ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸ் ஈதரின் தொகுப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்

சுயமாக தயாரிக்கப்பட்ட அல்காலி வினையூக்கியின் முன்னிலையில், தொழில்துறை ஹைட்ராக்சிதைல் உலர் முறை உப்பு வகை ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸ் ஈதர் (உப்பு வகை ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸ் ஈதர்) மூலம் உயர்-மாற்று குவாட்டர்னரி அம்மோனியத்தைத் தயாரிக்க செல்லுலோஸ் N-(2,3-epoxypropyl) ட்ரைமெதிலாமோனியம் குளோரைடு (GTA) கேஷனைசேஷன் ரீஜெண்டுடன் வினைபுரிந்தது.ஹெச்இசி) ஜிடிஏ மற்றும் ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸ் (HEC), NaOH மற்றும் HEC விகிதம், எதிர்வினை வெப்பநிலை மற்றும் எதிர்வினை திறன் மீதான எதிர்வினை நேரம் ஆகியவற்றின் விளைவுகள் ஒரு சீரான சோதனைத் திட்டத்துடன் ஆராயப்பட்டன, மேலும் உகந்த செயல்முறை நிலைமைகள் மான்டே மூலம் பெறப்பட்டன. கார்லோ உருவகப்படுத்துதல். சோதனைச் சரிபார்ப்பின் மூலம் கேஷனிக் ஈத்தரிஃபிகேஷன் ரீஜெண்டின் எதிர்வினை திறன் 95% ஐ அடைகிறது. அதே நேரத்தில், அதன் வேதியியல் பண்புகள் விவாதிக்கப்பட்டன. தீர்வு என்று முடிவு காட்டியதுஹெச்இசி நியூட்டன் அல்லாத திரவத்தின் சிறப்பியல்புகளைக் காட்டியது, மேலும் தீர்வு வெகுஜன செறிவு அதிகரிப்புடன் அதன் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை அதிகரித்தது; உப்பு கரைசலின் ஒரு குறிப்பிட்ட செறிவில், வெளிப்படையான பாகுத்தன்மைஹெச்இசி சேர்க்கப்பட்ட உப்பு செறிவு அதிகரிப்புடன் குறைந்தது. அதே வெட்டு விகிதத்தின் கீழ், வெளிப்படையான பாகுத்தன்மைஹெச்இசி CaCl2 தீர்வு அமைப்பில் அதை விட அதிகமாக உள்ளதுஹெச்இசி NaCl தீர்வு அமைப்பில்.

முக்கிய வார்த்தைகள்:ஹைட்ராக்சிதைல்செல்லுலோஸ் ஈதர்; உலர் செயல்முறை; வேதியியல் பண்புகள்

செல்லுலோஸ் வளமான ஆதாரங்கள், மக்கும் தன்மை, உயிர் இணக்கத்தன்மை மற்றும் எளிதான வழித்தோன்றல் ஆகியவற்றின் சிறப்பியல்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது பல துறைகளில் ஆராய்ச்சி மையமாக உள்ளது. செல்லுலோஸ் வழித்தோன்றல்களின் மிக முக்கியமான பிரதிநிதிகளில் கேஷனிக் செல்லுலோஸ் ஒன்றாகும். வாசனைத் தொழில் சங்கத்தின் CTFA ஆல் பதிவுசெய்யப்பட்ட தனிப்பட்ட பாதுகாப்பு தயாரிப்புகளுக்கான கேஷனிக் பாலிமர்களில், அதன் நுகர்வு முதன்மையானது. இது ஹேர் கண்டிஷனர் கண்டிஷனிங் சேர்க்கைகள், மென்மையாக்கிகள், துளையிடும் ஷேல் ஹைட்ரேஷன் இன்ஹிபிட்டர்கள் மற்றும் இரத்த உறைதல் எதிர்ப்பு முகவர்கள் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

தற்போது, ​​குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் கேஷனிக் ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸ் ஈதரின் தயாரிப்பு முறை ஒரு கரைப்பான் முறையாகும், இதற்கு அதிக அளவு விலையுயர்ந்த கரிம கரைப்பான்கள் தேவைப்படுகிறது, இது விலை உயர்ந்தது, பாதுகாப்பற்றது மற்றும் சுற்றுச்சூழலை மாசுபடுத்துகிறது. கரைப்பான் முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​உலர் முறையானது எளிமையான செயல்முறை, உயர் எதிர்வினை திறன் மற்றும் குறைந்த சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு ஆகியவற்றின் சிறந்த நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த ஆய்வறிக்கையில், உலர் முறையால் கேஷனிக் செல்லுலோஸ் ஈதர் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு அதன் வேதியியல் நடத்தை ஆய்வு செய்யப்பட்டது.

1. பரிசோதனை பகுதி

1.1 பொருட்கள் மற்றும் எதிர்வினைகள்

ஹைட்ராக்ஸிதைல் செல்லுலோஸ் (HEC தொழில்துறை தயாரிப்பு, அதன் மூலக்கூறு மாற்று பட்டம் DS 1.8~2.0); எபோக்சி குளோரைடு புரோபேன் மற்றும் ட்ரைமெதிலாமைன் ஆகியவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் கேஷனைசேஷன் ரியாஜென்ட் என்-(2,3-எபோக்சிப்ரோபில்) ட்ரைமெதிலாமோனியம் குளோரைடு (ஜிடிஏ), சில நிபந்தனைகளின் கீழ் சுயமாக தயாரிக்கப்படுகிறது; சுயமாக தயாரிக்கப்பட்ட கார வினையூக்கி; எத்தனால் மற்றும் பனிப்பாறை அசிட்டிக் அமிலம் பகுப்பாய்வு ரீதியாக தூய்மையானவை; NaCl, KCl, CaCl2 மற்றும் AlCl3 ஆகியவை வேதியியல் ரீதியாக தூய்மையான எதிர்வினைகள்.

1.2 குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் கேஷனிக் செல்லுலோஸ் தயாரித்தல்

5 கிராம் ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸ் மற்றும் பொருத்தமான அளவு வீட்டில் தயாரிக்கப்பட்ட கார வினையூக்கியை ஒரு உருளை எஃகு உருளையில் ஒரு கிளறல் பொருத்தி, அறை வெப்பநிலையில் 20 நிமிடங்கள் கிளறவும்; பின்னர் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு GTA ஐச் சேர்த்து, அறை வெப்பநிலையில் 30 நிமிடங்கள் தொடர்ந்து கிளறி, ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் நேரத்தில் எதிர்வினையாற்றவும், அடிப்படையில் ஒரு திடமான கச்சா தயாரிப்பு பெறப்பட்டது. கச்சா தயாரிப்பு ஒரு எத்தனால் கரைசலில் அசிட்டிக் அமிலத்தை சரியான அளவில் ஊறவைத்து, வடிகட்டி, கழுவி, வெற்றிடத்தில் உலர்த்தப்பட்டு தூள் செய்யப்பட்ட குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் கேஷனிக் செல்லுலோஸைப் பெறுகிறது.

1.3 குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் கேஷனிக் ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸின் நைட்ரஜன் நிறை பகுதியை தீர்மானித்தல்

மாதிரிகளில் உள்ள நைட்ரஜனின் நிறை பகுதி கெல்டால் முறையால் தீர்மானிக்கப்பட்டது.

2. உலர் தொகுப்பு செயல்முறையின் சோதனை வடிவமைப்பு மற்றும் மேம்படுத்தல்

சோதனையை வடிவமைக்க சீரான வடிவமைப்பு முறை பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் GTA இன் ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸ் (HEC) விகிதத்தின் விளைவுகள், NaOH மற்றும் HEC விகிதம், எதிர்வினை வெப்பநிலை மற்றும் எதிர்வினை செயல்திறன் மீதான எதிர்வினை நேரம் ஆகியவை ஆராயப்பட்டன.

3. வேதியியல் பண்புகள் பற்றிய ஆராய்ச்சி

3.1 செறிவு மற்றும் சுழற்சி வேகத்தின் தாக்கம்

வெளிப்படையான பாகுத்தன்மையில் வெட்டு விகிதத்தின் விளைவை எடுத்துக்கொள்வதுஹெச்இசி வெவ்வேறு செறிவுகளில் Ds=0.11 எடுத்துக்காட்டாக, வெட்டு விகிதம் படிப்படியாக 0.05 இலிருந்து 0.5 s-1 ஆக அதிகரிப்பதைக் காணலாம், வெளிப்படையான பாகுத்தன்மைஹெச்இசி தீர்வு குறைகிறது, குறிப்பாக 0.05 ~0.5s-1 இல் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை 160MPa இலிருந்து கடுமையாகக் குறைந்தது·s முதல் 40MPa வரை·s, வெட்டு மெல்லியதாக, குறிக்கும்ஹெச்இசி அக்வஸ் கரைசல் நியூட்டன் அல்லாத வேதியியல் பண்புகளை வெளிப்படுத்தியது. பயன்படுத்தப்பட்ட வெட்டு அழுத்தத்தின் விளைவு, சிதறிய கட்டத்தின் துகள்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்தியைக் குறைப்பதாகும். சில நிபந்தனைகளின் கீழ், அதிக சக்தி, அதிக வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை.

3% மற்றும் 4% வெளிப்படையான பாகுத்தன்மையிலிருந்தும் இதைக் காணலாம்.ஹெச்இசி வெவ்வேறு வெட்டு விகிதங்களில் வெகுஜன செறிவு முறையே 3% மற்றும் 4% ஆக இருக்கும் அக்வஸ் கரைசல்கள். கரைசலின் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை அதன் பாகுத்தன்மை-அதிகரிக்கும் திறன் செறிவுடன் அதிகரிக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. காரணம், தீர்வு அமைப்பில் செறிவு அதிகரிப்பதால், முக்கிய சங்கிலியின் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே பரஸ்பர விலக்கம்ஹெச்இசி மற்றும் மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையில் அதிகரிக்கிறது, மேலும் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை அதிகரிக்கிறது.

3.2 சேர்க்கப்பட்ட உப்பின் வெவ்வேறு செறிவுகளின் விளைவு

செறிவுஹெச்இசி 3% ஆக நிர்ணயிக்கப்பட்டது, மேலும் கரைசலின் பாகுத்தன்மை பண்புகளில் உப்பு NaCl சேர்ப்பதன் விளைவு வெவ்வேறு வெட்டு விகிதங்களில் ஆராயப்பட்டது.

கூடுதல் உப்பு செறிவின் அதிகரிப்புடன் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை குறைகிறது என்பதை முடிவுகளிலிருந்து காணலாம், இது வெளிப்படையான பாலிஎலக்ட்ரோலைட் நிகழ்வைக் காட்டுகிறது. ஏனெனில் உப்புக் கரைசலில் உள்ள Na+ இன் ஒரு பகுதியின் அயனியுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளதுஹெச்இசி பக்க சங்கிலி. உப்புக் கரைசலின் அதிக செறிவு, எதிர்மின் மூலம் பாலியனை நடுநிலையாக்குதல் அல்லது கவசமாக்குதல் மற்றும் மின்னியல் விலக்கத்தைக் குறைத்தல், இதன் விளைவாக பாலியனின் சார்ஜ் அடர்த்தி குறைகிறது. , பாலிமர் சங்கிலி சுருங்குகிறது மற்றும் சுருட்டுகிறது, மற்றும் வெளிப்படையான செறிவு குறைகிறது.

3.3 வெவ்வேறு சேர்க்கப்பட்ட உப்புகளின் விளைவு

இரண்டு வெவ்வேறு சேர்க்கப்பட்ட உப்புகளான Nacl மற்றும் CaCl2 ஆகியவற்றின் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மையின் செல்வாக்கிலிருந்து இதைக் காணலாம்.ஹெச்இசி சேர்க்கப்பட்ட உப்பைச் சேர்ப்பதன் மூலம் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை குறையும் மற்றும் அதே வெட்டு விகிதத்தில், வெளிப்படையான பாகுத்தன்மைஹெச்இசி CaCl2 தீர்வு அமைப்பில் உள்ள தீர்வு வெளிப்படையான பாகுத்தன்மையை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளதுஹெச்இசி NaCl தீர்வு அமைப்பில் தீர்வு. காரணம், கால்சியம் உப்பு ஒரு டைவலன்ட் அயனியாகும், மேலும் இது பாலிஎலக்ட்ரோலைட் பக்கச் சங்கிலியின் Cl- இல் பிணைக்க எளிதானது. குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் குழுவின் கலவைஹெச்இசி Cl- உடன் குறைகிறது, மற்றும் பாதுகாப்பு குறைவாக உள்ளது, மேலும் பாலிமர் சங்கிலியின் சார்ஜ் அடர்த்தி அதிகமாக உள்ளது, இதன் விளைவாக பாலிமர் சங்கிலியின் மின்னியல் விலக்கம் பெரியதாக உள்ளது, மேலும் பாலிமர் சங்கிலி நீட்டிக்கப்படுகிறது, எனவே வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை அதிகமாக உள்ளது.

4. முடிவு

அதிக மாற்றீடு செய்யப்பட்ட கேஷனிக் செல்லுலோஸ் உலர் தயாரிப்பது எளிமையான செயல்பாடு, அதிக எதிர்வினை திறன் மற்றும் குறைந்த மாசுபாடு ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு சிறந்த தயாரிப்பு முறையாகும், மேலும் அதிக ஆற்றல் நுகர்வு, சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு மற்றும் கரைப்பான்களின் பயன்பாட்டினால் ஏற்படும் நச்சுத்தன்மையைத் தவிர்க்கலாம்.

கேஷனிக் செல்லுலோஸ் ஈதரின் தீர்வு நியூட்டன் அல்லாத திரவத்தின் குணாதிசயங்களை முன்வைக்கிறது மற்றும் வெட்டு மெல்லிய தன்மையைக் கொண்டுள்ளது; தீர்வு வெகுஜன செறிவு அதிகரிக்கும் போது, ​​அதன் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை அதிகரிக்கிறது; ஒரு குறிப்பிட்ட செறிவு உப்பு கரைசலில்,ஹெச்இசி வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை அதிகரிப்பு மற்றும் குறைவுடன் அதிகரிக்கிறது. அதே வெட்டு விகிதத்தின் கீழ், வெளிப்படையான பாகுத்தன்மைஹெச்இசி CaCl2 தீர்வு அமைப்பில் அதை விட அதிகமாக உள்ளதுஹெச்இசி NaCl தீர்வு அமைப்பில்.