Suda çözünür selüloz eter türevleri

Farklı türdeki çapraz bağlama maddelerinin ve suda çözünür selüloz eterin çapraz bağlanma mekanizması, yolu ve özellikleri tanıtıldı. Çapraz bağlama modifikasyonu ile suda çözünür selüloz eterin viskozitesi, reolojik özellikleri, çözünürlüğü ve mekanik özellikleri, uygulama performansını arttıracak şekilde büyük ölçüde geliştirilebilir. Farklı çapraz bağlayıcıların kimyasal yapısına ve özelliklerine göre selüloz eter çapraz bağlama modifikasyon reaksiyonlarının türleri özetlenmiş ve selüloz eterin çeşitli uygulama alanlarında farklı çapraz bağlayıcıların gelişim yönleri özetlenmiştir. Çapraz bağlama yoluyla modifiye edilmiş suda çözünür selüloz eterin mükemmel performansı ve yurtiçinde ve yurtdışında yapılan az sayıda çalışma göz önüne alındığında, selüloz eterin gelecekteki çapraz bağlama modifikasyonunun gelişme açısından geniş umutları vardır. Bu, ilgili araştırmacıların ve üretim işletmelerinin referansı içindir.
Anahtar sözcükler: çapraz bağlanma modifikasyonu; Selüloz eter; Kimyasal yapı; Çözünürlük; Uygulama performansı

Selüloz eter, koyulaştırıcı madde, su tutma maddesi, yapıştırıcı, bağlayıcı ve dağıtıcı, koruyucu kolloid, stabilizatör, süspansiyon maddesi, emülgatör ve film oluşturucu madde olarak mükemmel performansından dolayı kaplama, inşaat, petrol, günlük kimyasal, gıda alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. ve tıp ve diğer endüstriler. Selüloz eter esas olarak metil selülozu içerir,hidroksietil selüloz,karboksimetil selüloz, etil selüloz, hidroksipropil metil selüloz, hidroksietil metil selüloz ve diğer karışık eter türleri. Selüloz eter, alkalileştirme, eterleştirme, yıkama santrifüjleme, kurutma, öğütme işlemiyle hazırlanan pamuk elyafından veya ağaç elyafından yapılır, eterifikasyon maddelerinin kullanımı genellikle halojenlenmiş alkan veya epoksi alkan kullanır.
Ancak suda çözünür selüloz eterin uygulama prosesinde yüksek ve düşük sıcaklık, asit-baz ortamı, karmaşık iyonik ortam gibi özel ortamlarla karşılaşma ihtimali vardır, bu ortamlar kalınlaşmaya, çözünürlüğe, su tutma, yapışma, Suda çözünür selüloz eterin yapışkanlığı, stabil süspansiyonu ve emülsifikasyonu büyük ölçüde etkilenir ve hatta işlevselliğinin tamamen kaybolmasına yol açar.
Selüloz eterin uygulama performansını arttırmak için, farklı çapraz bağlama maddeleri kullanılarak çapraz bağlama işleminin yapılması gerekir, ürün performansı farklıdır. Endüstriyel üretim prosesindeki çapraz bağlama teknolojisi ile birleştirilmiş çeşitli çapraz bağlama maddeleri ve bunların çapraz bağlama yöntemleri üzerine yapılan çalışmalara dayanarak, bu makale selüloz eterin çapraz bağlama modifikasyonu için referans sağlayarak selüloz eterin farklı tipteki çapraz bağlama maddeleri ile çapraz bağlanmasını tartışmaktadır. .

1. Selüloz eterin yapısı ve çapraz bağlanma prensibi

Selüloz eterdoğal selüloz molekülleri üzerindeki üç alkol hidroksil grubunun halojenlenmiş alkan veya epoksit alkan üzerindeki eter ikame reaksiyonuyla sentezlenen bir tür selüloz türevidir. İkame edicilerin farklılığından dolayı selüloz eterin yapısı ve özellikleri farklıdır. Selüloz eterin çapraz bağlanma reaksiyonu temel olarak -OH'nin (glikoz birim halkası üzerindeki OH veya ikame edici üzerindeki -OH veya ikame edici üzerindeki karboksil) ve çapraz bağlama maddesinin ikili veya çoklu fonksiyonel gruplarla eterifikasyonunu veya esterifikasyonunu içerir; böylece iki veya daha fazla selüloz eter molekülü, çok boyutlu bir uzaysal ağ yapısı oluşturmak üzere birbirine bağlanır. Bu çapraz bağlı selüloz eter.
Genel olarak konuşursak, HEC, HPMC, HEMC, MC ve CMC gibi daha fazla -OH içeren sulu çözeltinin selüloz eteri ve çapraz bağlama maddesi, eterleştirilebilir veya esterleştirilmiş çapraz bağlanabilir. CMC, karboksilik asit iyonları içerdiğinden, çapraz bağlama maddesindeki fonksiyonel gruplar, karboksilik asit iyonlarıyla çapraz bağlanarak esterleştirilebilir.
Selüloz eter molekülündeki -OH veya -COO-'nun çapraz bağlama maddesi ile reaksiyonundan sonra suda çözünebilen grupların içeriğinin azalması ve çözeltide çok boyutlu bir ağ yapısının oluşması nedeniyle çözünürlüğü, reolojisi ve mekanik özellikleri değiştirilecek. Selüloz eter ile reaksiyona girmek için farklı çapraz bağlama maddelerinin kullanılmasıyla selüloz eterin uygulama performansı artırılacaktır. Endüstriyel uygulamaya uygun selüloz eter hazırlandı.

2. Çapraz bağlama maddesi türleri

2.1 Aldehit çapraz bağlama maddeleri
Aldehit çapraz bağlama maddeleri, kimyasal olarak aktif olan ve hidroksil, amonyak, amid ve diğer bileşiklerle reaksiyona girebilen aldehit grubu (-CHO) içeren organik bileşikleri ifade eder. Selüloz ve türevleri için kullanılan aldehit çapraz bağlama maddeleri arasında formaldehit, glioksal, glutaraldehit, gliseraldehit vb. yer alır. Aldehit grubu, zayıf asidik koşullar altında asetaller oluşturmak için iki -OH ile kolaylıkla reaksiyona girebilir ve reaksiyon tersine çevrilebilir. Aldehit çapraz bağlama maddeleri tarafından modifiye edilen yaygın selüloz eterler, HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC ve diğer sulu selüloz eterlerdir.
Tek bir aldehit grubu, selüloz eter moleküler zincirindeki iki hidroksil grubu ile çapraz bağlanır ve selüloz eter molekülleri, çözünürlüğünü değiştirecek şekilde bir ağ alanı yapısı oluşturarak asetallerin oluşumu yoluyla bağlanır. Aldehit çapraz bağlama maddesi ile selüloz eter arasındaki serbest -OH reaksiyonu nedeniyle, moleküler hidrofilik grupların miktarı azalır, bu da ürünün suda çözünürlüğünün zayıf olmasına neden olur. Bu nedenle, çapraz bağlama maddesi miktarının kontrol edilmesiyle, selüloz eterin orta derecede çapraz bağlanması, hidrasyon süresini geciktirebilir ve ürünün sulu çözelti içinde çok hızlı çözünmesini önleyebilir ve bu da lokal topaklaşmaya neden olur.
Aldehit ile çapraz bağlanan selüloz eterin etkisi genel olarak aldehit miktarına, pH'a, çapraz bağlama reaksiyonunun homojenliğine, çapraz bağlama süresine ve sıcaklığa bağlıdır. Çok yüksek veya çok düşük çapraz bağlanma sıcaklığı ve pH, hemiasetalin asetale dönüşmesi nedeniyle geri dönüşü olmayan çapraz bağlanmaya neden olacak ve bu da selüloz eterin suda tamamen çözünmesine yol açacaktır. Aldehit miktarı ve çapraz bağlanma reaksiyonunun düzgünlüğü, selüloz eterin çapraz bağlanma derecesini doğrudan etkiler.
Formaldehit, yüksek toksisitesi ve yüksek uçuculuğu nedeniyle selüloz eterin çapraz bağlanmasında daha az kullanılır. Geçmişte formaldehit kaplamalar, yapıştırıcılar ve tekstil alanında daha çok kullanılıyordu ve şimdi yavaş yavaş yerini düşük toksisiteli formaldehit olmayan çapraz bağlama maddeleri alıyor. Glutaraldehitin çapraz bağlama etkisi glioksaldan daha iyidir, ancak güçlü ve keskin bir kokuya sahiptir ve glutaraldehitin fiyatı nispeten yüksektir. Genel olarak endüstride, glioksal, ürünlerin çözünürlüğünü arttırmak amacıyla suda çözünür selüloz eterini çapraz bağlamak için yaygın olarak kullanılır. Genellikle oda sıcaklığında, pH 5~7 zayıf asidik koşullarda çapraz bağlanma reaksiyonu gerçekleştirilebilir. Çapraz bağlanmadan sonra selüloz eterin hidrasyon süresi ve tam hidrasyon süresi uzayacak ve topaklanma olgusu zayıflayacaktır. Çapraz bağlanmayan ürünlerle karşılaştırıldığında selüloz eterin çözünürlüğü daha iyidir ve endüstriyel uygulamaya elverişli olan çözeltide çözünmemiş ürün olmayacaktır. Zhang Shuangjian hidroksipropil metil selülozu hazırladığında, %100 dağılımlı anlık hidroksipropil metil selülozu elde etmek için kurutmadan önce çapraz bağlama maddesi glioksal püskürtüldü; çözündüğünde birbirine yapışmadı ve hızlı dağılım ve çözünmeye sahipti; bu da paketlemeyi pratikte çözdü. uygulama ve uygulama alanını genişletmiştir.
Alkali durumda, asetal oluşturmanın tersinir süreci bozulacak, ürünün hidrasyon süresi kısalacak ve selüloz eterin çapraz bağlanma olmadan çözünme özellikleri eski durumuna dönecektir. Selüloz eterin hazırlanması ve üretimi sırasında, aldehitlerin çapraz bağlanma reaksiyonu genellikle eterasyon reaksiyonu işleminden sonra, ya yıkama işleminin sıvı fazında ya da santrifüjlemeden sonra katı fazda gerçekleştirilir. Genellikle yıkama işleminde çapraz bağlanma reaksiyonunun düzgünlüğü iyidir, ancak çapraz bağlama etkisi zayıftır. Bununla birlikte, mühendislik ekipmanının sınırlamaları nedeniyle, katı fazdaki çapraz bağlama tekdüzeliği zayıftır, ancak çapraz bağlama etkisi nispeten daha iyidir ve kullanılan çapraz bağlama maddesinin miktarı nispeten küçüktür.
Aldehit çapraz bağlama maddeleri modifiye edilmiş suda çözünür selüloz eterin çözünürlüğünü artırmanın yanı sıra mekanik özelliklerini, viskozite stabilitesini ve diğer özelliklerini geliştirmek için de kullanılabileceğine dair raporlar vardır. Örneğin, Peng Zhang, HEC ile çapraz bağlanmak için glioksal kullandı ve çapraz bağlama maddesi konsantrasyonunun, çapraz bağlama pH'ının ve çapraz bağlama sıcaklığının HEC'nin ıslak mukavemeti üzerindeki etkisini araştırdı. Sonuçlar, optimal çapraz bağlama koşulu altında, HEC lifinin çapraz bağlamadan sonraki ıslak mukavemetinin %41,5 oranında arttığını ve performansının önemli ölçüde arttığını göstermektedir. Zhang Jin, CMC'yi çapraz bağlamak için suda çözünür fenolik reçine, glutaraldehit ve trikloroasetaldehit kullandı. Özellikleri karşılaştırıldığında suda çözünür fenolik reçine çapraz bağlı CMC çözeltisi, yüksek sıcaklıkta işlemden sonra en az viskozite düşüşüne, yani en iyi sıcaklık direncine sahipti.
2.2 Karboksilik asit çapraz bağlama maddeleri
Karboksilik asit çapraz bağlama maddeleri, esas olarak süksinik asit, malik asit, tartarik asit, sitrik asit ve diğer ikili veya polikarboksilik asitleri içeren polikarboksilik asit bileşiklerini ifade eder. Karboksilik asit çapraz bağlayıcılar ilk olarak kumaş liflerinin pürüzsüzlüğünü arttırmak için çapraz bağlamada kullanıldı. Çapraz bağlanma mekanizması şu şekildedir: karboksil grubu, esterleştirilmiş çapraz bağlı selüloz eteri üretmek için selüloz molekülünün hidroksil grubu ile reaksiyona girer. Welch ve Yang ve diğerleri. karboksilik asit çapraz bağlayıcıların çapraz bağlanma mekanizmasını inceleyen ilk kişilerdi. Çapraz bağlama işlemi şu şekildeydi: belirli koşullar altında, karboksilik asit çapraz bağlayıcılardaki iki bitişik karboksilik asit grubu, ilk olarak siklik anhidrit oluşturmak üzere dehidre edildi ve anhidrit, bir ağ uzaysal yapısına sahip çapraz bağlı selüloz eter oluşturmak üzere selüloz molekülleri içindeki OH ile reaksiyona girdi.
Karboksilik asit çapraz bağlama maddeleri genellikle selüloz eter içeren hidroksil ikame edicileri ile reaksiyona girer. Karboksilik asit çapraz bağlama maddeleri suda çözünür ve toksik olmadıklarından son yıllarda odun, nişasta, kitosan ve selüloz çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadırlar.
Uygulama alanının performansını artırmak için türevler ve diğer doğal polimer esterifikasyon çapraz bağlama modifikasyonu.
Hu Hanchang ve diğerleri. farklı moleküler yapılara sahip dört polikarboksilik asidi benimsemek için sodyum hipofosfit katalizörü kullanıldı: Propan trikarboksilik asit (PCA), 1,2,3, 4-bütan tetrakarboksilik asit (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) kullanıldı Pamuklu kumaşları bitirmek için. Sonuçlar, polikarboksilik asit terbiye pamuklu kumaşın dairesel yapısının daha iyi kırışık giderme performansına sahip olduğunu gösterdi. Siklik polikarboksilik asit molekülleri, zincir karboksilik asit moleküllerine göre daha fazla sertlikleri ve daha iyi çapraz bağlama etkileri nedeniyle potansiyel olarak etkili çapraz bağlama maddeleridir.
Wang Jiwei ve ark. nişastanın esterifikasyonunu ve çapraz bağlanma modifikasyonunu yapmak için sitrik asit ve asetik anhidritin karışık asidini kullandı. Su çözünürlüğü ve macun şeffaflığı özelliklerini test ederek, esterleştirilmiş çapraz bağlı nişastanın, nişastaya göre daha iyi donma-çözülme stabilitesine, daha düşük macun şeffaflığına ve daha iyi viskozite termal stabilitesine sahip olduğu sonucuna vardılar.
Karboksilik asit grupları, çeşitli polimerlerdeki aktif -OH ile esterifikasyon çapraz bağlama reaksiyonundan sonra çözünürlüklerini, biyolojik olarak parçalanabilirliklerini ve mekanik özelliklerini geliştirebilir ve karboksilik asit bileşikleri, suyun çapraz bağlanma modifikasyonu için geniş umutlara sahip olan toksik olmayan veya düşük toksik özelliklere sahiptir. gıda sınıfı, farmasötik sınıf ve kaplama alanlarında çözünür selüloz eter.
2.3 Epoksi bileşiği çapraz bağlama maddesi
Epoksi çapraz bağlama maddesi iki veya daha fazla epoksi grubu veya aktif fonksiyonel gruplar içeren epoksi bileşikleri içerir. Katalizörlerin etkisi altında, epoksi grupları ve fonksiyonel gruplar, ağ yapılı makromoleküller oluşturmak için organik bileşiklerdeki -OH ile reaksiyona girer. Bu nedenle selüloz eterin çapraz bağlanmasında kullanılabilir.
Selüloz eterin viskozitesi ve mekanik özellikleri, epoksi çapraz bağlama yoluyla geliştirilebilir. Epoksitler ilk olarak kumaş liflerini işlemek için kullanıldı ve iyi bir bitirme etkisi gösterdi. Bununla birlikte, selüloz eterin epoksitler tarafından çapraz bağlanma modifikasyonuna ilişkin çok az rapor bulunmaktadır. Hu Cheng ve arkadaşları, gerçek ipek kumaşların ıslak elastik toparlanma açısını işlem öncesinde 200°'den 280°'ye yükselten yeni bir çok işlevli epoksi bileşiği çapraz bağlayıcı geliştirdi: EPTA. Ayrıca çapraz bağlayıcının pozitif yükü, gerçek ipek kumaşların asit boyalara karşı boyama hızını ve absorbsiyon oranını önemli ölçüde arttırmıştır. Chen Xiaohui ve diğerleri tarafından kullanılan epoksi bileşiği çapraz bağlama maddesi. : polietilen glikol diglisidil eter (PGDE) jelatin ile çapraz bağlanır. Çapraz bağlanmanın ardından jelatin hidrojel, %98,03'e varan en yüksek elastik geri kazanım oranıyla mükemmel elastik geri kazanım performansına sahiptir. Literatürde kumaş ve jelatin gibi doğal polimerlerin merkezi oksitlerle çapraz bağlanma modifikasyonu üzerine yapılan çalışmalara dayanarak, selüloz eterin epoksitlerle çapraz bağlanma modifikasyonu da umut verici bir potansiyele sahiptir.
Epiklorohidrin (aynı zamanda epiklorohidrin olarak da bilinir), -OH, -NH2 ve diğer aktif grupları içeren doğal polimer malzemelerin işlenmesinde yaygın olarak kullanılan bir çapraz bağlama maddesidir. Epiklorohidrin çapraz bağlanmasından sonra malzemenin viskozitesi, asit ve alkali direnci, sıcaklık direnci, tuz direnci, kayma direnci ve mekanik özellikleri iyileştirilecektir. Bu nedenle, epiklorohidrinin selüloz eter çapraz bağlanmasında uygulanması araştırma açısından büyük öneme sahiptir. Örneğin Su Maoyao, epiklorohidrinle çapraz bağlı CMC kullanarak oldukça adsorban bir malzeme yaptı. Malzeme yapısının, ikame derecesinin ve çapraz bağlanma derecesinin adsorpsiyon özellikleri üzerindeki etkisini tartıştı ve yaklaşık %3 çapraz bağlama maddesi ile yapılan ürünün su tutma değerinin (WRV) ve tuzlu su tutma değerinin (SRV) %26 arttığını buldu. sırasıyla 17 kez ve 17 kez. Ding Changguang ve ark. Son derece viskoz karboksimetil selüloz hazırlandı, çapraz bağlanma için eterifikasyondan sonra epiklorohidrin eklendi. Karşılaştırıldığında, çapraz bağlanmış ürünün viskozitesi çapraz bağlanmamış ürününkinden %51'e kadar daha yüksekti.
2.4 Borik asit çapraz bağlama maddeleri
Borik çapraz bağlama maddeleri esas olarak borik asit, boraks, borat, organoborat ve diğer borat içeren çapraz bağlama maddelerini içerir. Çapraz bağlanma mekanizmasının genellikle borik asit (H3BO3) veya boratın (B4O72-) çözeltide tetrahidroksi borat iyonu (B(OH)4-) oluşturması ve daha sonra bileşikteki -Oh ile dehidre olması olduğuna inanılmaktadır. Ağ yapısına sahip çapraz bağlı bir bileşik oluşturun.
Borik asit çapraz bağlayıcılar tıp, cam, seramik, petrol ve diğer alanlarda yardımcı madde olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Borik asit çapraz bağlama maddesi ile muamele edilen malzemenin mekanik mukavemeti artırılacak ve performansını artırmak için selüloz eterin çapraz bağlanması için kullanılabilir.
1960'lı yıllarda inorganik bor (boraks, borik asit ve sodyum tetraborat, vb.), petrol ve gaz sahalarında su bazlı kırma sıvısı geliştirmede kullanılan ana çapraz bağlama maddesiydi. Boraks, kullanılan en eski çapraz bağlama maddesiydi. Kısa çapraz bağlanma süresi ve zayıf sıcaklık direnci gibi inorganik borun eksiklikleri nedeniyle organobor çapraz bağlama maddesinin geliştirilmesi, araştırmaların sıcak noktası haline geldi. Organobor araştırması 1990'larda başladı. Yüksek sıcaklık direnci, kolay kırılan tutkal, kontrol edilebilir gecikmeli çapraz bağlanma vb. özellikleri nedeniyle organobor, petrol ve gaz sahası kırılmasında iyi bir uygulama etkisi elde etti. Liu Ji ve diğerleri. fenilborik asit grubu içeren bir polimer çapraz bağlama maddesi geliştirdi, çapraz bağlama maddesi akrilik asit ve poliol polimer ile süksinimid ester grubu reaksiyonu ile karıştırıldı, ortaya çıkan biyolojik yapıştırıcı mükemmel kapsamlı performansa sahip, nemli bir ortamda iyi yapışma ve mekanik özellikler gösterebiliyor ve olabilir daha basit yapışma. Yang Yang ve diğerleri. kırılma sıvısının guanidin jel baz sıvısını çapraz bağlamak için kullanılan ve çapraz bağlama işleminden sonra kırma sıvısının sıcaklığını ve kayma direncini büyük ölçüde artıran, yüksek sıcaklığa dayanıklı bir zirkonyum bor çapraz bağlama maddesi üretti. Petrol sondaj sıvısında karboksimetil selüloz eterin borik asit çapraz bağlama maddesi ile modifikasyonu rapor edilmiştir. Özel yapısı nedeniyle tıpta ve inşaatta kullanılabilir.
İnşaat, kaplama ve diğer alanlarda selüloz eterin çapraz bağlanması.
2.5 Fosfit çapraz bağlama maddesi
Fosfat çapraz bağlama maddeleri esas olarak fosfor trikloroksi (fosfoasil klorür), sodyum trimetafosfat, sodyum tripolifosfat vb. içerir. Çapraz bağlama mekanizması, PO bağının veya P-Cl bağının, difosfat üretmek ve bir ağ yapısı oluşturmak için sulu çözeltideki moleküler -OH ile esterleştirilmesidir. .
Toksik olmayan veya düşük toksisiteye bağlı olarak fosfit çapraz bağlama maddesi, nişasta, kitosan ve diğer doğal polimer çapraz bağlama işlemleri gibi gıda, ilaç polimer malzemesi çapraz bağlama modifikasyonunda yaygın olarak kullanılır. Sonuçlar, nişastanın jelatinleşme ve şişme özelliklerinin, az miktarda fosfit çapraz bağlama maddesinin eklenmesiyle önemli ölçüde değiştirilebileceğini göstermektedir. Nişasta çapraz bağlanmasından sonra jelatinleşme sıcaklığı artar, macun stabilitesi artar, asit direnci orijinal nişastadan daha iyidir ve film mukavemeti artar.
Kitosanın mekanik mukavemetini, kimyasal stabilitesini ve diğer özelliklerini geliştirebilen fosfit çapraz bağlama maddesi ile çapraz bağlanması üzerine de birçok çalışma bulunmaktadır. Şu anda, selüloz eter çapraz bağlama işlemi için fosfit çapraz bağlama maddesinin kullanımına ilişkin herhangi bir rapor bulunmamaktadır. Selüloz eter ve nişasta, kitosan ve diğer doğal polimerler daha aktif -OH içerdiğinden ve fosfit çapraz bağlama maddesi toksik olmayan veya düşük toksisiteli fizyolojik özelliklere sahip olduğundan, bunun selüloz eter çapraz bağlama araştırmalarındaki uygulamasının da potansiyel umutları vardır. Gıdada kullanılan CMC gibi, fosfit çapraz bağlama maddesi modifikasyonuna sahip diş macunu sınıfı alanı, kalınlaşmasını, reolojik özelliklerini geliştirebilir. Tıp alanında kullanılan MC, HPMC ve HEC fosfit çapraz bağlama ajanı ile geliştirilebilmektedir.
2.6 Diğer çapraz bağlama maddeleri
Yukarıdaki aldehitler, epoksitler ve selüloz eter çapraz bağlama, eterifikasyon çapraz bağlamaya, karboksilik asit, borik asit ve fosfit çapraz bağlama maddesi, esterifikasyon çapraz bağlamaya aittir. Ek olarak, selüloz eter çapraz bağlama için kullanılan çapraz bağlama maddeleri aynı zamanda izosiyanat bileşiklerini, nitrojen hidroksimetil bileşiklerini, sülfhidril bileşiklerini, metal çapraz bağlama maddelerini, organosilikon çapraz bağlama maddelerini vb. içerir. Moleküler yapısının ortak özellikleri, molekülün birden fazla fonksiyonel grup içermesidir. -OH ile reaksiyona girmesi kolaydır ve çapraz bağlanma sonrasında çok boyutlu bir ağ yapısı oluşturabilir. Çapraz bağlama ürünlerinin özellikleri, çapraz bağlama maddesinin tipine, çapraz bağlanma derecesine ve çapraz bağlanma koşullarına bağlıdır.
Badit · Pabin · Condu ve diğerleri. metil selülozu çapraz bağlamak için toluen diizosiyanat (TDI) kullandı. Çapraz bağlanmadan sonra, TDI yüzdesinin artmasıyla cam geçiş sıcaklığı (Tg) arttı ve sulu çözeltinin stabilitesi gelişti. TDI ayrıca yapıştırıcılarda, kaplamalarda ve diğer alanlarda çapraz bağlanma modifikasyonu için yaygın olarak kullanılır. Modifikasyondan sonra filmin yapışkanlık özelliği, sıcaklık direnci ve suya dayanıklılığı artacaktır. Bu nedenle TDI, çapraz bağlama modifikasyonu yoluyla inşaatta, kaplamalarda ve yapıştırıcılarda kullanılan selüloz eterin performansını artırabilir.
Disülfid çapraz bağlama teknolojisi, tıbbi malzemelerin modifikasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır ve tıp alanında selüloz eter ürünlerinin çapraz bağlanması için belirli bir araştırma değerine sahiptir. Shu Shujun ve diğerleri. β-siklodekstrini silika mikrokürelerle birleştirdi, merkaptoillenmiş kitosan ve glukanı gradyan kabuk tabakası yoluyla çapraz bağladı ve simüle edilmiş fizyolojik pH'da iyi stabilite sergileyen disülfür çapraz bağlı nanokapslar elde etmek için silika mikroküreleri çıkardı.
Metal çapraz bağlama maddeleri esas olarak Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) ve Fe(III) gibi yüksek metal iyonlarının inorganik ve organik bileşikleridir. Yüksek metal iyonları, hidrasyon, hidroliz ve hidroksil köprüsü yoluyla çok çekirdekli hidroksil köprüsü iyonları oluşturmak üzere polimerize edilir. Genel olarak yüksek valanslı metal iyonlarının çapraz bağlanmasının, çok boyutlu uzaysal yapı polimerleri oluşturmak üzere karboksilik asit gruplarıyla birleştirilmesi kolay olan çok çekirdekli hidroksil köprü iyonları yoluyla gerçekleştiğine inanılmaktadır. Xu Kai ve diğerleri. Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) ve Fe(III) serisi yüksek fiyatlı metal çapraz bağlı karboksimetil hidroksipropil selülozun (CMHPC) reolojik özelliklerini ve termal stabilite, filtrasyon kaybını inceledi , asılı kum kapasitesi, tutkal kırma kalıntısı ve uygulama sonrası tuz uyumluluğu. Sonuçlar şunu gösterdi: Metal çapraz bağlayıcı, petrol kuyusu kırma sıvısının çimentolama maddesi için gerekli özelliklere sahiptir.

3. Çapraz bağlama modifikasyonu yoluyla selüloz eterin performansının iyileştirilmesi ve teknik gelişimi

3.1 Boya ve inşaat
Selüloz eter esas olarak HEC, HPMC, HEMC ve MC inşaat, kaplama alanında daha çok kullanılır, bu tür selüloz eter iyi su direncine, kalınlaşmaya, tuz ve sıcaklık direncine, kayma direncine sahip olmalıdır, sıklıkla çimento harcı, lateks boyada kullanılır , seramik fayans yapıştırıcısı, dış cephe boyası, lake vb. Bina nedeniyle, malzemelerin kaplama alanı gereksinimleri iyi mekanik dayanıma ve stabiliteye sahip olmalıdır, genellikle epoksi halojenlenmiş alkan, çapraz bağlama için borik asit çapraz bağlama maddesi kullanımı gibi selüloz eter çapraz bağlama modifikasyonuna eterifikasyon tipi çapraz bağlama maddesini seçin, ürünü geliştirebilir viskozite, tuz ve sıcaklık direnci, kayma direnci ve mekanik özellikler.
3.2 Tıp, gıda ve günlük kimyasallar alanları
Suda çözünür selüloz eter içindeki MC, HPMC ve CMC sıklıkla farmasötik kaplama malzemeleri, farmasötik yavaş salınımlı katkı maddeleri ve sıvı farmasötik koyulaştırıcı ve emülsiyon stabilizatöründe kullanılır. CMC ayrıca yoğurt, süt ürünleri ve diş macunlarında emülgatör ve koyulaştırıcı olarak da kullanılabilir. HEC ve MC günlük kimya alanında kalınlaştırmak, dağıtmak ve homojenleştirmek için kullanılır. Tıp, gıda ve günlük kimyasal sınıfının güvenli ve toksik olmayan malzemelere ihtiyacı olduğundan, bu tür selüloz eter için çapraz bağlama modifikasyonundan sonra fosforik asit, karboksilik asit çapraz bağlama maddesi, sülfhidril çapraz bağlama maddesi vb. kullanılabilir. ürünün viskozitesini, biyolojik stabilitesini ve diğer özelliklerini iyileştirir.
HEC tıp ve gıda alanlarında nadiren kullanılır, ancak HEC güçlü çözünürlüğe sahip iyonik olmayan bir selüloz eter olduğundan MC, HPMC ve CMC'ye göre benzersiz avantajlara sahiptir. Gelecekte ilaç ve gıda alanlarında büyük gelişme potansiyeline sahip olacak güvenli ve toksik olmayan çapraz bağlama maddeleri ile çapraz bağlanacaktır.
3.3 Petrol sondajı ve üretim alanları
CMC ve karboksillenmiş selüloz eter, endüstriyel sondaj çamuru arıtma maddesi, sıvı kaybı maddesi, koyulaştırıcı madde olarak yaygın olarak kullanılır. İyonik olmayan bir selüloz eter olan HEC, iyi kalınlaştırma etkisi, güçlü kum süspansiyon kapasitesi ve stabilitesi, ısı direnci, yüksek tuz içeriği, düşük boru hattı direnci, daha az sıvı kaybı, hızlı kauçuk nedeniyle petrol sondajı alanında da yaygın olarak kullanılmaktadır. kırılma ve düşük kalıntı. Şu anda, petrol sondaj alanında kullanılan CMC'yi değiştirmek için borik asit çapraz bağlama maddelerinin ve metal çapraz bağlama maddelerinin kullanımı hakkında daha fazla araştırma var, iyonik olmayan selüloz eter çapraz bağlama modifikasyonu araştırmaları daha az rapor ediyor, ancak iyonik olmayan selüloz eterin hidrofobik modifikasyonu önemli gösteriyor viskozite, sıcaklık ve tuz direnci ve kayma stabilitesi, iyi dağılım ve biyolojik hidrolize karşı direnç. Borik asit, metal, epoksit, epoksi halojenlenmiş alkanlar ve diğer çapraz bağlama maddeleri ile çapraz bağlandıktan sonra, petrol sondajında ​​ve üretiminde kullanılan selüloz eter, kalınlaşmasını, tuz ve sıcaklık direncini, stabilitesini vb. geliştirmiştir ve bu da büyük bir uygulama beklentisine sahiptir. gelecek.
3.4 Diğer Alanlar
Kalınlaşma, emülsifikasyon, film oluşturma, koloidal koruma, nem tutma, yapışma, anti-duyarlılık ve diğer mükemmel özelliklere bağlı olarak selüloz eter, yukarıdaki alanlara ek olarak daha yaygın olarak kullanılır, aynı zamanda kağıt yapımında, seramikte, tekstil baskısında ve boyamada da kullanılır. polimerizasyon reaksiyonu ve diğer alanlar. Çeşitli alanlardaki malzeme özelliklerinin gereksinimlerine göre, uygulama gereksinimlerini karşılamak üzere çapraz bağlama modifikasyonu için farklı çapraz bağlama maddeleri kullanılabilir. Genel olarak çapraz bağlı selüloz eter iki kategoriye ayrılabilir: eterleştirilmiş çapraz bağlı selüloz eter ve esterleştirilmiş çapraz bağlı selüloz eter. Aldehitler, epoksitler ve diğer çapraz bağlayıcılar, selüloz eter üzerindeki -Oh ile reaksiyona girerek eterleşme çapraz bağlayıcılarına ait olan eter-oksijen bağını (-O-) oluşturur. Karboksilik asit, fosfit, borik asit ve diğer çapraz bağlama maddeleri, esterifikasyon çapraz bağlama maddelerine ait ester bağları oluşturmak üzere selüloz eter üzerindeki -OH ile reaksiyona girer. CMC'deki karboksil grubu, esterleştirilmiş çapraz bağlı selüloz eteri üretmek için çapraz bağlama maddesindeki -OH ile reaksiyona girer. Şu anda bu tür çapraz bağlanma modifikasyonu üzerine az sayıda araştırma bulunmaktadır ve gelecekte hala geliştirilmeye yer vardır. Eter bağının stabilitesi ester bağınınkinden daha iyi olduğundan, eter tipi çapraz bağlı selüloz eter daha güçlü stabiliteye ve mekanik özelliklere sahiptir. Farklı uygulama alanlarına göre, uygulama ihtiyaçlarını karşılayan ürünler elde etmek amacıyla selüloz eter çapraz bağlama modifikasyonu için uygun çapraz bağlama maddesi seçilebilir.

4. Sonuç

Şu anda endüstri, çözünme süresini geciktirmek ve çözünme sırasında ürünün topaklanması sorununu çözmek amacıyla selüloz eterini çapraz bağlamak için glioksal kullanıyor. Glioksal çapraz bağlı selüloz eter yalnızca çözünürlüğünü değiştirebilir, ancak diğer özelliklerde belirgin bir gelişme sağlamaz. Şu anda, selüloz eter çapraz bağlanması için glioksal dışındaki diğer çapraz bağlama maddelerinin kullanımı nadiren araştırılmaktadır. Selüloz eter, petrol sondajı, inşaat, kaplama, gıda, ilaç ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanıldığından, çözünürlüğü, reolojisi ve mekanik özellikleri, uygulamasında çok önemli bir rol oynamaktadır. Çapraz bağlama modifikasyonu yoluyla, uygulama ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde çeşitli alanlardaki uygulama performansını artırabilir. Örneğin, selüloz eter esterifikasyonu için karboksilik asit, fosforik asit, borik asit çapraz bağlama maddesi, gıda ve ilaç alanındaki uygulama performansını artırabilir. Ancak aldehitler fizyolojik toksisitelerinden dolayı gıda ve ilaç sanayinde kullanılamazlar. Borik asit ve metal çapraz bağlama maddeleri, petrol sondajında ​​kullanılan selüloz eterin çapraz bağlanmasından sonra petrol ve gaz kırma sıvısının performansını artırmaya yardımcı olur. Epiklorohidrin gibi diğer alkil çapraz bağlama maddeleri, selüloz eterin viskozitesini, reolojik özelliklerini ve mekanik özelliklerini geliştirebilir. Bilim ve teknolojinin sürekli gelişmesiyle birlikte, çeşitli endüstrilerin malzeme özelliklerine yönelik gereksinimleri sürekli olarak gelişmektedir. Selüloz eterin çeşitli uygulama alanlarındaki performans gereksinimlerini karşılamak amacıyla, selüloz eter çapraz bağlanmasına ilişkin gelecekteki araştırmaların geliştirilmesi için geniş beklentiler bulunmaktadır.