que sob condições ideais de reticulação, a resistência à umidade da fibra HEC após a reticulação aumenta em 41,5% e seu desempenho é significativamente melhorado. Zhang Jin usou resina fenólica solúvel em água, glutaraldeído e tricloroacetaldeído para reticular o CMC. Comparando as propriedades, a solução de CMC reticulado com resina fenólica solúvel em água apresentou a menor redução de viscosidade após o tratamento em alta temperatura, ou seja, a melhor resistência à temperatura.
2.2 Agentes de reticulação de ácido carboxílico
Agentes de reticulação de ácido carboxílico referem-se a compostos de ácido policarboxílico, incluindo principalmente ácido succínico, ácido málico, ácido tartárico, ácido cítrico e outros ácidos binários ou policarboxílicos. Os reticuladores de ácido carboxílico foram usados ​​pela primeira vez na reticulação de fibras de tecido para melhorar sua suavidade. O mecanismo de reticulação é o seguinte: o grupo carboxila reage com o grupo hidroxila da molécula de celulose para produzir éter de celulose reticulado esterificado. Welch e Yang et al. foram os primeiros a estudar o mecanismo de reticulação de reticulantes de ácido carboxílico. O processo de reticulação foi o seguinte: sob certas condições, os dois grupos de ácido carboxílico adjacentes nos reticuladores de ácido carboxílico foram primeiro desidratados para formar anidrido cíclico, e o anidrido reagiu com OH nas moléculas de celulose para formar éter de celulose reticulado com uma estrutura espacial de rede.
Os agentes de reticulação de ácido carboxílico geralmente reagem com éter de celulose contendo substituintes hidroxila. Como os agentes de reticulação de ácido carboxílico são solúveis em água e não tóxicos, eles têm sido amplamente utilizados no estudo de madeira, amido, quitosana e celulose nos últimos anos.
Derivados e outras modificações de reticulação de esterificação de polímeros naturais, de modo a melhorar o desempenho de seu campo de aplicação.
Hu Hanchang et al. usou catalisador de hipofosfito de sódio para adotar quatro ácidos policarboxílicos com diferentes estruturas moleculares: ácido propano tricarboxílico (PCA), 1,2,3, ácido 4-butano tetracarboxílico (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) foram usados para finalizar tecidos de algodão. Os resultados mostraram que a estrutura circular do tecido de algodão com acabamento com ácido policarboxílico apresenta melhor desempenho de recuperação de vincos. As moléculas de ácido policarboxílico cíclico são agentes de reticulação potencialmente eficazes devido à sua maior rigidez e melhor efeito de reticulação do que as moléculas de ácido carboxílico de cadeia.
Wang Jiwei et al. usou o ácido misto de ácido cítrico e anidrido acético para fazer esterificação e modificação de reticulação do amido. Ao testar as propriedades de resolução da água e transparência da pasta, eles concluíram que o amido reticulado esterificado apresentava melhor estabilidade ao congelamento e descongelamento, menor transparência da pasta e melhor estabilidade térmica da viscosidade do que o amido.
Os grupos de ácido carboxílico podem melhorar sua solubilidade, biodegradabilidade e propriedades mecânicas após a reação de reticulação de esterificação com o -OH ativo em vários polímeros, e os compostos de ácido carboxílico têm propriedades não tóxicas ou pouco tóxicas, o que tem amplas perspectivas para a modificação de reticulação de água- éter de celulose solúvel em áreas de qualidade alimentar, farmacêutica e de revestimento.
2.3 Agente de reticulação composto epóxi
O agente de reticulação epóxi contém dois ou mais grupos epóxi, ou compostos epóxi contendo grupos funcionais ativos. Sob a ação de catalisadores, grupos epóxi e grupos funcionais reagem com o -OH em compostos orgânicos para gerar macromoléculas com estrutura em rede. Portanto, pode ser utilizado para reticulação de éter de celulose.
A viscosidade e as propriedades mecânicas do éter de celulose podem ser melhoradas pela reticulação com epóxi. Os epóxidos foram usados ​​pela primeira vez para tratar fibras de tecido e apresentaram bom efeito de acabamento. No entanto, existem poucos relatos sobre a modificação da reticulação do éter de celulose por epóxidos. Hu Cheng et al desenvolveram um novo reticulador composto epóxi multifuncional: EPTA, que melhorou o ângulo de recuperação elástica úmida de tecidos de seda reais de 200º antes do tratamento para 280º. Além disso, a carga positiva do reticulador aumentou significativamente a taxa de tingimento e a taxa de absorção de tecidos de seda reais em corantes ácidos. O agente de reticulação composto epóxi usado por Chen Xiaohui et al. : o éter diglicidílico de polietilenoglicol (PGDE) é reticulado com gelatina. Após a reticulação, o hidrogel de gelatina apresenta excelente desempenho de recuperação elástica, com a maior taxa de recuperação elástica de até 98,03%. Com base nos estudos sobre a modificação da reticulação de polímeros naturais como tecido e gelatina por óxidos centrais na literatura, a modificação da reticulação do éter de celulose com epóxidos também tem uma perspectiva promissora.
A epicloridrina (também conhecida como epicloridrina) é um agente de reticulação comumente usado para o tratamento de materiais poliméricos naturais contendo -OH, -NH2 e outros grupos ativos. Após a reticulação da epicloridrina, a viscosidade, a resistência a ácidos e álcalis, a resistência à temperatura, a resistência ao sal, a resistência ao cisalhamento e as propriedades mecânicas do material serão melhoradas. Portanto, a aplicação da epicloridrina na reticulação do éter de celulose tem grande importância para a pesquisa. Por exemplo, Su Maoyao fez um material altamente adsorvente usando CMC reticulado com epiclorohidrina. Ele discutiu a influência da estrutura do material, grau de substituição e grau de reticulação nas propriedades de adsorção e descobriu que o valor de retenção de água (WRV) e o valor de retenção de salmoura (SRV) do produto feito com cerca de 3% de agente de reticulação aumentaram em 26 vezes e 17 vezes, respectivamente. Quando Ding Changguang et al. preparada carboximetilcelulose extremamente viscosa, adicionou-se epicloridrina após eterificação para reticulação. Em comparação, a viscosidade do produto reticulado foi até 51% superior à do produto não reticulado.
2.4 Agentes de reticulação de ácido bórico
Os agentes de reticulação bórico incluem principalmente ácido bórico, bórax, borato, organoborato e outros agentes de reticulação contendo borato. Acredita-se geralmente que o mecanismo de reticulação seja que o ácido bórico (H3BO3) ou borato (B4O72-) forma o íon tetra-hidroxi borato (B (OH) 4-) na solução e depois desidrata com o -Oh no composto. Forme um composto reticulado com uma estrutura de rede.
Os reticulantes de ácido bórico são amplamente utilizados como auxiliares em medicina, vidro, cerâmica, petróleo e outros campos. A resistência mecânica do material tratado com agente reticulador de ácido bórico será melhorada, podendo ser utilizado para a reticulação de éter de celulose, de forma a melhorar seu desempenho.
Na década de 1960, o boro inorgânico (bórax, ácido bórico e tetraborato de sódio, etc.) era o principal agente de reticulação usado no desenvolvimento de fluidos de fraturamento à base de água em campos de petróleo e gás. O bórax foi o primeiro agente de reticulação usado. Devido às deficiências do boro inorgânico, como curto tempo de reticulação e baixa resistência à temperatura, o desenvolvimento do agente de reticulação organoboro tornou-se um ponto importante de pesquisa. A pesquisa do organoboro começou na década de 1990. Devido às suas características de resistência a altas temperaturas, cola fácil de quebrar, reticulação retardada controlável, etc., o organoboro alcançou um bom efeito de aplicação no fraturamento de campos de petróleo e gás. Liu Ji et al. desenvolveu um agente de reticulação de polímero contendo grupo ácido fenilbórico, o agente de reticulação misturado com ácido acrílico e polímero de poliol com reação do grupo éster de succinimida, o adesivo biológico resultante tem excelente desempenho abrangente, pode mostrar boa adesão e propriedades mecânicas em um ambiente úmido, e pode ser adesão mais simples. Yang Yang et al. produziu um agente de reticulação de boro e zircônio resistente a altas temperaturas, que foi usado para reticular o fluido base de gel de guanidina do fluido de fraturamento e melhorou muito a temperatura e a resistência ao cisalhamento do fluido de fraturamento após o tratamento de reticulação. A modificação do éter de carboximetilcelulose pelo agente de reticulação de ácido bórico em fluido de perfuração de petróleo foi relatada. Devido à sua estrutura especial, pode ser utilizado na medicina e na construção
Reticulação de éter de celulose em construção, revestimento e outras áreas.
2.5 Agente de reticulação de fosfeto
Os agentes de reticulação de fosfatos incluem principalmente tricloroxi de fósforo (cloreto de fosfoacil), trimetafosfato de sódio, tripolifosfato de sódio, etc. O mecanismo de reticulação é que a ligação PO ou ligação P-Cl é esterificada com o -OH molecular em solução aquosa para produzir difosfato, formando uma estrutura de rede .
Agente de reticulação de fosfeto devido à toxicidade não tóxica ou baixa, amplamente utilizado em alimentos, modificação de reticulação de material polimérico medicinal, como amido, quitosana e outros tratamentos de reticulação de polímero natural. Os resultados mostram que as propriedades de gelatinização e inchaço do amido podem ser significativamente alteradas pela adição de uma pequena quantidade de agente de reticulação fosfeto. Após a reticulação do amido, a temperatura de gelatinização aumenta, a estabilidade da pasta melhora, a resistência aos ácidos é melhor que a do amido original e a resistência do filme aumenta.
Existem também muitos estudos sobre a reticulação da quitosana com o agente reticulador de fosfeto, o que pode melhorar sua resistência mecânica, estabilidade química e outras propriedades. Atualmente, não há relatos sobre o uso de agente de reticulação de fosforeto para tratamento de reticulação de éter de celulose. Como o éter de celulose e o amido, a quitosana e outros polímeros naturais contêm -OH mais ativo, e o agente de reticulação de fosfeto tem propriedades fisiológicas não tóxicas ou de baixa toxicidade, sua aplicação na pesquisa de reticulação de éter de celulose também tem perspectivas potenciais. Tal como o CMC usado em alimentos, o campo de grau de pasta de dente com modificação do agente de reticulação de fosfeto pode melhorar suas propriedades reológicas de espessamento. MC, HPMC e HEC usados ​​no campo da medicina podem ser melhorados pelo agente de reticulação de fosfeto.
2.6 Outros agentes de reticulação
Os aldeídos, epóxidos e reticulação de éter de celulose acima pertencem à reticulação de eterificação, ácido carboxílico, ácido bórico e agente de reticulação de fosfeto pertencem à reticulação de esterificação. Além disso, os agentes de reticulação utilizados para a reticulação de éter de celulose também incluem compostos de isocianato, compostos de nitrogênio hidroximetil, compostos de sulfidrila, agentes de reticulação de metal, agentes de reticulação de organossilício, etc. fácil de reagir com -OH e pode formar uma estrutura de rede multidimensional após a reticulação. As propriedades dos produtos de reticulação estão relacionadas ao tipo de agente de reticulação, ao grau de reticulação e às condições de reticulação.
Badit · Pabin · Condu et al. usou diisocianato de tolueno (TDI) para reticular a metilcelulose. Após a reticulação, a temperatura de transição vítrea (Tg) aumentou com o aumento da porcentagem de TDI, e a estabilidade de sua solução aquosa melhorou. O TDI também é comumente usado para modificação de reticulação em adesivos, revestimentos e outros campos. Após a modificação, a propriedade adesiva, a resistência à temperatura e a resistência à água do filme serão melhoradas. Portanto, o TDI pode melhorar o desempenho do éter de celulose utilizado na construção, revestimentos e adesivos por meio da modificação da reticulação.
A tecnologia de reticulação dissulfeto é amplamente utilizada na modificação de materiais médicos e tem certo valor de pesquisa para a reticulação de produtos de éter de celulose no campo da medicina. Shu Shujun et al. acoplou β-ciclodextrina com microesferas de sílica, reticulou quitosana mercaptoilada e glucano através da camada de gradiente e removeu microesferas de sílica para obter nanocapses reticuladas por dissulfeto, que mostraram boa estabilidade em pH fisiológico simulado.
Os agentes de reticulação metálica são principalmente compostos inorgânicos e orgânicos de íons metálicos elevados, como Zr (IV), Al (III), Ti (IV), Cr (III) e Fe (III). Íons metálicos elevados são polimerizados para formar íons de ponte hidroxila multinucleares por meio de hidratação, hidrólise e ponte hidroxila. Acredita-se geralmente que a reticulação de íons metálicos de alta valência ocorre principalmente por meio de pontes hidroxila multinucleadas, que são fáceis de combinar com grupos de ácido carboxílico para formar polímeros de estrutura espacial multidimensional. Xu Kai et al. estudou as propriedades reológicas da carboximetil hidroxipropil celulose reticulada de metal de alto preço (CMHPC) das séries Zr (IV), Al (III), Ti (IV), Cr (III) e Fe (III) e a estabilidade térmica, perda de filtração , capacidade de areia suspensa, resíduo de quebra de cola e compatibilidade com sal após aplicação. Os resultados mostraram que o reticulador metálico possui as propriedades necessárias para o agente cimentante do fluido de fraturamento de poços de petróleo.

3. Melhoria de desempenho e desenvolvimento técnico de éter de celulose por modificação de reticulação

3.1 Pintura e construção
Éter de celulose principalmente HEC, HPMC, HEMC e MC são mais utilizados na área de construção, revestimento, este tipo de éter de celulose deve ter boa resistência à água, espessamento, resistência ao sal e à temperatura, resistência ao cisalhamento, frequentemente utilizado em argamassa de cimento, tinta látex , adesivo para cerâmica, tinta para parede externa, laca e assim por diante. Devido à construção, os requisitos de campo de revestimento dos materiais devem ter boa resistência mecânica e estabilidade, geralmente escolhem o agente de reticulação do tipo eterificação para a modificação da reticulação do éter de celulose, como o uso de alcano halogenado epóxi, agente de reticulação de ácido bórico para sua reticulação, pode melhorar o produto viscosidade, resistência ao sal e à temperatura, resistência ao cisalhamento e propriedades mecânicas.
3.2 Campos da medicina, alimentação e produtos químicos diários
MC, HPMC e CMC em éter de celulose solúvel em água são frequentemente usados ​​em materiais de revestimento farmacêutico, aditivos farmacêuticos de liberação lenta e espessantes farmacêuticos líquidos e estabilizadores de emulsão. O CMC também pode ser usado como emulsificante e espessante em iogurte, laticínios e pasta de dente. HEC e MC são usados ​​no campo químico diário para engrossar, dispersar e homogeneizar. Como o campo da medicina, alimentos e produtos químicos diários precisam de materiais seguros e não tóxicos, portanto, para este tipo de éter de celulose pode ser usado ácido fosfórico, agente de reticulação de ácido carboxílico, agente de reticulação sulfidrila, etc., após a modificação da reticulação, pode melhorar a viscosidade do produto, estabilidade biológica e outras propriedades.
O HEC raramente é usado nas áreas de medicina e alimentos, mas como o HEC é um éter de celulose não iônico com forte solubilidade, ele tem vantagens exclusivas sobre MC, HPMC e CMC. No futuro, será reticulado por agentes de reticulação seguros e não tóxicos, que terão grande potencial de desenvolvimento nas áreas de medicina e alimentação.
3.3 Áreas de perfuração e produção de petróleo
CMC e éter de celulose carboxilada são comumente usados ​​como agente de tratamento de lama de perfuração industrial, agente de perda de fluido e agente espessante para uso. Como éter de celulose não iônico, o HEC também é amplamente utilizado no campo de perfuração de petróleo devido ao seu bom efeito de espessamento, forte capacidade e estabilidade de suspensão de areia, resistência ao calor, alto teor de sal, baixa resistência ao oleoduto, menor perda de líquido, borracha rápida quebra e baixo resíduo. Atualmente, mais pesquisas são o uso de agentes de reticulação de ácido bórico e agentes de reticulação de metal para modificar o CMC usado no campo de perfuração de petróleo, relatórios de pesquisa de modificação de reticulação de éter de celulose não iônico menos, mas a modificação hidrofóbica do éter de celulose não iônico, mostrando significativa viscosidade, resistência à temperatura e ao sal e estabilidade ao cisalhamento, boa dispersão e resistência à hidrólise biológica. Depois de ser reticulado por ácido bórico, metal, epóxido, alcanos halogenados epóxi e outros agentes de reticulação, o éter de celulose usado na perfuração e produção de petróleo melhorou seu espessamento, resistência ao sal e à temperatura, estabilidade e assim por diante, o que tem uma grande perspectiva de aplicação no futuro.
3.4 Outros Campos
Éter de celulose devido ao espessamento, emulsificação, formação de filme, proteção coloidal, retenção de umidade, adesão, anti-sensibilidade e outras excelentes propriedades, mais amplamente utilizado, além dos campos acima, também utilizado na fabricação de papel, cerâmica, impressão e tingimento têxtil, reação de polimerização e outros campos. De acordo com os requisitos das propriedades do material em vários campos, diferentes agentes de reticulação podem ser usados ​​para modificação da reticulação para atender aos requisitos da aplicação. Em geral, o éter de celulose reticulado pode ser dividido em duas categorias: éter de celulose reticulado eterificado e éter de celulose reticulado esterificado. Aldeídos, epóxidos e outros reticulantes reagem com o -Oh no éter de celulose para formar a ligação éter-oxigênio (-O-), que pertence aos reticulantes de eterificação. O ácido carboxílico, o fosfeto, o ácido bórico e outros agentes de reticulação reagem com o -OH no éter de celulose para formar ligações éster, pertencentes aos agentes de reticulação de esterificação. O grupo carboxila no CMC reage com o -OH no agente de reticulação para produzir éter de celulose reticulado esterificado. Atualmente, existem poucas pesquisas sobre esse tipo de modificação de reticulação e ainda há espaço para desenvolvimento no futuro. Como a estabilidade da ligação éter é melhor do que a da ligação éster, o éter de celulose reticulado do tipo éter tem estabilidade e propriedades mecânicas mais fortes. De acordo com os diferentes campos de aplicação, pode-se selecionar um agente reticulador adequado para a modificação da reticulação do éter de celulose, a fim de obter produtos que atendam às necessidades da aplicação.

4. Conclusão

Atualmente, a indústria utiliza glioxal para reticular o éter de celulose, a fim de retardar o tempo de dissolução, para resolver o problema de aglomeração do produto durante a dissolução. O éter de celulose reticulado com glioxal só pode alterar sua solubilidade, mas não apresenta melhorias óbvias em outras propriedades. Actualmente, a utilização de outros agentes de reticulação diferentes do glioxal para a reticulação do éter de celulose é raramente estudada. Como o éter de celulose é amplamente utilizado em perfuração de petróleo, construção, revestimento, alimentos, medicamentos e outras indústrias, sua solubilidade, reologia e propriedades mecânicas desempenham um papel crucial em sua aplicação. Por meio da modificação da reticulação, ele pode melhorar o desempenho da aplicação em diversos campos, de modo a atender às necessidades da aplicação. Por exemplo, ácido carboxílico, ácido fosfórico, agente de reticulação de ácido bórico para esterificação de éter de celulose pode melhorar seu desempenho de aplicação na área de alimentos e medicamentos. No entanto, os aldeídos não podem ser utilizados na indústria alimentar e farmacêutica devido à sua toxicidade fisiológica. O ácido bórico e os agentes de reticulação metálica são úteis para melhorar o desempenho do fluido de fraturamento de petróleo e gás após a reticulação do éter de celulose usado na perfuração de petróleo. Outros agentes de reticulação de alquil, como a epicloridrina, podem melhorar a viscosidade, as propriedades reológicas e as propriedades mecânicas do éter de celulose. Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia, os requisitos de diversas indústrias quanto às propriedades dos materiais estão melhorando constantemente. A fim de atender aos requisitos de desempenho do éter de celulose em diversos campos de aplicação, as pesquisas futuras sobre reticulação do éter de celulose têm amplas perspectivas de desenvolvimento.