Viini vya etha vya selulosi mumunyifu katika maji

Utaratibu wa kuunganisha, njia na sifa za aina tofauti za mawakala wa kuunganisha na etha ya selulosi mumunyifu katika maji ilianzishwa. Kwa marekebisho ya kuunganisha, mnato, mali ya rheological, umumunyifu na mali ya mitambo ya etha ya selulosi mumunyifu wa maji inaweza kuboreshwa kwa kiasi kikubwa, ili kuongeza utendaji wake wa matumizi. Kulingana na muundo wa kemikali na sifa za viunganishi tofauti, aina za miitikio ya urekebishaji ya etha ya selulosi zilifupishwa, na mwelekeo wa ukuzaji wa viunganishi tofauti katika nyanja mbalimbali za matumizi ya etha ya selulosi yalifupishwa. Kwa kuzingatia utendakazi bora wa etha ya selulosi mumunyifu katika maji iliyorekebishwa kwa kuunganisha na tafiti chache za nyumbani na nje ya nchi, urekebishaji wa viunganishi vya baadaye wa etha ya selulosi una matarajio mapana ya maendeleo. Hii ni kwa ajili ya kumbukumbu ya watafiti husika na makampuni ya biashara ya uzalishaji.
Maneno muhimu: marekebisho ya kuunganisha; etha ya selulosi; Muundo wa kemikali; Umumunyifu; Utendaji wa maombi

Etha ya selulosi kutokana na utendaji wake bora, kama wakala wa unene, wakala wa uhifadhi wa maji, wambiso, kifunga na kisambaza, colloid ya kinga, kiimarishaji, wakala wa kusimamishwa, emulsifier na wakala wa kutengeneza filamu, inayotumika sana katika mipako, ujenzi, mafuta ya petroli, kemikali ya kila siku, chakula. na dawa na viwanda vingine. Etha ya selulosi hasa inajumuisha selulosi ya methyl,selulosi ya hydroxyethyl,selulosi ya carboxymethyl, selulosi ya ethyl, selulosi ya hydroxypropyl methyl, selulosi ya hydroxyethyl methyl na aina nyingine za etha mchanganyiko. Etha ya selulosi imeundwa na nyuzi za pamba au nyuzi za kuni kwa alkalization, etherification, kuosha centrifugation, kukausha, mchakato wa kusaga tayari, matumizi ya mawakala wa etherification kwa ujumla hutumia alkane halojeni au epoxy alkane.
Walakini, katika mchakato wa utumiaji wa etha ya selulosi mumunyifu katika maji, uwezekano utakutana na mazingira maalum, kama vile joto la juu na la chini, mazingira ya msingi wa asidi, mazingira magumu ya ioni, mazingira haya yatasababisha unene, umumunyifu, uhifadhi wa maji, kujitoa, adhesive, kusimamishwa imara na emulsification ya maji mumunyifu selulosi etha ni walioathirika sana, na hata kusababisha hasara kamili ya utendaji wake.
Ili kuboresha utendaji wa maombi ya etha ya selulosi, ni muhimu kufanya matibabu ya kuunganisha, kwa kutumia mawakala tofauti wa kuunganisha, utendaji wa bidhaa ni tofauti. Kulingana na utafiti wa aina mbalimbali za mawakala wa kuunganisha na mbinu zao za kuunganisha, pamoja na teknolojia ya kuunganisha katika mchakato wa uzalishaji wa viwanda, karatasi hii inajadili uunganishaji wa etha ya selulosi na aina tofauti za mawakala wa kuunganisha, kutoa marejeleo ya marekebisho ya kuunganisha ya etha ya selulosi. .

1.Muundo na kanuni ya kuunganisha ya etha ya selulosi

Etha ya selulosini aina ya derivatives za selulosi, ambayo huunganishwa na mmenyuko wa etha badala ya vikundi vitatu vya hidroksili ya pombe kwenye molekuli za selulosi asilia na alkane halojeni au epoksidi alkane. Kwa sababu ya tofauti ya vibadala, muundo na mali ya ether ya selulosi ni tofauti. Mwitikio wa uunganishaji wa etha ya selulosi huhusisha hasa uthibitishaji au uwekaji esterification wa -OH (OH kwenye pete ya kizio cha glukosi au -OH kwenye kibadala au kaboksili kwenye kibadala) na wakala wa kuunganisha na vikundi viwili vya utendaji au kazi nyingi, ili mbili. au molekuli zaidi za etha za selulosi huunganishwa pamoja ili kuunda muundo wa mtandao wa anga wa pande nyingi. Hiyo ni etha ya selulosi iliyounganishwa.
Kwa ujumla, etha ya selulosi na wakala wa kiunganishi wa mmumunyo wa maji ulio na zaidi -OH kama vile HEC, HPMC, HEMC, MC na CMC zinaweza kuunganishwa au kuunganishwa kwa esterified. Kwa sababu CMC ina ioni za asidi ya kaboksili, vikundi vinavyofanya kazi katika wakala wa kuunganisha vinaweza kuunganishwa na ayoni ya asidi ya kaboksili.
Baada ya mmenyuko wa -OH au -COO- katika molekuli ya etha ya selulosi na wakala wa kuunganisha, kutokana na kupunguzwa kwa maudhui ya makundi ya mumunyifu wa maji na kuundwa kwa muundo wa mtandao wa multidimensional katika ufumbuzi, umumunyifu wake, rheology na mali ya mitambo. itabadilishwa. Kwa kutumia viunganishi tofauti ili kuitikia etha ya selulosi, utendakazi wa utumaji wa etha ya selulosi utaboreshwa. Etha ya selulosi inayofaa kwa matumizi ya viwandani ilitayarishwa.

2. Aina za mawakala wa kuunganisha

2.1 Wakala wa kuunganisha aldehydes
Viunganishi vya aldehyde hurejelea misombo ya kikaboni iliyo na kikundi cha aldehyde (-CHO), ambayo inafanya kazi kwa kemikali na inaweza kuguswa na hidroksili, amonia, amide na misombo mingine. Viunganishi vya aldehyde vinavyotumika kwa selulosi na viambajengo vyake ni pamoja na formaldehyde, glyoxal, glutaraldehyde, glyceraldehyde, nk. Kundi la aldehyde linaweza kuguswa kwa urahisi na -OH mbili kuunda asetali chini ya hali dhaifu ya asidi, na majibu yanaweza kubadilishwa. Etha za kawaida za selulosi zilizorekebishwa na mawakala wa kuunganisha aldehidi ni HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC na etha nyingine za selulosi zenye maji.
Kikundi kimoja cha aldehyde kimeunganishwa na vikundi viwili vya hidroksili kwenye mnyororo wa molekuli ya etha ya selulosi, na molekuli za etha za selulosi zimeunganishwa kupitia uundaji wa asetali, na kutengeneza muundo wa nafasi ya mtandao, ili kubadilisha umumunyifu wake. Kutokana na majibu ya bure -OH kati ya wakala wa kuunganisha aldehyde na etha ya selulosi, kiasi cha vikundi vya haidrofili ya molekuli hupunguzwa, na kusababisha umumunyifu duni wa maji wa bidhaa. Kwa hivyo, kwa kudhibiti kiasi cha wakala wa kiunganishi, uunganishaji wa wastani wa etha ya selulosi unaweza kuchelewesha muda wa ugavi na kuzuia bidhaa kufutwa haraka sana katika mmumunyo wa maji, na hivyo kusababisha muunganisho wa ndani.
Athari ya aldehyde crosslinking selulosi etha kwa ujumla inategemea kiasi cha aldehyde, pH, usawa wa mmenyuko wa kuunganisha, muda wa kuunganisha, na joto. Halijoto ya juu sana au ya chini sana ya viunganishi na pH itasababisha muunganisho usioweza kutenduliwa kutokana na hemiacetali kuwa asetali, ambayo itasababisha etha ya selulosi kutoweza kuyeyuka kabisa katika maji. Kiasi cha aldehaidi na usawa wa mmenyuko wa kuunganisha huathiri moja kwa moja kiwango cha kuunganisha cha etha ya selulosi.
Formaldehyde haitumiki sana kwa kuunganisha etha ya selulosi kwa sababu ya sumu yake ya juu na tete la juu. Katika siku za nyuma, formaldehyde ilitumika zaidi katika uwanja wa mipako, adhesives, nguo, na sasa ni hatua kwa hatua kubadilishwa na sumu ya chini mashirika yasiyo ya formaldehyde crosslinking mawakala. Athari ya kuunganisha ya glutaraldehyde ni bora zaidi kuliko ile ya glyoxal, lakini ina harufu kali kali, na bei ya glutaraldehyde ni ya juu. Kwa kuzingatia kwa ujumla, katika tasnia, glyoxal hutumiwa kwa kawaida kuunganisha etha ya selulosi mumunyifu wa maji ili kuboresha umumunyifu wa bidhaa. Kwa ujumla katika joto la kawaida, pH 5 ~ 7 hali dhaifu ya tindikali inaweza kufanyika mmenyuko crosslinking. Baada ya kuunganishwa, wakati wa uhamishaji na wakati kamili wa uhamishaji wa etha ya selulosi itakuwa ndefu, na hali ya mkusanyiko itadhoofika. Ikilinganishwa na bidhaa zisizo za kuvuka, umumunyifu wa ether ya selulosi ni bora zaidi, na hakutakuwa na bidhaa zisizotengenezwa katika suluhisho, ambalo linafaa kwa matumizi ya viwanda. Wakati Zhang Shuangjian alitayarisha selulosi ya hydroxypropyl methyl, wakala wa kuunganisha glyoxal ilinyunyiziwa kabla ya kukaushwa ili kupata selulosi ya papo hapo ya hydroxypropyl methyl na mtawanyiko wa 100%, ambayo haikushikamana wakati wa kuyeyuka na ilikuwa na mtawanyiko wa haraka na kuyeyuka, ambayo ilisuluhisha mkusanyiko kwa vitendo. maombi na kupanua uwanja wa maombi.
Katika hali ya alkali, mchakato wa kurekebishwa wa kutengeneza acetal utavunjwa, wakati wa uhamishaji wa bidhaa utafupishwa, na sifa za kufutwa kwa ether ya selulosi bila kuunganishwa zitarejeshwa. Wakati wa maandalizi na uzalishaji wa etha ya selulosi, mmenyuko wa kuunganisha wa aldehidi kawaida hufanywa baada ya mchakato wa mmenyuko wa etheration, ama katika awamu ya kioevu ya mchakato wa kuosha au katika awamu imara baada ya centrifugation. Kwa ujumla, katika mchakato wa kuosha, usawa wa mmenyuko wa kuunganisha ni mzuri, lakini athari ya kuunganisha ni duni. Hata hivyo, kutokana na mapungufu ya vifaa vya uhandisi, usawa wa kuunganisha msalaba katika awamu imara ni duni, lakini athari ya kuunganisha msalaba ni bora zaidi na kiasi cha wakala wa kuunganisha kinachotumiwa ni kidogo.
Wakala wa kuunganisha aldehidi walirekebisha etha ya selulosi mumunyifu katika maji, pamoja na kuboresha umumunyifu wake, pia kuna ripoti ambazo zinaweza kutumika kuboresha sifa zake za mitambo, uthabiti wa mnato na mali zingine. Kwa mfano, Peng Zhang alitumia glyoxal kuunganisha na HEC, na kuchunguza athari za ukolezi wa wakala wa kuunganisha, kuunganisha pH na halijoto inayoingiliana kwenye nguvu ya unyevu ya HEC. Matokeo yanaonyesha kuwa chini ya hali bora ya kuvuka, nguvu ya mvua ya nyuzi za HEC baada ya kuunganisha huongezeka kwa 41.5%, na utendaji wake umeboreshwa kwa kiasi kikubwa. Zhang Jin alitumia resini ya phenolic mumunyifu katika maji, glutaraldehyde na trichloroacetaldehyde kuunganisha CMC. Kwa kulinganisha mali, ufumbuzi wa maji mumunyifu phenolic resin crosslinked CMC alikuwa angalau kupunguza mnato baada ya matibabu ya joto la juu, yaani, bora joto upinzani.
2.2 Wakala wa kuunganisha asidi ya kaboksili
Viambatanisho vya kuunganisha asidi ya kaboksili hurejelea misombo ya asidi ya polycarboxylic, hasa ikijumuisha asidi suksiniki, asidi ya malic, asidi ya tartariki, asidi ya citric na asidi nyingine za binary au polycarboxylic. Viunganishi vya asidi ya kaboksili vilitumiwa kwanza katika kuunganisha nyuzi za kitambaa ili kuboresha ulaini wao. Utaratibu wa kuunganisha ni kama ifuatavyo: kikundi cha kaboksili humenyuka pamoja na kikundi cha haidroksili cha molekuli ya selulosi ili kutoa etha ya selulosi iliyounganishwa na esterified. Welch na Yang et al. walikuwa wa kwanza kusoma utaratibu wa uunganishaji wa viunganishi vya asidi ya kaboksili. Mchakato wa kuunganisha ulikuwa kama ifuatavyo: chini ya hali fulani, vikundi viwili vya karibu vya asidi ya kaboksili katika viunganishi vya asidi ya kaboksili vilipoteza maji kwanza na kuunda anhidridi ya mzunguko, na anhidridi iliitikia na OH katika molekuli za selulosi kuunda etha ya selulosi iliyounganishwa na muundo wa anga wa mtandao.
Viunganishi vya asidi ya kaboksili kwa ujumla huguswa na etha ya selulosi iliyo na viambajengo vya hidroksili. Kwa sababu mawakala wa kuunganisha asidi ya kaboksili ni mumunyifu katika maji na sio sumu, wametumika sana katika utafiti wa kuni, wanga, chitosan na selulosi katika miaka ya hivi karibuni.
Viingilio na marekebisho mengine ya asili ya esterification ya polima, ili kuboresha utendakazi wa uga wake wa matumizi.
Hu Hanchang et al. ilitumia kichocheo cha sodiamu ya hypophosphite kuchukua asidi nne za polycarboxylic na miundo tofauti ya molekuli: Propane tricarboxylic acid (PCA), 1,2,3, 4-butane tetracarboxylic acid (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) ilitumiwa. kumaliza vitambaa vya pamba. Matokeo yalionyesha kuwa muundo wa mviringo wa asidi ya polycarboxylic kumaliza kitambaa cha pamba una utendaji bora wa kurejesha crease. Molekuli za cyclic polycarboxylic acid zinaweza kuwa mawakala wa uunganishaji bora kwa sababu ya uthabiti wao mkubwa na athari bora ya kuunganisha kuliko molekuli za asidi ya kaboksili.
Wang Jiwei et al. alitumia asidi iliyochanganyika ya asidi ya citric na anhidridi ya asetiki kutengeneza esterification na urekebishaji mtambuka wa wanga. Kwa kupima sifa za azimio la maji na uwazi wa kubandika, walihitimisha kuwa wanga iliyochanganywa na esterified ilikuwa na uthabiti bora wa kufungia-yeyusha, uwazi wa kuweka chini na utulivu bora wa mafuta kuliko wanga.
Vikundi vya asidi ya kaboksili vinaweza kuboresha umumunyifu wao, uozaji wa viumbe na sifa za kiufundi baada ya mmenyuko wa uunganishaji wa esterification na -OH hai katika polima mbalimbali, na misombo ya asidi ya kaboksili ina sifa zisizo na sumu au za chini, ambayo ina matarajio mapana ya urekebishaji wa uunganishaji wa maji- etha ya selulosi mumunyifu katika daraja la chakula, daraja la dawa na mashamba ya mipako.
2.3 Wakala wa kuunganisha kiwanja cha Epoksi
Wakala wa kuunganisha epoksi huwa na vikundi viwili au zaidi vya epoksi, au misombo ya epoksi iliyo na vikundi vinavyofanya kazi. Chini ya hatua ya vichocheo, vikundi vya epoxy na vikundi vya utendaji huguswa na -OH katika misombo ya kikaboni ili kuzalisha macromolecules yenye muundo wa mtandao. Kwa hiyo, inaweza kutumika kwa kuunganisha ether ya selulosi.
Mnato na mali ya mitambo ya etha ya selulosi inaweza kuboreshwa kwa kuunganisha epoxy. Epoksidi zilitumiwa kwanza kutibu nyuzi za kitambaa na zilionyesha athari nzuri ya kumaliza. Hata hivyo, kuna ripoti chache juu ya urekebishaji mtambuka wa etha ya selulosi na epoksidi. Hu Cheng et al walitengeneza kiunganishi kipya cha epoxy chenye kazi nyingi: EPTA, ambacho kiliboresha urejeshaji unyevu unyevu Pembe ya vitambaa halisi vya hariri kutoka 200º kabla ya matibabu hadi 280º. Zaidi ya hayo, chaji chanya ya crosslinker iliongeza kwa kiasi kikubwa kiwango cha rangi na kiwango cha kunyonya kwa vitambaa halisi vya hariri hadi rangi za asidi. Wakala wa kuunganisha kiwanja cha epoxy kinachotumiwa na Chen Xiaohui et al. : polyethilini glikoli diglycidyl etha (PGDE) imeunganishwa na gelatin. Baada ya kuunganishwa, gelatin hidrojeli ina utendaji bora wa urejeshaji wa elastic, na kiwango cha juu cha urejeshaji cha elastic hadi 98.03%. Kulingana na tafiti za urekebishaji mtambuka wa polima asilia kama vile kitambaa na gelatin kwa oksidi kuu katika fasihi, urekebishaji mtambuka wa etha ya selulosi na epoksidi pia una matarajio mazuri.
Epichlorohydrin (pia inajulikana kama epichlorohydrin) ni wakala wa kuunganisha mtambuka kwa matibabu ya nyenzo asilia za polima zenye -OH, -NH2 na vikundi vingine amilifu. Baada ya epichlorohydrin crosslinking, mnato, asidi na upinzani wa alkali, upinzani wa joto, upinzani wa chumvi, upinzani wa shear na mali ya mitambo ya nyenzo itaboreshwa. Kwa hivyo, utumiaji wa epichlorohydrin katika uunganishaji wa etha ya selulosi una umuhimu mkubwa wa utafiti. Kwa mfano, Su Maoyao alitengeneza nyenzo ya kuvutia sana kwa kutumia epiclorohydrin iliyounganishwa CMC. Alijadili ushawishi wa muundo wa nyenzo, kiwango cha uingizwaji na kiwango cha uunganishaji kwenye sifa za utangazaji, na akagundua kuwa thamani ya uhifadhi wa maji (WRV) na thamani ya uhifadhi wa brine (SRV) ya bidhaa iliyotengenezwa kwa takriban 3% wakala wa kuunganisha iliongezeka kwa 26. mara na mara 17, mtawalia. Wakati Ding Changguang et al. ilitayarisha selulosi ya carboxymethyl yenye mnato sana, epichlorohydrin iliongezwa baada ya etherification kwa kuunganisha. Kwa kulinganisha, mnato wa bidhaa iliyounganishwa ulikuwa hadi 51% ya juu kuliko ile ya bidhaa isiyounganishwa.
2.4 Wakala wa kuunganisha asidi ya boroni
Viambatanisho vya boroni hujumuisha hasa asidi ya boroni, boraksi, borati, organoborate na viunganishi vingine vyenye borate. Utaratibu wa kuunganisha kwa ujumla unaaminika kuwa asidi ya boroni (H3BO3) au borati (B4O72-) hutengeneza ioni ya tetrahydroxy borate (B(OH)4-) kwenye myeyusho, na kisha hupunguza maji kwa -Oh katika kiwanja. Unda kiwanja kilichounganishwa na muundo wa mtandao.
Viunga vya asidi ya boroni hutumiwa sana kama wasaidizi katika dawa, glasi, keramik, petroli na nyanja zingine. Nguvu ya mitambo ya nyenzo iliyotibiwa na wakala wa kuunganisha asidi ya boroni itaboreshwa, na inaweza kutumika kwa uunganishaji wa etha ya selulosi, ili kuboresha utendaji wake.
Katika miaka ya 1960, boroni isokaboni (borax, asidi boroni na tetraborate ya sodiamu, n.k.) ilikuwa wakala mkuu wa kuunganisha uliotumika katika ukuzaji wa kiowevu cha kuvunjika kwa maji katika maeneo ya mafuta na gesi. Borax ilikuwa wakala wa awali wa kuunganisha kutumika. Kwa sababu ya mapungufu ya boroni isokaboni, kama vile muda mfupi wa kuunganisha na upinzani duni wa joto, ukuzaji wa wakala wa kuunganisha wa organoboron umekuwa sehemu kuu ya utafiti. Utafiti wa organoboron ulianza miaka ya 1990. Kutokana na sifa zake za upinzani joto la juu, rahisi kuvunja gundi, kontrollerbara kuchelewa crosslinking, nk, organoboron imepata nzuri maombi athari katika mafuta na gesi shamba fracturing. Liu Ji na wenzake. ilitengeneza wakala wa kuunganisha polima iliyo na kikundi cha asidi ya phenylboric, wakala wa kuunganisha mchanganyiko na asidi ya akriliki na polima ya polyol na mmenyuko wa kikundi cha esta succinimide, wambiso wa kibaiolojia unaosababishwa una utendaji bora wa kina, unaweza kuonyesha mshikamano mzuri na sifa za mitambo katika mazingira yenye unyevunyevu, na inaweza kuwa. kujitoa rahisi zaidi. Yang Yang et al. ilizalisha wakala wa kuunganisha zirconium boroni unaostahimili joto la juu, ambayo ilitumika kuunganisha giligili ya msingi ya gel ya guanidine ya giligili inayopasuka, na kuboresha sana halijoto na ukinzani wa shear ya kiowevu kinachopasuka baada ya matibabu ya kuunganisha msalaba. Marekebisho ya etha ya selulosi ya carboxymethyl na wakala wa kuunganisha asidi ya boroni katika kiowevu cha kuchimba visima vya petroli yameripotiwa. Kwa sababu ya muundo wake maalum, inaweza kutumika katika dawa na ujenzi
Kuunganishwa kwa ether ya selulosi katika ujenzi, mipako na nyanja zingine.
2.5 Wakala wa kuunganisha fosfidi
Viunganishi vya phosphates hujumuisha trikloridi ya fosforasi (phosphoacyl kloridi), trimetafosfati ya sodiamu, tripolyfosfati ya sodiamu, n.k. Utaratibu wa kuunganisha ni kwamba dhamana ya PO au dhamana ya P-Cl inasisitizwa na molekuli -OH katika mmumunyo wa maji ili kuzalisha difosfati, na kutengeneza muundo wa mtandao. .
Fosfidi crosslinking wakala kutokana na mashirika yasiyo ya sumu au sumu ya chini, sana kutumika katika chakula, dawa polima nyenzo crosslinking marekebisho, kama vile wanga, chitosan na matibabu mengine ya asili ya polima crosslinking. Matokeo yanaonyesha kuwa gelatinization na sifa za uvimbe za wanga zinaweza kubadilishwa kwa kiasi kikubwa kwa kuongeza kiasi kidogo cha wakala wa kuunganisha fosfidi. Baada ya kuvuka kwa wanga, joto la gelatinization huongezeka, utulivu wa kuweka unaboresha, upinzani wa asidi ni bora zaidi kuliko wanga wa awali, na nguvu ya filamu huongezeka.
Pia kuna tafiti nyingi juu ya uunganishaji wa chitosan na wakala wa kuunganisha fosfidi, ambayo inaweza kuboresha nguvu zake za mitambo, uthabiti wa kemikali na sifa zingine. Kwa sasa, hakuna ripoti juu ya matumizi ya wakala wa kuunganisha fosfidi kwa matibabu ya kuunganisha etha ya selulosi. Kwa sababu etha ya selulosi na wanga, chitosan na polima nyingine asilia zina -OH amilifu zaidi, na wakala wa kuunganisha fosfidi ina sifa za kisaikolojia zisizo na sumu au sumu kidogo, matumizi yake katika utafiti wa kuunganisha etha ya selulosi pia yana matarajio yanayowezekana. Kama vile CMC kutumika katika chakula, dawa ya meno daraja shamba na muundo fosfidi crosslinking wakala, inaweza kuboresha thickening yake, sifa rheological. MC, HPMC na HEC zinazotumika katika uwanja wa dawa zinaweza kuboreshwa na wakala wa kuunganisha fosfidi.
2.6 Wakala wengine wa kuunganisha
Uunganishaji wa aldehidi, epoksidi na etha selulosi hapo juu ni mali ya uunganishaji wa etherification, asidi ya kaboksili, asidi ya boroni na wakala wa kuunganisha fosfidi ni mali ya uunganishaji wa esterification. Kwa kuongezea, viunganishi vinavyotumika kwa uunganishaji wa selulosi etha pia ni pamoja na misombo ya isocyanate, misombo ya nitrojeni hidroksimethyl, misombo ya sulfhydryl, mawakala wa kuunganisha chuma, mawakala wa kuunganisha organosilicon, nk. Sifa za kawaida za muundo wake wa molekuli ni kwamba molekuli ina vikundi vingi vya utendaji ambavyo ni rahisi kuitikia kwa -OH, na inaweza kuunda muundo wa mtandao wa pande nyingi baada ya kuunganisha. Sifa za bidhaa zinazounganisha zinahusiana na aina ya wakala wa kuvuka, shahada ya uunganishaji na hali ya kuvuka.
Badit · Pabin · Condu et al. imetumia toluini diisocyanate (TDI) kuunganisha selulosi ya methyl. Baada ya kuunganisha, joto la mpito la kioo (Tg) liliongezeka kwa ongezeko la asilimia ya TDI, na utulivu wa ufumbuzi wake wa maji uliboreshwa. TDI pia hutumiwa kwa kawaida kwa urekebishaji wa kuunganisha kwenye wambiso, mipako na nyanja zingine. Baada ya marekebisho, mali ya wambiso, upinzani wa joto na upinzani wa maji wa filamu utaboreshwa. Kwa hiyo, TDI inaweza kuboresha utendaji wa etha selulosi kutumika katika ujenzi, mipako na adhesives kwa crosslinking marekebisho.
Teknolojia ya kuunganisha disulfidi hutumiwa sana katika urekebishaji wa nyenzo za matibabu na ina thamani fulani ya utafiti kwa ajili ya kuunganisha bidhaa za selulosi etha katika uwanja wa dawa. Shu Shujun et al. iliyounganishwa β-cyclodextrin na mikrosiferi ya silika, chitosani iliyounganishwa ya mercaptoylated na glucan kupitia safu ya ganda la upinde rangi, na kuondolewa kwa mikrofoni ya silika ili kupata nanocapsi zilizounganishwa za disulfidi, ambazo zilionyesha uthabiti mzuri katika simulizi ya pH ya kisaikolojia.
Vyombo vya kuunganisha chuma ni misombo ya isokaboni na ya kikaboni ya ayoni za juu za chuma kama vile Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) na Fe(III). Ioni za metali za juu hupolimishwa ili kuunda ayoni za daraja la hidroksili zenye nyuklia nyingi kupitia ugavi, hidrolisisi na daraja la hidroksili. Kwa ujumla inaaminika kuwa uunganisho wa ioni za chuma zenye valence ya juu hasa hupitia ioni za kuziba hidroksili zenye nuklea nyingi, ambazo ni rahisi kuunganishwa na vikundi vya asidi ya kaboksili ili kuunda polima za muundo wa anga wa pande nyingi. Xu Kai na wenzake. alisoma sifa za rheolojia za safu ya Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) na Fe(III) ya metali ya bei ya juu iliyounganishwa na selulosi ya carboxymethyl hydroxypropyl (CMHPC) na uthabiti wa mafuta, upotezaji wa uchujaji. , uwezo wa mchanga uliosimamishwa, mabaki ya kuvunja gundi na utangamano wa chumvi baada ya maombi. Matokeo yalionyesha kuwa, Kiunga cha chuma kina sifa zinazohitajika kwa wakala wa kuweka saruji wa kiowevu cha kupasua kisima cha mafuta.

3. Uboreshaji wa utendaji na maendeleo ya kiufundi ya etha ya selulosi kwa marekebisho ya kuunganisha

3.1 Rangi na ujenzi
Etha ya selulosi hasa HEC, HPMC, HEMC na MC hutumiwa zaidi katika uwanja wa ujenzi, mipako, aina hii ya etha ya selulosi lazima iwe na upinzani mzuri wa maji, unene, upinzani wa chumvi na joto, upinzani wa shear, mara nyingi hutumiwa katika chokaa cha saruji, rangi ya mpira. , wambiso wa tile ya kauri, rangi ya ukuta wa nje, lacquer na kadhalika. Kwa sababu ya jengo, mahitaji ya uwanja wa mipako ya nyenzo lazima yawe na nguvu nzuri ya mitambo na uthabiti, kwa ujumla chagua wakala wa uunganishaji wa aina ya etherification kwa urekebishaji wa crosslinking selulosi etha, kama vile matumizi ya alkane epoxy halojeni, wakala wa kuunganisha asidi ya boroni kwa crosslinking yake, inaweza kuboresha bidhaa. mnato, upinzani wa chumvi na joto, upinzani wa shear na mali ya mitambo.
3.2 Mashamba ya dawa, chakula na kemikali za kila siku
MC, HPMC na CMC katika etha ya selulosi mumunyifu katika maji hutumiwa mara nyingi katika vifaa vya mipako ya dawa, viungio vya kutolewa polepole vya dawa na thickener ya dawa ya kioevu na kiimarishaji cha emulsion. CMC pia inaweza kutumika kama emulsifier na thickener katika mtindi, bidhaa za maziwa na dawa ya meno. HEC na MC hutumiwa katika uwanja wa kemikali wa kila siku ili kuimarisha, kutawanya na homogenize. Kwa sababu shamba la dawa, chakula na daraja la kila siku la kemikali linahitaji vifaa salama na visivyo na sumu, kwa hiyo, kwa aina hii ya etha ya selulosi inaweza kutumika asidi fosforasi, wakala wa kuunganisha asidi ya kaboksili, wakala wa kuunganisha sulfhydryl, nk, baada ya urekebishaji wa kuunganisha, unaweza. kuboresha mnato wa bidhaa, utulivu wa kibaiolojia na mali nyingine.
HEC haitumiki sana katika nyanja za dawa na chakula, lakini kwa sababu HEC ni etha ya selulosi isiyo ya ioni na umumunyifu mkubwa, ina faida zake za kipekee juu ya MC, HPMC na CMC. Katika siku zijazo, itaunganishwa na mawakala salama na yasiyo ya sumu, ambayo yatakuwa na uwezo mkubwa wa maendeleo katika nyanja za dawa na chakula.
3.3 Sehemu za uchimbaji na uzalishaji wa mafuta
CMC na etha ya selulosi kaboksidi hutumika kwa kawaida kama wakala wa kutibu matope viwandani, wakala wa upotevu wa maji, wakala wa unene wa kutumia. Kama etha ya selulosi isiyo ya ionic, HEC pia hutumiwa sana katika uwanja wa kuchimba mafuta kwa sababu ya athari yake nzuri ya unene, uwezo wa kusimamisha mchanga wenye nguvu na utulivu, upinzani wa joto, kiwango cha juu cha chumvi, upinzani wa bomba la chini, upotezaji mdogo wa kioevu, mpira wa haraka. kuvunja na mabaki ya chini. Kwa sasa, utafiti zaidi ni matumizi ya mawakala wa kuunganisha asidi ya boroni na mawakala wa kuunganisha chuma kurekebisha CMC inayotumiwa katika uwanja wa kuchimba mafuta, utafiti wa urekebishaji wa selulosi isiyo ya ionic etha huripoti kidogo, lakini urekebishaji wa haidrofobi wa etha ya selulosi isiyo ya ionic, unaonyesha muhimu. mnato, upinzani wa joto na chumvi na utulivu wa shear, utawanyiko mzuri na upinzani dhidi ya hidrolisisi ya kibaolojia. Baada ya kuunganishwa na asidi ya boroni, chuma, epoksidi, alkanes halojeni ya epoxy na mawakala wengine wa kuunganisha, etha ya selulosi inayotumiwa katika kuchimba mafuta na uzalishaji imeboresha unene wake, upinzani wa chumvi na joto, utulivu na kadhalika, ambayo ina matarajio makubwa ya maombi katika baadaye.
3.4 Nyanja Nyingine
Selulosi etha kutokana na thickening, emulsification, kutengeneza filamu, ulinzi colloidal, uhifadhi wa unyevu, kujitoa, kupambana na unyeti na mali nyingine bora, zaidi sana kutumika, pamoja na mashamba ya hapo juu, pia kutumika katika papermaking, keramik, uchapishaji nguo na dyeing, mmenyuko wa upolimishaji na nyanja zingine. Kulingana na mahitaji ya sifa za nyenzo katika nyanja mbalimbali, mawakala tofauti wa kuunganisha wanaweza kutumika kwa urekebishaji wa kuunganisha ili kukidhi mahitaji ya maombi. Kwa ujumla, etha ya selulosi iliyounganishwa inaweza kugawanywa katika makundi mawili: etha ya selulosi iliyounganishwa ya etherified na etha ya selulosi iliyounganishwa esterified. Aldehidi, epoksidi na viunganishi vingine huguswa na -Oh kwenye etha ya selulosi kuunda dhamana ya ether-oksijeni (-O-), ambayo ni mali ya viunganishi vya etherification. Asidi ya kaboksili, fosfidi, asidi ya boroni na viunganishi vingine huguswa na -OH kwenye etha ya selulosi kuunda vifungo vya esta, vinavyomilikiwa na viunganishi vya esterification. Kikundi cha kaboksili katika CMC humenyuka na -OH katika wakala wa kuunganisha ili kutoa etha ya selulosi iliyounganishwa esterified. Hivi sasa, kuna tafiti chache juu ya aina hii ya urekebishaji mtambuka, na bado kuna nafasi ya maendeleo katika siku zijazo. Kwa sababu uthabiti wa dhamana ya etha ni bora zaidi kuliko ile ya dhamana ya esta, etha ya selulosi iliyounganishwa ya aina ya etha ina uthabiti mkubwa na sifa za kiufundi. Kulingana na sehemu tofauti za utumaji maombi, wakala mwafaka wa uunganishaji anaweza kuchaguliwa kwa urekebishaji wa uunganishaji wa selulosi etha, ili kupata bidhaa zinazokidhi mahitaji ya utumaji.

4. Hitimisho

Kwa sasa, sekta hiyo hutumia glyoxal kwa crosslink cellulose ether, ili kuchelewesha muda wa kufutwa, kutatua tatizo la keki ya bidhaa wakati wa kufutwa. Glyoxal crosslinked cellulose etha inaweza tu kubadilisha umumunyifu wake, lakini haina uboreshaji dhahiri juu ya mali nyingine. Kwa sasa, utumiaji wa mawakala wengine wa kuunganisha isipokuwa glyoxal kwa uunganishaji wa etha ya selulosi haujasomwa mara chache. Kwa sababu etha ya selulosi hutumiwa sana katika uchimbaji wa mafuta, ujenzi, mipako, chakula, dawa na viwanda vingine, umumunyifu wake, rheology, mali ya mitambo huchukua jukumu muhimu katika matumizi yake. Kupitia urekebishaji wa kuunganisha, inaweza kuboresha utendakazi wake wa programu katika nyanja mbalimbali, ili kukidhi mahitaji ya programu. Kwa mfano, asidi ya kaboksili, asidi ya fosforasi, wakala wa kuunganisha asidi ya boroni kwa esterification ya selulosi inaweza kuboresha utendaji wake wa matumizi katika uwanja wa chakula na dawa. Walakini, aldehidi haiwezi kutumika katika tasnia ya chakula na dawa kwa sababu ya sumu yao ya kisaikolojia. Asidi ya boroni na viunganishi vya chuma husaidia kuboresha utendaji wa kiowevu cha kupasua mafuta na gesi baada ya kuunganisha etha ya selulosi inayotumika katika uchimbaji wa mafuta. Viambatanisho vingine vya alkili, kama vile epichlorohydrin, vinaweza kuboresha mnato, sifa za rheolojia na sifa za kiufundi za etha ya selulosi. Pamoja na maendeleo endelevu ya sayansi na teknolojia, mahitaji ya tasnia anuwai ya mali ya nyenzo yanaboresha kila wakati. Ili kukidhi mahitaji ya utendaji wa etha ya selulosi katika nyanja mbalimbali za matumizi, utafiti wa siku zijazo kuhusu uunganishaji wa etha ya selulosi una matarajio mapana ya maendeleo.