Гидроксиетил целлюлоза эфирының синтезы һәм реологик үзлекләре

Selfзе ясаган алкалы катализаторы, индустриаль гидроксиетил булганда целлюлоза N- (2,3-эпоксипропил) триметиламмоний хлорид (GTA) катионизация реагенты белән реакцияләнгән, коры ысул белән югары алмаштыручы дүртенче аммиакны тоз ысулы белән тоз тибындагы Гидроксиетил целлюлоза эфиры (HEC). ГТАның гидроксиетил целлюлозасына (HEC) тәэсире, NaOHның HEC белән мөнәсәбәте, реакция температурасы һәм реакция эффективлыгына реакция вакыты бердәм эксперимент планы белән тикшерелде, һәм оптимальләштерелгән процесс шартлары Монте аша алынган. Карло симуляциясе. Theәм эксперименталь тикшерү аша катион эфирлаштыру реагентының реакция эффективлыгы 95% ка җитә. Шул ук вакытта аның реологик үзенчәлекләре турында сөйләштеләр. Нәтиҗә күрсәттеHEC Ньютон булмаган сыеклыкның характеристикаларын күрсәтте, һәм эремә массасы концентрациясе арту белән аның күренгән ябышлыгы артты; тоз эремәсенең билгеле бер концентрациясендә, күренгән ябышлыкHEC кушылган тоз концентрациясенең артуы белән кимеде. Шул ук кыру ставкасы астында, күренгән ябышлыкHEC CaCl2 чишелеш системасындагыдан югарыракHEC NaCl чишелеш системасында.

Төп сүзләр:Гидроксиетилцеллюлоза эфиры; коры процесс; реологик үзлекләр

Cellеллюлоза бай чыганакларга, биодеградациягә, биокомплективлыкка һәм җиңел дериватизациягә ия, һәм күп өлкәләрдә тикшеренү ноктасы. Кионик целлюлоза - целлюлоза туемнарының иң мөһим вәкилләренең берсе. Хуш ис сәнәгате ассоциациясенең CTFA тарафыннан теркәлгән шәхси саклау продуктлары өчен катион полимерлары арасында аны куллану беренче. Ул чәч кондиционеры кондиционерында, йомшарткычларда, бораулаучы сланец гидратлаштыру ингибиторларында һәм канга каршы агентларда һәм башка өлкәләрдә киң кулланылырга мөмкин.

Хәзерге вакытта дүртенче аммиак катион гидроксиетил целлюлоза эфирын әзерләү ысулы - эретүче ысул, күп кыйммәтле органик эреткечләр таләп итә, кыйммәт, куркынычсыз һәм әйләнә-тирәне пычрата. Чыгару ысулы белән чагыштырганда, коры ысул гади процессның, югары реакция эффективлыгының һәм әйләнә-тирә мохитнең пычрануының искиткеч өстенлекләренә ия. Бу кәгазьдә катион целлюлоза эфиры коры ысул белән синтезланган һәм аның реологик тәртибе өйрәнелгән.

1. Эксперименталь өлеш

1.1 Материаллар һәм реагентлар

Гидроксиетил целлюлозасы (HEC сәнәгать продукты, аның молекуляр алмаштыру дәрәҗәсе 1,8 ~ 2,0); эпокси хлорид Пропан һәм триметиламиннан әзерләнгән N- (2,3-эпоксипропил) триметиламмоний хлорид (GTA) катионизация реагенты; үзеннән ясалган эшкәртү катализаторы; этанол һәм мөңге кислотасы аналитик яктан чиста; NaCl, KCl, CaCl2, һәм AlCl3 химик яктан чиста реагентлар.

1.2 Дүртенче аммиак катион целлюлозасын әзерләү

5г гидроксиетил целлюлозасы һәм тиешле күләмдә эшләнгән алкалы катализаторы стрилер белән җиһазландырылган цилиндрик корыч цилиндрга кушыгыз, һәм бүлмә температурасында 20 минутка куегыз; аннары билгеле күләмдә ГТА өстәгез, бүлмә температурасында 30 минут кайнатуны дәвам итегез, һәм билгеле бер температурада һәм вакытта реакция итегез, нигездә каты чимал алынган. Чиста продукт тиешле күләмдә кисотик кислотасы булган этанол эремәсенә сеңдерелгән, чистартылган, юылган һәм вакуум белән киптерелгән, дүртенче аммиак катион целлюлозасын алу өчен.

1.3 Дүртенче аммиак катион гидроксиетил целлюлозасының азот масса өлешен билгеләү

Азотның масса өлеше Кельдахл ысулы белән билгеләнде.

2. Коры синтез процессын эксперименталь проектлау һәм оптимизацияләү

Экспериментны проектлау өчен бердәм дизайн ысулы кулланылды, һәм GTA-ның гидроксиетил целлюлозасына (HEC), NaOH-ның HEC-ка мөнәсәбәте, реакция температурасы һәм реакция эффективлыгына реакция вакыты тикшерелде.

3. Реологик үзлекләрне тикшерү

3.1 Концентрация һәм әйләнү тизлегенең йогынтысы

Кисү дәрәҗәсенең күренгән ябышлыгына тәэсирен алуHEC Төрле концентрацияләрдә Ds = 0.11, мисал итеп, кыру темплары әкренләп 0,05 дән 0,5 с-1гә кадәр артканда, күренгән ябышлык.HEC эремә кими, аеруча 0,05 ~ 0,5с-1дә күренгән ябышлык 160МПадан кискен төште·s 40MPa·лар, кыру нечкәлегеHEC су эремәсе Ньютон булмаган реологик үзенчәлекләрне күрсәтте. Кулланылган кыру стрессының эффекты - таралган этап кисәкчәләре арасындагы үзара тәэсир көчен киметү. Аерым шартларда, көч никадәр зур булса, күренгән ябышлык шулкадәр зур.

Аны шулай ук ​​3% һәм 4% ябышлыклардан күрергә мөмкинHEC масса концентрациясе тиешенчә 3% һәм 4% төрле кыр ставкаларында. Чишелешнең күренгән ябышлыгы аның ябышлыгын арттыру сәләтенең концентрация белән артуын күрсәтә. Сәбәбе - чишелеш системасында концентрация арта барган саен, төп чылбыр молекулалары арасында үзара репрессияHEC һәм молекуляр чылбырлар арта, һәм күренгән ябышлык арта.

3.2 Төрле тозның концентрацияләренең эффекты

КонцентрациясеHEC 3% тәшкил итте, һәм NaCl тозын эремәнең ябышлык үзлекләренә тәэсире төрле кыру темпларында тикшерелде.

Нәтиҗәдән күренгәнчә, полиэлектролит күренешен күрсәткән тоз концентрациясенең артуы белән күренгән ябышлык кими. Чөнки тоз эремәсендә Na + өлеше анион белән бәйләнгәнHEC ян чылбыр. Тоз эремәсе концентрациясе никадәр зур булса, полионны нейтральләштерү яки контрон белән саклау дәрәҗәсе, һәм электростатик репулициянең кимүе, полионның корылма тыгызлыгының кимүенә китерә. , полимер чылбыр кысыла һәм бөдрәләнә, һәм күренгән концентрация кими.

3.3 Төрле кушылган тозларның эффекты

Аны ике төрле кушылган тозның, Nacl һәм CaCl2 тәэсиреннән күреп була, күренеп торган ябышлыкка.HEC кушылган тоз кушылу белән күренгән ябышлык кими, һәм шул ук кыру тизлегендә, күренгән ябышлык.HEC CaCl2 чишелеш системасында чишелешHEC NaCl чишелеш системасында чишелеш. Сәбәбе - кальций тозы дивалент ион, һәм полиэлектролит ян чылбырына Cl-ны бәйләү җиңелрәк. Дүртенче аммиак төркеменең кушылмасыHEC Cl- кими, һәм саклану азрак, һәм полимер чылбырның корылма тыгызлыгы югарырак, нәтиҗәдә полимер чылбырдагы электростатик репулиция зуррак, һәм полимер чылбыр сузылган, шуңа күрә ябышлык югарырак.

4. Йомгаклау

Highlyгары алмаштырылган катион целлюлозасын коры әзерләү - гади эш, югары реакция эффективлыгы һәм аз пычрану белән идеаль әзерлек ысулы, һәм югары энергия кулланудан, әйләнә-тирә мохитнең пычрануыннан һәм эретүчеләр куллану аркасында агуланудан сакланырга мөмкин.

Кионик целлюлоза эфиры эремәсе Ньютон булмаган сыеклыкның характеристикаларын күрсәтә һәм кыру нечкәлегенә ия; массаның концентрациясе арта барган саен, аның күренгән ябышлыгы арта; тоз эремәсенең билгеле концентрациясендә,HEC күренгән ябышлык арту һәм кимү белән арта. Шул ук кыру ставкасы астында, күренгән ябышлыкHEC CaCl2 чишелеш системасындагыдан югарыракHEC NaCl чишелеш системасында.