Cellulose Ether Epoxy resin تي

فضول ڪپهه ۽ چورا خام مال طور استعمال ڪيا وڃن ٿا، ۽ الڪلي ۾ هائيڊولائيز ٿيل آهنسيلولوز آسمان18٪ alkali ۽ additives جو هڪ سلسلو جي عمل هيٺ. پوءِ گرافنگ لاءِ epoxy resin استعمال ڪريو، epoxy resin ۽ alkali fiber جو molar ratio 0.5:1.0 آهي، رد عمل جو گرمي پد 100 آهي°سي، رد عمل جو وقت 5.0h آهي، ڪيٽيلسٽ دوز 1٪ آهي، ۽ etherification گرافنگ جي شرح 32٪ آهي. حاصل ڪيل epoxy cellulose ether کي 0.6mol Cel-Ep ۽ 0.4mol CAB سان ملايو ويو آهي ته جيئن سٺي ڪارڪردگيءَ سان نئين ڪوٽنگ پراڊڪٽ کي ٺهرايو وڃي. پيداوار جي جوڙجڪ جي تصديق ڪئي وئي IR سان.

اهم لفظ:سيلولوز آسمان؛ synthesis CAB؛ ڪوٽنگ جا خاصيتون

سيلولوز آسمان هڪ قدرتي پوليمر آهي، جيڪو ٺهڪي اچي ٿوβ- گلوڪوز. سيلولوز وٽ اعلي سطحي پوليمرائيزيشن، هڪ سٺي درجي جي واقفيت، ۽ سٺو ڪيميائي استحڪام آهي. اهو حاصل ڪري سگهجي ٿو ڪيميائي طريقي سان سيلولوز جي علاج سان (اسٽريٽيشن يا ايٿيريفڪيشن). cellulose derivatives جو هڪ سلسلو، اهي پروڊڪٽس وڏي پيماني تي پلاسٽڪ، biodegradable لنچ باڪس، اعلي-آخر خودڪار ڪوٽنگ، آٽو پارٽس، ڇپائي inks، Adhesives، وغيره ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. مسلسل وڌائڻ، تدريجي طور تي فائبر انڊسٽري سسٽم ٺاهيندي. هي موضوع چورا يا فضول ڪپهه کي استعمال ڪرڻ لاءِ آهي جنهن کي لائي ذريعي مختصر فائبر ۾ هائيڊولائيز ڪيو وڃي، ۽ پوءِ ڪيميائي طريقي سان گرافٽ ڪيو وڃي ۽ هڪ نئين قسم جي ڪوٽنگ ٺاهڻ لاءِ ترميم ڪئي وڃي جيڪا دستاويز ۾ نه ڏني وئي آهي.

1. تجربو

1.1 ريجنٽ ۽ اوزار

فضول ڪپهه (ڌوئي ۽ خشڪ)، NaOH، 1,4-butanediol، methanol، thiourea، urea، epoxy resin، acetic anhydride، butyric acid، trichloroethane، formic acid، glyoxal، toluene، CAB، وغيره (خالصيت CP گريڊ آهي) . آمريڪا جي نڪولٽ ڪمپني پاران تيار ڪيل Magna-IR 550 انفراريڊ اسپيڪٽروميٽر استعمال ڪيو ويو نمونو تيار ڪرڻ لاءِ سالوينٽ ٽيتراهائيڊروفورن ڪوٽنگ ذريعي. Tu-4 viscometer، FVXD3-1 قسم مسلسل گرمي پد خود ڪنٽرول برقي اسٽيرنگ ريڪشن ڪيٽل، ويهائي Xiangwei ڪيميڪل مشينري فيڪٽري پاران پيدا ڪيل؛ گھمڻ وارو ويسڪوميٽر NDJ-7، Z-10MP5 قسم، شنگھائي ٽيانپنگ انسٽرمينٽ فيڪٽري پاران تيار ڪيل؛ ماليڪيولر وزن Ubbelohde viscosity ذريعي ماپي ويندي آهي؛ پينٽ فلم جي تياري ۽ جانچ قومي معيار جي مطابق ڪئي ويندي GB-79.

1.2 رد عمل جو اصول

1.3 ترکیب

epoxy cellulose جي ٺهڻ: 100 گرام ڪٽيل ڪپهه جي فائبر کي مسلسل گرمي پد جي سيلف ڪنٽرول برقي اسٽيرنگ ري ايڪٽر ۾ شامل ڪريو، هڪ آڪسيڊنٽ شامل ڪريو ۽ 10 منٽن لاءِ ري ايڪٽ ڪريو، پوءِ الڪوحل ۽ الڪلي شامل ڪريو ته جيئن 18 سيڪڙو ڪنسنٽريشن سان لائي ٺاهيو وڃي. تڪڙا شامل ڪريو A, B, وغيره impregnation لاء. 12 ڪلاڪن لاءِ ويڪيوم هيٺ هڪ خاص درجه حرارت تي رد عمل ڪريو، 50 گرام الڪالائيز سيلولوز کي فلٽر ڪريو، خشڪ ڪريو ۽ وزن ڪريو، سلري ٺاهڻ لاءِ مخلوط سالوينٽ شامل ڪريو، مخصوص ماليڪيولر وزن سان ڪيٽالسٽ ۽ epoxy رال شامل ڪريو، 90 ~ 110 تائين گرم ڪريو℃etherification جي رد عمل لاءِ 4.0 ~ 6.0h جيستائين ريڪٽينٽ غلط ٿي وڃن. اضافي الڪلي کي غير جانبدار ڪرڻ ۽ ختم ڪرڻ لاءِ فارمڪ ايسڊ شامل ڪريو، آبي محلول ۽ محلول کي الڳ ڪريو، 80 سان ڌوئو℃سوڊيم لوڻ کي هٽائڻ لاء گرم پاڻي، ۽ بعد ۾ استعمال لاء سڪي. اندروني viscosity کي Ubbelohde viscometer سان ماپيو ويو ۽ viscosity-اوسط ماليڪيولر وزن ادب جي مطابق ڳڻيو ويو.

ايسيٽيٽ بائيٽل سيلولوز لٽريچر جي طريقي مطابق تيار ڪئي وئي آهي، 57.2 گرام ريفائنڊ ڪپهه جو وزن، 55 گرام ايسٽڪ اينهائيڊرائيڊ، 79 گرام بئٽريڪ ايسڊ، 9.5 گرام ميگنيشيم ايسٽيٽ، 5.1 گرام سلفورڪ ايسٽ، بائيٽل ايسٽيٽ کي سالوينٽ طور استعمال ڪيو وڃي ٿو ۽ ان کي رد ڪري ٿو. هڪ خاص درجه حرارت جيستائين قابليت حاصل ڪري، سوڊيم ايڪٽيٽ کي شامل ڪري غير جانبدار ڪيو وڃي، اڳڪٿي ٿيل، فلٽر، ڌوئي، فلٽر، ۽ بعد ۾ استعمال لاءِ خشڪ ڪيو وڃي. Cel-Ep وٺو، مناسب مقدار ۾ CAB ۽ مخصوص مخلوط سالوينٽ شامل ڪريو، گرم ڪريو ۽ 0.5 ڪلاڪ تائين ھلايو ھڪڙو ھڪڙو ھڪڙو ٿلھي مائع ٺاھيو، ۽ ڪوٽنگ فلم جي تياري ۽ ڪارڪردگي ٽيسٽ GB-79 طريقي تي عمل ڪريو.

سيلولوز ايسٽيٽ جي ايسٽريفڪيشن جي درجي جو تعين: پهريون ڀيرو ڊيميٿيل سلفوڪسائيڊ ۾ سيلولوز ايسٽيٽ کي ٽوڙيو، گرمي ۽ هائيڊرولائيز ۾ الڪلي حل جي هڪ ميٽر ٿيل مقدار شامل ڪريو، ۽ الڪلي جي ڪل واپرائڻ کي ڳڻڻ لاءِ NaOH معياري حل سان هائڊروليز ٿيل حل کي ٽائيٽ ڪريو. پاڻي جي مواد جو تعين: نموني کي 100 ~ 105 تي تندور ۾ رکو°سي 0.2h لاء خشڪ ڪرڻ لاء، وزن ۽ حساب ڪريو پاڻي جي جذب کي ٿڌو ڪرڻ کان پوء. الڪلي جي جذب جو اندازو لڳائڻ: مقداري نموني جو وزن ڪريو، ان کي گرم پاڻي ۾ وجھو، ميٿيل وايوليٽ انڊيڪيٽر شامل ڪريو ۽ پوءِ 0.05mol/L H2SO4 سان ٽائيٽل ڪريو. توسيع جي درجي جو اندازو: 50 گرام نموني جو وزن، ان کي ڪرش ڪريو ۽ ان کي گريجوئيٽ ٽيوب ۾ وجھو، برقي وائبريشن کان پوء حجم کي پڙھو، ۽ ان کي وڌائڻ جي درجي کي ڳڻڻ لاء غير غير الکلين ٿيل سيلولوز پائوڊر جي مقدار سان موازنہ ڪريو.

2. نتيجا ۽ بحث

2.1 الڪلي ڪنسنٽريشن ۽ سيلولوز سوجن جي درجي جي وچ ۾ تعلق

NaOH حل جي هڪ خاص ڪنسنٽريشن سان سيلولوز جو رد عمل سيلولوز جي باقاعده ۽ منظم ڪرسٽلائيزيشن کي تباهه ڪري سگهي ٿو ۽ سيلولوز کي سوز ڪري ٿو. ۽ مختلف تباهي لائي ۾ ٿينديون آهن، پوليمرائيزيشن جي درجي کي گهٽائڻ. تجربا ڏيکاريا آهن ته سيلولوز جي سوز جي درجي ۽ الڪلي جي پابند يا جذب جي مقدار الڪلي جي ڪنسنٽريشن سان وڌي ٿي. hydrolysis جو درجو گرمي پد جي واڌ سان وڌي ٿو. جڏهن الڪلي ڪنسنٽريشن 20٪ تائين پهچي ٿو، هائڊروليسس جو درجو 6.8٪ تي ٽي = 100 آهي.°ج؛ hydrolysis جو درجو 14٪ تي t = 135 آهي°C. ساڳئي وقت، تجربو ڏيکاري ٿو ته جڏهن الڪلي 30٪ کان وڌيڪ آهي، سيلولوز زنجير اسڪيشن جي هائڊروليسس جو درجو گهڻو گهٽجي ويندو آهي. جڏهن الڪلي ڪنسنٽريشن 18 سيڪڙو تائين پهچندي آهي، ته پاڻيءَ جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت ۽ سوئر جو درجو وڌ کان وڌ هوندو آهي، ڪنسنٽريشن وڌندو رهندو آهي، تيزيءَ سان هڪ پليٽ تي اچي ويندو آهي، ۽ پوءِ مسلسل تبديل ٿيندو رهندو آهي. ساڳئي وقت، هي تبديلي گرمي جي اثر جي لحاظ کان ڪافي حساس آهي. ساڳئي الڪلي ڪنسنٽريشن جي تحت، جڏهن درجه حرارت گهٽ آهي (<20°سي)، سيلولوز جي سوئر جو درجو وڏو آهي، ۽ پاڻي جي جذب جي مقدار وڏي آهي؛ تيز گرمي پد تي، سوئر جي درجي ۽ پاڻي جي جذب جي مقدار اهم آهن. گھٽائڻ.

مختلف پاڻي جي مواد سان گڏ Alkali fibers ۽ alkali مواد کي ادب جي مطابق X-ray diffraction analysis طريقي سان طئي ڪيو ويو. اصل آپريشن ۾، 18٪ ~ 20٪ لائي استعمال ڪيو ويندو آهي هڪ خاص ردعمل جي درجه حرارت کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ سيلولوز جي سوجن جي درجي کي وڌائڻ لاءِ. تجربا ڏيکارين ٿا ته سيلولوز جو رد عمل 6 ~ 12 ڪلاڪ گرم ڪرڻ سان پولر سولوينٽس ۾ حل ٿي سگهي ٿو. هن حقيقت جي بنياد تي، ليکڪ جو خيال آهي ته سيلولوز جي حلاليت ڪرسٽل سيگمينٽ ۾ سيلولوز ماليڪيولز جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊ جي تباهي جي درجي ۾ فيصلو ڪندڙ ڪردار ادا ڪري ٿي، ان کان پوءِ انٽراموليڪيولر گلوڪوز گروپن C3-C2 جي هائڊروجن بانڊ جي تباهي جو درجو. هائڊروجن بانڊ جي تباهي جو درجو جيترو وڌيڪ هوندو، الڪلي فائبر جي سوئرنگ جو درجو جيترو وڌيڪ هوندو، ۽ هائڊروجن بانڊ مڪمل طور تي تباهه ٿي ويندو آهي، ۽ آخري هائيڊولائيزٽ پاڻي ۾ حل ٿيندڙ مادو آهي.

2.2 ايڪليٽر جو اثر

سيلولوز الڪالائيزيشن دوران تيز ابلندڙ پوائنٽ الڪوحل شامل ڪرڻ رد عمل جي درجه حرارت کي وڌائي سگھي ٿو، ۽ پروپيلنٽ جي ٿوري مقدار کي شامل ڪرڻ جهڙوڪ لوئر الڪوحل ۽ thiourea (يا يوريا) سيلولوز جي دخول ۽ سوجن کي تمام گهڻو فروغ ڏئي سگھن ٿا. جيئن ته شراب جو ڪنسنٽريشن وڌي ٿو، سيلولوز جو الڪلي جذب وڌائي ٿو، ۽ اوچتو تبديليءَ جو نقطو اچي ٿو جڏهن ڪنسنٽريشن 20 سيڪڙو ٿئي ٿي، جنهن جو سبب اهو ٿي سگهي ٿو ته monofunctional الڪوحل سيلولوز جي ماليڪيولز ۾ داخل ٿي سيلولوز سان هائڊروجن بانڊ ٺاهي، سيلولوز کي روڪيندي. molecules زنجيرن ۽ ماليڪيولر زنجيرن جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊن جي خرابي جي درجي کي وڌايو، سطح جي ايراضيء کي وڌايو، ۽ الڪلي جذب جي مقدار کي وڌايو. بهرحال، ساڳين حالتن ۾، ڪاٺ جي چپس جي الڪلي جذب گهٽ آهي، ۽ وکر هڪ fluctuating حالت ۾ تبديل ٿي. اهو ڪاٺ جي چپس ۾ سيلولوز جي گهٽ مواد سان لاڳاپيل ٿي سگهي ٿو، جنهن ۾ ليگنين جو وڏو مقدار شامل آهي، جيڪو شراب جي دخول کي روڪي ٿو، ۽ سٺو پاڻي جي مزاحمت ۽ الڪلي مزاحمت آهي.

2.3 Etherification

1٪ B ڪيٽيلسٽ شامل ڪريو، مختلف رد عمل جي گرمي پد تي ڪنٽرول ڪريو، ۽ epoxy resin ۽ alkali fiber سان ايٿيريفڪيشن ترميم کي انجام ڏيو. etherification ردعمل سرگرمي 80 تي گهٽ آهي°C. Cel جي گرافنگ جي شرح صرف 28٪ آهي، ۽ Etherification سرگرمي 110 تي تقريبا ٻيڻو آهي.°C. رد عمل جي حالتن تي غور ڪندي جيئن ته محلول، رد عمل جي درجه حرارت 100 آهي°سي، ۽ ردعمل جو وقت 2.5h آهي، ۽ Cel جي گرافنگ جي شرح 41٪ تائين پهچي سگھي ٿو. ان کان علاوه، etherification جي رد عمل جي شروعاتي اسٽيج تي (<1.0h)، الڪلي سيلولوز ۽ epoxy resin جي وچ ۾ heterogeneous ردعمل جي ڪري، گرافنگ جي شرح گهٽ آهي. Cel etherification جي درجي جي واڌ سان، اهو آهستي آهستي هڪجهڙائي واري رد عمل ۾ بدلجي ٿو، تنهنڪري رد عمل جي سرگرمي تيزيء سان وڌي وئي، ۽ گرافنگ جي شرح وڌي وئي.

2.4 سيل گرافٽنگ جي شرح ۽ حل جي وچ ۾ تعلق

تجربا ڏيکاريا ويا آهن ته الڪلي سيلولوز سان epoxy resin کي قلمبند ڪرڻ کان پوء، جسماني ملڪيت جهڙوڪ مصنوعات جي ويسڪوسيٽي، آسن، پاڻي جي مزاحمت، ۽ حرارتي استحڪام کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو. Solubility test Cel grafting rate <40% سان پراڊڪٽ هيٺين الڪوحل ايسٽر، alkyd resin، polyacrylic acid resin، acrylic pimaric acid ۽ ٻين resins ۾ حل ڪري سگھجي ٿو. Cel-Ep resin پڌرو solubilizing اثر ڇڏيو آهي.

ڪوٽنگ فلم ٽيسٽ سان گڏ، 32٪ ~ 42٪ جي گرافنگ جي شرح سان گڏ ملايا عام طور تي بهتر مطابقت آهن، ۽ <30٪ جي گرافنگ جي شرح سان ٺهڪندڙ ناقص مطابقت ۽ ڪوٽنگ فلم جي گهٽ چمڪ آهي؛ گرافنگ جي شرح 42٪ کان وڌيڪ آهي، ٽھڪندڙ پاڻي جي مزاحمت، شراب جي مزاحمت، ۽ ڪوٽنگ فلم جي پولر نامياتي محلول جي مزاحمت گھٽجي وئي آھي. مواد جي مطابقت ۽ ڪوٽنگ جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ لاءِ، ليکڪ ٽيبل 1 ۾ ڏنل فارمولي مطابق CAB کي شامل ڪيو ته جيئن Cel-Ep ۽ CAB جي گڏيل وجود کي فروغ ڏيڻ لاءِ وڌيڪ حل ۽ ترميم ڪري سگهجي. مرکب هڪ لڳ ڀڳ هڪجهڙائي وارو نظام ٺاهي ٿو. مرکب جي انٽرفيس جي ٿلهي تمام گهڻي پتلي ۽ نانو سيلز جي حالت ۾ ٿيڻ جي ڪوشش ڪئي وئي آهي.

2.5 سيل جي وچ ۾ تعلق-Ep/CAB ملاوٽ جو تناسب ۽ جسماني ملڪيت

CAB سان ٺهڪندڙ ڪرڻ لاء Cel-Ep استعمال ڪندي، ڪوٽنگ ٽيسٽ جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته سيلولوز ايڪٽيٽ خاص طور تي مواد جي ڪوٽنگ جي خاصيتن کي بهتر ڪري سگهي ٿو، خاص طور تي خشڪ ڪرڻ جي رفتار. Cel-Ep جو خالص جزو ڪمري جي حرارت تي سڪي وڃڻ ڏکيو آهي. CAB کي شامل ڪرڻ کان پوء، ٻن موادن ۾ واضح ڪارڪردگي جي مڪمليت آھي.

2.6 FTIR اسپيڪٽرم جي چڪاس

3. نتيجو

(1) ڪپهه جو سيلولوز 80 تي سوجي سگھي ٿو°C> 18٪ مرڪوز الڪلي ۽ اضافو جو هڪ سلسلو سان، رد عمل جي درجه حرارت کي وڌايو، رد عمل جي وقت کي وڌايو، سوز ۽ خراب ٿيڻ جي درجي کي وڌايو جيستائين اهو مڪمل طور تي هائيڊولائيز نه ٿي وڃي.

(2) Etherification ردعمل، Cel-Ep molar فيڊ جو تناسب 2 آهي، رد عمل جي درجه حرارت 100 آهي°سي، وقت 5h آهي، ڪيٽيلسٽ dosage 1٪ آهي، ۽ etherification گرافنگ جي شرح 32٪ ~ 42٪ تائين پهچي سگهي ٿي.

(3) Blending modification، جڏهن Cel-Ep:CAB = 3:2 جو دالر تناسب، ٺهيل پيداوار جي ڪارڪردگي سٺي آهي، پر خالص Cel-Ep کي ڪوٽنگ طور استعمال نٿو ڪري سگهجي، صرف هڪ چپڪندڙ جي طور تي.