Suvda eruvchan tsellyuloza efir hosilalari

Har xil turdagi oʻzaro bogʻlovchi moddalar va suvda eruvchan tsellyuloza efirining oʻzaro bogʻlanish mexanizmi, yoʻli va xossalari bilan tanishtirildi. O'zaro bog'lanish modifikatsiyasi orqali suvda eriydigan tsellyuloza efirining yopishqoqligi, reologik xususiyatlari, eruvchanligi va mexanik xususiyatlari uning qo'llanilishini yaxshilash uchun sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin. Turli xil o'zaro bog'lovchilarning kimyoviy tuzilishi va xususiyatlariga ko'ra, tsellyuloza efirining o'zaro bog'liqligini o'zgartirish reaktsiyalarining turlari umumlashtirildi va tsellyuloza efirining turli sohalarida turli xil o'zaro bog'lovchilarning rivojlanish yo'nalishlari umumlashtirildi. O'zaro bog'lanish yo'li bilan o'zgartirilgan suvda eruvchan tsellyuloza efirining ajoyib ishlashi va uyda va chet elda o'tkazilgan bir nechta tadqiqotlarni hisobga olgan holda, tsellyuloza efirining kelajakdagi o'zaro bog'liq modifikatsiyasi rivojlanish uchun keng istiqbolga ega. Bu tegishli tadqiqotchilar va ishlab chiqarish korxonalari uchun.
Kalit so'zlar: o'zaro bog'lanish modifikatsiyasi; tsellyuloza efiri; Kimyoviy tuzilishi; Eruvchanlik; Ilovaning ishlashi

Tsellyuloza efiri o'zining mukammal ishlashi tufayli qalinlashtiruvchi, suvni ushlab turuvchi, yopishtiruvchi, biriktiruvchi va dispersant, himoya kolloid, stabilizator, suspenziya agenti, emulsifikator va plyonka hosil qiluvchi vosita sifatida qoplama, qurilish, neft, kundalik kimyoviy, oziq-ovqat sanoatida keng qo'llaniladi. va tibbiyot va boshqa sanoat tarmoqlari. Tsellyuloza efiri asosan metiltsellyuloza,gidroksietil tsellyuloza,karboksimetil tsellyuloza, etil tsellyuloza, gidroksipropil metil tsellyuloza, gidroksietil metil tsellyuloza va aralash efirning boshqa turlari. Tsellyuloza efiri paxta tolasi yoki yog'och tolasidan gidroksidi, eterifikatsiya, yuvish santrifüjlash, quritish, silliqlash jarayoni tayyorlangan, eterifikatsiya vositalaridan foydalanish odatda halogenli alkan yoki epoksi alkandan foydalanadi.
Shu bilan birga, suvda eruvchan tsellyuloza efirini qo'llash jarayonida yuqori va past harorat, kislota-asos muhiti, murakkab ion muhiti kabi maxsus muhitga duch kelishi mumkin, bu muhitlar qalinlashuv, eruvchanlik, suvni ushlab turish, yopishish, suvda eruvchan tsellyuloza efirining yopishtiruvchi, barqaror suspenziyasi va emulsifikatsiyasi katta ta'sir ko'rsatadi va hatto uning funksionalligini to'liq yo'qotishiga olib keladi.
Tsellyuloza efirini qo'llash samaradorligini oshirish uchun turli xil o'zaro bog'lash vositalaridan foydalangan holda o'zaro bog'lanishni davolashni o'tkazish kerak, mahsulotning ishlashi boshqacha. Sanoat ishlab chiqarish jarayonida o'zaro bog'liqlik texnologiyasi bilan birlashtirilgan turli xil o'zaro bog'lovchi vositalarni va ularning o'zaro bog'lanish usullarini o'rganishga asoslanib, ushbu maqola tsellyuloza efirining turli xil o'zaro bog'lovchi moddalar bilan o'zaro bog'lanishini muhokama qiladi va tsellyuloza efirining o'zaro bog'lanish modifikatsiyasi uchun ma'lumot beradi. .

1.Tsellyuloza efirining tuzilishi va oʻzaro bogʻlanish prinsipi

Tsellyuloza efiritsellyuloza hosilalarining bir turi bo'lib, u tabiiy tsellyuloza molekulalari va galogenlangan alkan yoki epoksid alkanda uchta spirt gidroksil guruhini efir bilan almashtirish reaktsiyasi orqali sintezlanadi. O'rinbosarlarning farqi tufayli tsellyuloza efirining tuzilishi va xususiyatlari har xil. Tsellyuloza efirining o'zaro bog'lanish reaktsiyasi asosan -OH (glyukoza birligi halqasidagi OH yoki o'rinbosardagi -OH yoki o'rinbosardagi karboksil) va o'zaro bog'lovchi agentning ikkilik yoki bir nechta funktsional guruhlar bilan efirlanishi yoki esterifikatsiyasini o'z ichiga oladi. yoki ko'proq tsellyuloza efir molekulalari ko'p o'lchovli fazoviy tarmoq strukturasini hosil qilish uchun bir-biriga bog'langan. Bu o'zaro bog'langan tsellyuloza efiri.
Umuman olganda, tsellyuloza efiri va HEC, HPMC, HEMC, MC va CMC kabi ko'proq -OH ni o'z ichiga olgan suvli eritmaning o'zaro bog'lovchi agenti efirga yoki esterifikatsiyalangan o'zaro bog'lanishi mumkin. CMC tarkibida karboksilik kislota ionlari mavjud bo'lganligi sababli, o'zaro bog'liqlik agentidagi funktsional guruhlar karboksilik kislota ionlari bilan o'zaro bog'langan holda esterifikatsiyalanishi mumkin.
Tsellyuloza efir molekulasidagi -OH yoki -COO-ning o'zaro bog'lovchi vosita bilan reaksiyasidan so'ng, suvda eruvchan guruhlar tarkibining kamayishi va eritmada ko'p o'lchovli tarmoq strukturasi hosil bo'lishi, uning eruvchanligi, reologiyasi va mexanik xususiyatlari. o'zgartiriladi. Tsellyuloza efiri bilan reaksiyaga kirishish uchun turli xil o'zaro bog'lovchi vositalardan foydalangan holda, tsellyuloza efirining qo'llanilishi samaradorligi yaxshilanadi. Sanoatda qo'llash uchun yaroqli tsellyuloza efiri tayyorlandi.

2. O‘zaro bog‘lovchi moddalarning turlari

2.1 Aldegidlarni o'zaro bog'lovchi moddalar
Aldegid o'zaro bog'lovchi moddalar kimyoviy faol bo'lgan va gidroksil, ammiak, amid va boshqa birikmalar bilan reaksiyaga kirisha oladigan aldegid guruhi (-CHO) bo'lgan organik birikmalarga tegishli. Tsellyuloza va uning hosilalari uchun ishlatiladigan aldegid o'zaro bog'lovchi moddalar formaldegid, glyoksal, glutaraldegid, glitseraldegid va boshqalarni o'z ichiga oladi. Aldegid guruhi zaif kislotali sharoitda atsetallarni hosil qilish uchun ikki -OH bilan osongina reaksiyaga kirishadi va reaktsiya teskari bo'ladi. Aldegidlarni o'zaro bog'lovchi moddalar bilan o'zgartirilgan umumiy tsellyuloza efirlari HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC va boshqa suvli tsellyuloza efirlaridir.
Yagona aldegid guruhi tsellyuloza efir molekulyar zanjirida ikkita gidroksil guruhi bilan o'zaro bog'langan va tsellyuloza efir molekulalari eruvchanligini o'zgartirish uchun tarmoq fazo tuzilishini hosil qilib, asetallarning hosil bo'lishi orqali bog'lanadi. Aldegid o'zaro bog'lovchi agenti va tsellyuloza efiri o'rtasidagi erkin -OH reaktsiyasi tufayli molekulyar hidrofil guruhlarning miqdori kamayadi, natijada mahsulotning suvda eruvchanligi yomonlashadi. Shuning uchun, o'zaro bog'liqlik agenti miqdorini nazorat qilish orqali, tsellyuloza efirining mo''tadil o'zaro bog'lanishi hidratsiya vaqtini kechiktirishi va mahsulotning suvli eritmada juda tez erishini oldini oladi, natijada mahalliy aglomeratsiya paydo bo'ladi.
Aldegidni o'zaro bog'laydigan tsellyuloza efirining ta'siri odatda aldegid miqdori, pH, o'zaro bog'lanish reaktsiyasining bir xilligi, o'zaro bog'lanish vaqti va haroratga bog'liq. Juda yuqori yoki juda past o'zaro bog'lanish harorati va pH, yarimatsetalning asetalga aylanishi tufayli qaytarilmas o'zaro bog'lanishni keltirib chiqaradi, bu esa suvda to'liq erimaydigan tsellyuloza efiriga olib keladi. Aldegid miqdori va o'zaro bog'lanish reaktsiyasining bir xilligi tsellyuloza efirining o'zaro bog'lanish darajasiga bevosita ta'sir qiladi.
Formaldegid yuqori toksikligi va yuqori uchuvchanligi tufayli tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash uchun kamroq qo'llaniladi. Ilgari formaldegid qoplamalar, yopishtiruvchi moddalar, to'qimachilik sohasida ko'proq ishlatilgan va endi u asta-sekin past zaharli formaldegid bo'lmagan o'zaro bog'lovchi moddalar bilan almashtiriladi. Glutaraldegidning o'zaro bog'liqlik ta'siri glyoksaldan yaxshiroqdir, lekin u kuchli o'tkir hidga ega va glutaraldegidning narxi nisbatan yuqori. Umuman olganda, sanoatda glyoksal odatda mahsulotlarning eruvchanligini yaxshilash uchun suvda eruvchan tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash uchun ishlatiladi. Odatda xona haroratida pH 5 ~ 7 zaif kislotali sharoitlarda o'zaro bog'lanish reaktsiyasi amalga oshirilishi mumkin. O'zaro bog'langandan so'ng, tsellyuloza efirining hidratsiya vaqti va to'liq hidratsiya vaqti uzoqroq bo'ladi va aglomeratsiya hodisasi zaiflashadi. O'zaro bog'liq bo'lmagan mahsulotlar bilan solishtirganda, tsellyuloza efirining eruvchanligi yaxshiroq va sanoatda qo'llash uchun qulay bo'lgan eritmada erimagan mahsulotlar bo'lmaydi. Chjan Shuangjian gidroksipropil metil tsellyulozani tayyorlaganida, 100% dispersiyaga ega tezkor gidroksipropil metil tsellyulozani olish uchun quritishdan oldin o'zaro bog'liqlik agenti glyoksal püskürtülür, u eritilganda bir-biriga yopishmaydi va tez tarqalish va eriydi, bu to'plamni amaliy jihatdan hal qildi. ilova va dastur maydoni kengaytirildi.
Ishqoriy holatda asetal hosil bo'lishining teskari jarayoni buziladi, mahsulotning hidratsiya vaqti qisqaradi va tsellyuloza efirining o'zaro bog'lanishsiz erishi xususiyatlari tiklanadi. Tsellyuloza efirini tayyorlash va ishlab chiqarish jarayonida aldegidlarning o'zaro bog'lanish reaktsiyasi odatda efir reaktsiyasi jarayonidan so'ng, yuvish jarayonining suyuq fazasida yoki santrifüjdan keyin qattiq fazada amalga oshiriladi. Odatda, yuvish jarayonida o'zaro bog'lanish reaktsiyasining bir xilligi yaxshi, lekin o'zaro bog'liqlik ta'siri yomon. Biroq, muhandislik uskunalari cheklovlari tufayli, qattiq fazada o'zaro bog'liqlik bir xilligi yomon, lekin o'zaro bog'liqlik ta'siri nisbatan yaxshiroq va ishlatiladigan o'zaro bog'liqlik agenti miqdori nisbatan kichik.
Aldegidlarni o'zaro bog'lovchi moddalar suvda eruvchan tsellyuloza efirini o'zgartirdi, uning eruvchanligini yaxshilashdan tashqari, uning mexanik xususiyatlarini, yopishqoqlik barqarorligini va boshqa xususiyatlarini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan hisobotlar ham mavjud. Masalan, Peng Zhang HEC bilan o'zaro bog'lanish uchun glyoksaldan foydalangan va o'zaro bog'liqlik agenti kontsentratsiyasi, o'zaro bog'liqlik pH va o'zaro bog'lanish haroratining HECning nam kuchiga ta'sirini o'rgangan. Natijalar shuni ko'rsatadiki, optimal o'zaro bog'lanish sharoitida, o'zaro bog'lanishdan keyin HEC tolasining nam mustahkamligi 41,5% ga oshadi va uning ishlashi sezilarli darajada yaxshilanadi. Chjan Jin CMCni o'zaro bog'lash uchun suvda eriydigan fenolik qatron, glutaraldegid va trikloroasetaldegiddan foydalangan. Xususiyatlarni taqqoslab, suvda eruvchan fenolik qatronlar bilan o'zaro bog'langan CMC eritmasi yuqori haroratli ishlov berishdan so'ng eng kam viskoziteyi pasaytirishga, ya'ni eng yaxshi harorat qarshiligiga ega edi.
2.2 Karboksilik kislota o'zaro bog'lovchi moddalar
Karboksilik kislota o'zaro bog'lash agentlari polikarboksilik kislota birikmalariga, asosan süksinik kislota, molik kislota, tartarik kislota, limon kislotasi va boshqa ikkilik yoki polikarboksilik kislotalarni o'z ichiga oladi. Karboksilik kislota o'zaro bog'lovchilari birinchi marta mato tolalarini silliqligini yaxshilash uchun o'zaro bog'lashda ishlatilgan. O'zaro bog'lanish mexanizmi quyidagicha: karboksil guruhi tsellyuloza molekulasining gidroksil guruhi bilan reaksiyaga kirishib, esterlangan o'zaro bog'langan tsellyuloza efirini hosil qiladi. Welch va Yang va boshqalar. birinchi bo‘lib karboksilik kislota o‘zaro bog‘lovchilarining o‘zaro bog‘lanish mexanizmini o‘rgandilar. O'zaro bog'lanish jarayoni quyidagicha bo'ldi: ma'lum sharoitlarda, karboksilik kislota o'zaro bog'lovchilaridagi ikkita qo'shni karboksilik kislota guruhi birinchi navbatda tsiklik angidridni hosil qilish uchun suvsizlanadi va angidrid tsellyuloza molekulalarida OH bilan reaksiyaga kirishib, tarmoqli fazoviy tuzilishga ega bo'lgan o'zaro bog'langan tsellyuloza efirini hosil qiladi.
Karboksilik kislota o'zaro bog'lash agentlari odatda gidroksil o'rnini bosuvchi tsellyuloza efiri bilan reaksiyaga kirishadi. Karboksilik kislota o'zaro bog'lovchi moddalar suvda eruvchan va toksik bo'lmaganligi sababli ular so'nggi yillarda yog'och, kraxmal, xitozan va tsellyulozani o'rganishda keng qo'llanilmoqda.
Losmalar va boshqa tabiiy polimer esterifikatsiyasining o'zaro bog'liqligini o'zgartirish, uning qo'llash sohasining ish faoliyatini yaxshilash uchun.
Hu Hanchang va boshqalar. turli molekulyar tuzilmalarga ega bo'lgan to'rtta polikarboksilik kislotani qabul qilish uchun natriy gipofosfit katalizatoridan foydalanilgan: propan trikarboksilik kislota (PCA), 1,2,3, 4-butan tetrakarboksilik kislota (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) paxta matolarini tugatish uchun. Natijalar shuni ko'rsatdiki, polikarboksilik kislotali paxta matosining dumaloq tuzilishi burmalarni tiklash ko'rsatkichlariga ega. Tsiklik polikarboksilik kislota molekulalari zanjirli karboksilik kislota molekulalariga qaraganda ko'proq qattiqlik va yaxshi o'zaro bog'lanish ta'siri tufayli potentsial samarali o'zaro bog'lovchi moddalardir.
Vang Jiwei va boshqalar. Limon kislotasi va sirka angidridning aralash kislotasidan kraxmalning esterifikatsiyasi va o'zaro bog'lanishini o'zgartirish uchun ishlatilgan. Suv o'tkazuvchanligi va pasta shaffofligi xususiyatlarini sinab ko'rish orqali ular esterlangan o'zaro bog'langan kraxmal kraxmalga qaraganda yaxshiroq muzlash-eritish barqarorligi, pasta shaffofligi past va yopishqoqlik termal barqarorligiga ega degan xulosaga kelishdi.
Karboksilik kislota guruhlari turli polimerlarda faol -OH bilan esterifikatsiya o'zaro bog'lanish reaktsiyasidan so'ng eruvchanligini, biologik parchalanishini va mexanik xususiyatlarini yaxshilashi mumkin, va karboksilik kislota birikmalari toksik bo'lmagan yoki kam toksik xususiyatlarga ega, bu esa suvning o'zaro bog'liqligini o'zgartirish uchun keng istiqbolga ega. oziq-ovqat darajasida, farmatsevtika darajasida va qoplama sohalarida eruvchan tsellyuloza efiri.
2.3 Epoksi birikmasi o'zaro bog'lovchi
Epoksi o'zaro bog'lash agenti ikki yoki undan ortiq epoksi guruhini yoki faol funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan epoksi birikmalarini o'z ichiga oladi. Katalizatorlar ta'sirida epoksi guruhlari va funktsional guruhlari organik birikmalardagi -OH bilan reaksiyaga kirishib, tarmoq tuzilishiga ega makromolekulalar hosil qiladi. Shuning uchun u tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash uchun ishlatilishi mumkin.
Tsellyuloza efirining yopishqoqligi va mexanik xususiyatlarini epoksi o'zaro bog'lash orqali yaxshilash mumkin. Epoksidlar birinchi marta mato tolalarini davolash uchun ishlatilgan va yaxshi tugatish effektini ko'rsatdi. Biroq, tsellyuloza efirining epoksidlar bilan o'zaro bog'langan modifikatsiyasi haqida bir nechta xabarlar mavjud. Xu Cheng va boshqalar yangi ko'p funksiyali epoksi birikma o'zaro bog'lovchini ishlab chiqdilar: EPTA, bu haqiqiy ipak matolarning nam elastik tiklanish burchagini ishlov berishdan oldin 200º dan 280º gacha yaxshiladi. Bundan tashqari, o'zaro bog'lovchining ijobiy zaryadi bo'yash tezligini va haqiqiy ipak matolarning kislotali bo'yoqlarga singish tezligini sezilarli darajada oshirdi. Chen Xiaohui va boshqalar tomonidan qo'llaniladigan epoksi birikma o'zaro bog'lash agenti. : polietilen glikol diglisidil efir (PGDE) jelatin bilan o'zaro bog'langan. O'zaro bog'langandan so'ng, jelatin gidrogel mukammal elastik tiklanish ko'rsatkichiga ega, eng yuqori elastik tiklanish darajasi 98,03% gacha. Adabiyotda mato va jelatin kabi tabiiy polimerlarni markaziy oksidlar bilan o'zaro bog'lash modifikatsiyasi bo'yicha olib borilgan tadqiqotlarga asoslanib, tsellyuloza efirini epoksidlar bilan o'zaro bog'lash modifikatsiyasi ham istiqbolli istiqbolga ega.
Epiklorogidrin (shuningdek, epichlorogidrin deb ham ataladi) -OH, -NH2 va boshqa faol guruhlarni o'z ichiga olgan tabiiy polimer materiallarini davolash uchun keng tarqalgan ishlatiladigan o'zaro bog'lovchi vositadir. Epiklorogidrin o'zaro bog'langanidan so'ng materialning yopishqoqligi, kislota va ishqorga chidamliligi, haroratga chidamliligi, tuzga chidamliligi, kesishga chidamliligi va mexanik xususiyatlari yaxshilanadi. Shuning uchun epixlorgidrinni tsellyuloza efirini o'zaro bog'lashda qo'llash katta tadqiqot ahamiyatiga ega. Masalan, Su Maoyao epiklorogidrin bilan o'zaro bog'langan CMC yordamida yuqori darajada adsorbent material yaratdi. U material strukturasi, oʻzaro almashinish darajasi va oʻzaro bogʻlanish darajasining adsorbsion xossalarga taʼsirini muhokama qildi va taxminan 3% oʻzaro bogʻlovchi vosita bilan tayyorlangan mahsulotning suvni saqlash qiymati (WRV) va shoʻr suvni ushlab turish qiymati (SRV) 26 ga oshganligini aniqladi. marta va 17 marta. Qachon Ding Changguang va boshqalar. juda yopishqoq karboksimetil tsellyuloza tayyorlangan, o'zaro bog'lanish uchun eterifikatsiyadan so'ng epiklorogidrin qo'shilgan. Taqqoslash uchun, o'zaro bog'langan mahsulotning yopishqoqligi o'zaro bog'lanmagan mahsulotga qaraganda 51% gacha yuqori edi.
2.4 Borik kislotasini o'zaro bog'lovchi moddalar
Borik o'zaro bog'lash vositalariga asosan borik kislotasi, boraks, borat, organoborat va boshqa borat o'z ichiga olgan o'zaro bog'lovchi moddalar kiradi. O'zaro bog'lanish mexanizmi, odatda, borik kislotasi (H3BO3) yoki borat (B4O72-) eritmada tetragidroksiborat ionini (B (OH) 4-) hosil qiladi va keyin birikmadagi -Oh bilan suvsizlanadi. Tarmoq tuzilishi bilan o'zaro bog'langan birikma hosil qiling.
Borik kislotasining o'zaro bog'lovchilari tibbiyot, shisha, keramika, neft va boshqa sohalarda yordamchi sifatida keng qo'llaniladi. Borik kislotasi o'zaro bog'lash agenti bilan ishlov berilgan materialning mexanik kuchi yaxshilanadi va uning ish faoliyatini yaxshilash uchun tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash uchun ishlatilishi mumkin.
1960-yillarda noorganik bor (boraks, borik kislotasi va natriy tetraborat va boshqalar) neft va gaz konlarini suvga asoslangan sindirish suyuqligini o'zlashtirishda qo'llaniladigan asosiy o'zaro bog'lovchi vosita edi. Boraks ishlatilgan eng qadimgi o'zaro bog'lovchi vosita edi. Noorganik borning kamchiliklari, masalan, qisqa o'zaro bog'lanish vaqti va past haroratga chidamliligi tufayli, organoboron o'zaro bog'lash agentining rivojlanishi tadqiqot nuqtasiga aylandi. Organoboronni tadqiq qilish 1990-yillarda boshlangan. Yuqori haroratga chidamliligi, sindirish oson, boshqariladigan kechiktirilgan o'zaro bog'lanish va boshqalar xususiyatlari tufayli organoboron neft va gaz konlarini sindirishda yaxshi qo'llash effektiga erishdi. Liu Ji va boshqalar. fenilborik kislota guruhini o'z ichiga olgan polimer o'zaro bog'lovchi vositani ishlab chiqdi, akril kislotasi va suksinimid ester guruhi reaktsiyasi bilan poliol polimer bilan aralashtirilgan o'zaro bog'lovchi vosita, natijada olingan biologik yopishtiruvchi mukammal keng qamrovli ishlashga ega, nam muhitda yaxshi yopishish va mexanik xususiyatlarni ko'rsatishi mumkin va bo'lishi mumkin. oddiyroq yopishqoqlik. Yang Yang va boshqalar. yuqori haroratga chidamli zirkonyum bor o'zaro bog'lovchi vositani ishlab chiqardi, u sindirish suyuqligining guanidin jeli asosli suyuqligini o'zaro bog'lash uchun ishlatilgan va o'zaro bog'lanishdan so'ng sinish suyuqligining harorati va kesish qarshiligini sezilarli darajada yaxshilagan. Karboksimetil tsellyuloza efirining neft burg'ulash suyuqligida borik kislotasi o'zaro bog'lovchi vosita bilan modifikatsiyasi haqida xabar berilgan. Maxsus tuzilishi tufayli u tibbiyot va qurilishda qo'llanilishi mumkin
Qurilish, qoplama va boshqa sohalarda tsellyuloza efirining o'zaro bog'lanishi.
2.5 Fosfid o'zaro bog'lovchi vosita
Fosfatlarni o'zaro bog'lovchi moddalar, asosan, fosfor trikloroksi (fosfoatsilxlorid), natriy trimetafosfat, natriy tripolifosfat va boshqalarni o'z ichiga oladi. O'zaro bog'lanish mexanizmi shundan iboratki, PO bog'i yoki P-Cl aloqasi suvli eritmada molekulyar -OH bilan esterlanadi va difosfat tuzilmasini hosil qiladi. .
Toksik bo'lmagan yoki past toksiklik tufayli fosfid o'zaro bog'lovchi vosita, oziq-ovqat, tibbiyotda polimer materiallarini o'zaro bog'lash modifikatsiyasi, masalan, kraxmal, xitosan va boshqa tabiiy polimerlarni o'zaro bog'lash bilan davolashda keng qo'llaniladi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, kraxmalning jelatinizatsiyasi va shishishi xususiyatlariga oz miqdorda fosfid o'zaro bog'lash agenti qo'shilishi bilan sezilarli darajada o'zgarishi mumkin. Kraxmalni o'zaro bog'lashdan so'ng, jelatinlanish harorati oshadi, pasta barqarorligi yaxshilanadi, kislota qarshiligi asl kraxmaldan yaxshiroqdir va kino kuchi oshadi.
Bundan tashqari, xitozanni fosfid o'zaro bog'lash agenti bilan o'zaro bog'lash bo'yicha ko'plab tadqiqotlar mavjud, bu uning mexanik kuchini, kimyoviy barqarorligini va boshqa xususiyatlarini yaxshilashi mumkin. Hozirgi vaqtda tsellyuloza efiri o'zaro bog'liqligini davolash uchun fosfid o'zaro bog'lash agentidan foydalanish to'g'risida xabarlar yo'q. Tsellyuloza efiri va kraxmal, xitozan va boshqa tabiiy polimerlar ko'proq faol -OH o'z ichiga olganligi va fosfid o'zaro bog'liqlik agenti toksik bo'lmagan yoki past toksik fiziologik xususiyatlarga ega bo'lganligi sababli, tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash tadqiqotlarida qo'llanilishi ham potentsial istiqbollarga ega. Oziq-ovqat mahsulotlarida ishlatiladigan CMC, fosfid o'zaro bog'liqlik agenti modifikatsiyasi bilan tish pastasi darajasi, uning qalinlashuvi, reologik xususiyatlarini yaxshilashi mumkin. Tibbiyot sohasida qo'llaniladigan MC, HPMC va HEC fosfid o'zaro bog'lash agenti tomonidan yaxshilanishi mumkin.
2.6 Boshqa o'zaro bog'lovchi moddalar
Yuqoridagi aldegidlar, epoksidlar va tsellyuloza efirining o'zaro bog'lanishi eterifikatsiya o'zaro bog'lanishiga, karboksilik kislota, borik kislotasi va fosfid o'zaro bog'liqligi esterifikatsiya o'zaro bog'lanishiga tegishli. Bundan tashqari, tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash uchun ishlatiladigan o'zaro bog'lash vositalariga izosiyanat birikmalari, azot gidroksimetil birikmalari, sulfgidril birikmalari, metallni o'zaro bog'lovchi moddalar, organosilikon o'zaro bog'lovchi moddalar va boshqalar kiradi. Uning molekulyar tuzilishining umumiy xususiyatlari shundaki, molekulada bir nechta funktsional guruhlar mavjud. -OH bilan reaksiyaga kirishish oson va o'zaro bog'langandan keyin ko'p o'lchovli tarmoq tuzilishini yaratishi mumkin. O'zaro bog'langan mahsulotlarning xususiyatlari o'zaro bog'liqlik agenti turiga, o'zaro bog'lanish darajasiga va o'zaro bog'lanish shartlariga bog'liq.
Badit · Pabin · Condu va boshqalar. metil tsellyulozani o'zaro bog'lash uchun toluen diizosiyanat (TDI) ishlatilgan. O'zaro bog'langandan so'ng, shisha o'tish harorati (Tg) TDI foizining ortishi bilan oshdi va uning suvli eritmasining barqarorligi yaxshilandi. TDI odatda yopishtiruvchi moddalar, qoplamalar va boshqa sohalarda o'zaro bog'lanishni o'zgartirish uchun ishlatiladi. Modifikatsiyadan so'ng plyonkaning yopishqoq xususiyati, haroratga chidamliligi va suvga chidamliligi yaxshilanadi. Shu sababli, TDI o'zaro bog'lanish modifikatsiyasi orqali qurilish, qoplamalar va yopishtiruvchi moddalarda ishlatiladigan tsellyuloza efirining ish faoliyatini yaxshilashi mumkin.
Disulfid o'zaro bog'lash texnologiyasi tibbiy materiallarni modifikatsiyalashda keng qo'llaniladi va tibbiyot sohasida tsellyuloza efir mahsulotlarini o'zaro bog'lash uchun ma'lum tadqiqot qiymatiga ega. Shu Shujun va boshqalar. b-siklodekstrinni silika mikrosferalari bilan birlashtirdi, gradient qobiq qatlami orqali o'zaro bog'langan merkaptoillangan xitosan va glyukan va silika mikrosferalarini olib tashladi, bu simulyatsiya qilingan fiziologik pHda yaxshi barqarorlikni ko'rsatdi.
Metall o'zaro bog'lovchi moddalar asosan Zr (IV), Al (III), Ti (IV), Cr (III) va Fe (III) kabi yuqori metall ionlarining noorganik va organik birikmalaridir. Yuqori metall ionlari hidratsiya, gidroliz va gidroksil ko'prigi orqali ko'p yadroli gidroksil ko'prigi ionlarini hosil qilish uchun polimerlanadi. Odatda yuqori valentli metall ionlarining o'zaro bog'lanishi asosan ko'p o'lchovli fazoviy struktura polimerlarini hosil qilish uchun karboksilik kislota guruhlari bilan birlashtirilishi oson bo'lgan ko'p yadroli gidroksil ko'prigi ionlari orqali amalga oshiriladi, deb ishoniladi. Xu Kay va boshqalar. Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) va Fe(III) seriyali yuqori baholi metall oʻzaro bogʻlangan karboksimetil gidroksipropil tsellyuloza (CMHPC) ning reologik xossalarini va termal barqarorlikni, filtratsiya yoʻqolishini oʻrgandi. , to'xtatilgan qum sig'imi, yopishtiruvchi qoldiq va qo'llashdan keyin tuz mosligi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, metall o'zaro bog'lovchi neft quduqlarini sindirish suyuqligining sementlash agenti uchun zarur bo'lgan xususiyatlarga ega.

3. O'zaro bog'lanish modifikatsiyasi orqali tsellyuloza efirining ishlashi va texnik rivojlanishi

3.1 Bo'yoq va qurilish
Tsellyuloza efiri asosan HEC, HPMC, HEMC va MC qurilish, qoplama sohasida ko'proq qo'llaniladi, bu turdagi tsellyuloza efiri yaxshi suvga chidamliligi, qalinlashuvi, tuz va haroratga chidamliligi, kesish qarshiligiga ega bo'lishi kerak, ko'pincha tsement ohaklarida, lateks bo'yoqlarida ishlatiladi. , keramik plitka yopishtiruvchi, tashqi devor bo'yoqlari, lak va boshqalar. Bino tufayli, materiallarning qoplama maydoni talablari yaxshi mexanik kuch va barqarorlikka ega bo'lishi kerak, odatda tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash modifikatsiyasiga eterifikatsiya turini o'zaro bog'lash vositasini tanlang, masalan, epoksi halogenli alkan, uning o'zaro bog'lanishi uchun borik kislotasi o'zaro bog'lovchi agenti, mahsulotni yaxshilashi mumkin. yopishqoqlik, tuz va haroratga chidamlilik, kesishga qarshilik va mexanik xususiyatlar.
3.2 Tibbiyot, oziq-ovqat va kundalik kimyoviy moddalar sohalari
Suvda eriydigan tsellyuloza efiridagi MC, HPMC va CMC ko'pincha farmatsevtika qoplama materiallari, farmatsevtika sekin chiqadigan qo'shimchalar va suyuq farmatsevtik quyuqlashtiruvchi va emulsiya stabilizatorida qo'llaniladi. CMC, shuningdek, yogurt, sut mahsulotlari va tish pastasida emulsifikator va qalinlashtiruvchi sifatida ishlatilishi mumkin. HEC va MC kundalik kimyoviy sohada qalinlash, tarqatish va homogenlash uchun ishlatiladi. Tibbiyot, oziq-ovqat va kundalik kimyoviy daraja xavfsiz va toksik bo'lmagan materiallarga muhtoj bo'lganligi sababli, bu turdagi tsellyuloza efiri uchun fosfor kislotasi, karboksilik kislota o'zaro bog'lash agenti, sulfhidril o'zaro bog'lash agenti va boshqalar ishlatilishi mumkin. mahsulotning viskozitesini, biologik barqarorligini va boshqa xususiyatlarini yaxshilash.
HEC tibbiyot va oziq-ovqat sohalarida kamdan-kam qo'llaniladi, lekin HEC kuchli eruvchanligi bo'lgan ion bo'lmagan tsellyuloza efiri bo'lgani uchun u MC, HPMC va CMC ga nisbatan o'zining noyob afzalliklariga ega. Kelajakda u tibbiyot va oziq-ovqat sohalarida katta rivojlanish salohiyatiga ega bo'lgan xavfsiz va toksik bo'lmagan o'zaro bog'liqlik agentlari bilan o'zaro bog'lanadi.
3.3 Neft qazish va ishlab chiqarish maydonlari
CMC va karboksillangan tsellyuloza efiri odatda sanoat burg'ulash loyini tozalash vositasi, suyuqlikni yo'qotish agenti, qalinlashtiruvchi vosita sifatida ishlatiladi. Ion bo'lmagan tsellyuloza efiri sifatida HEC yaxshi qalinlashtiruvchi ta'siri, kuchli qum suspenziyasi qobiliyati va barqarorligi, issiqlikka chidamliligi, yuqori tuz miqdori, past quvur liniyasi qarshiligi, kamroq suyuqlik yo'qotilishi, tez kauchuk tufayli neft burg'ulash sohasida ham keng qo'llaniladi. buzilish va kam qoldiq. Hozirgi vaqtda ko'proq tadqiqotlar neft burg'ilash sohasida qo'llaniladigan CMCni o'zgartirish uchun borik kislotasi o'zaro bog'lovchi moddalar va metallni o'zaro bog'lash vositalaridan foydalanish bo'lib, ion bo'lmagan tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash modifikatsiyasi bo'yicha tadqiqotlar kamroq hisobot beradi, ammo ion bo'lmagan tsellyuloza efirining hidrofobik modifikatsiyasi sezilarli darajada ko'rsatdi. yopishqoqlik, harorat va tuz qarshiligi va kesish barqarorligi, yaxshi dispersiya va biologik gidrolizga qarshilik. Bor kislotasi, metall, epoksid, epoksi halogenli alkanlar va boshqa o'zaro bog'lovchi moddalar bilan o'zaro bog'langandan so'ng, neftni burg'ulash va ishlab chiqarishda ishlatiladigan tsellyuloza efiri uning qalinlashuvini, tuz va haroratga chidamliligini, barqarorligini va boshqalarni yaxshiladi, bu esa katta qo'llash istiqboliga ega. kelajak.
3.4 Boshqa sohalar
Qalinlash, emulsifikatsiya, plyonka hosil qilish, kolloid himoya qilish, namlikni ushlab turish, yopishqoqlik, sezgirlikka qarshi va boshqa ajoyib xususiyatlar tufayli tsellyuloza efiri yuqoridagi sohalarga qo'shimcha ravishda qog'oz ishlab chiqarish, keramika, to'qimachilik bosib chiqarish va bo'yashda ham qo'llaniladi. polimerlanish reaktsiyasi va boshqa sohalar. Turli sohalardagi material xususiyatlarining talablariga muvofiq, dastur talablariga javob beradigan o'zaro bog'liqlikni o'zgartirish uchun turli xil o'zaro bog'lash vositalaridan foydalanish mumkin. Umuman olganda, o'zaro bog'langan tsellyuloza efirini ikki toifaga bo'lish mumkin: efirlangan o'zaro bog'langan tsellyuloza efiri va esterlangan o'zaro bog'langan tsellyuloza efiri. Aldegidlar, epoksidlar va boshqa o'zaro bog'lovchilar tsellyuloza efiridagi -Oh bilan reaksiyaga kirishib, efir-kislorod bog'ini (-O-) hosil qiladi, bu esa eterifikatsiya o'zaro bog'lovchilariga tegishli. Karboksilik kislota, fosfid, borik kislota va boshqa o'zaro bog'lovchi moddalar tsellyuloza efiridagi -OH bilan reaksiyaga kirishib, esterlashuvchi o'zaro bog'lovchi moddalarga mansub ester bog'larini hosil qiladi. CMC dagi karboksil guruhi esterlangan o'zaro bog'langan tsellyuloza efirini hosil qilish uchun o'zaro bog'lash agentidagi -OH bilan reaksiyaga kirishadi. Hozirgi vaqtda ushbu turdagi o'zaro bog'liqlik modifikatsiyasi bo'yicha bir nechta tadqiqotlar mavjud va kelajakda rivojlanish uchun joy mavjud. Efir bog'lanishining barqarorligi ester aloqasiga qaraganda yaxshiroq bo'lgani uchun, efir tipidagi o'zaro bog'langan tsellyuloza efiri kuchli barqarorlik va mexanik xususiyatlarga ega. Turli xil dastur sohalariga ko'ra, dastur ehtiyojlariga javob beradigan mahsulotlarni olish uchun tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash modifikatsiyasi uchun tegishli o'zaro bog'liqlik agenti tanlanishi mumkin.

4. Xulosa

Hozirgi vaqtda sanoat tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash uchun glyoksalni eritish vaqtini kechiktirish, eritish paytida mahsulotning pishishi muammosini hal qilish uchun ishlatadi. Glyoksal o'zaro bog'langan tsellyuloza efiri faqat eruvchanligini o'zgartirishi mumkin, ammo boshqa xususiyatlarda aniq yaxshilanish yo'q. Hozirgi vaqtda tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash uchun glyoksaldan tashqari boshqa o'zaro bog'lovchi vositalardan foydalanish kamdan-kam hollarda o'rganiladi. Tsellyuloza efiri neft burg'ulash, qurilish, qoplama, oziq-ovqat, tibbiyot va boshqa sohalarda keng qo'llanilishi sababli, uning eruvchanligi, reologiyasi, mexanik xususiyatlari uni qo'llashda hal qiluvchi rol o'ynaydi. O'zaro bog'lanishni o'zgartirish orqali u dastur ehtiyojlarini qondirish uchun turli sohalarda dastur ish faoliyatini yaxshilashi mumkin. Misol uchun, karboksilik kislota, fosforik kislota, tsellyuloza efir esterifikatsiyasi uchun borik kislotasi o'zaro bog'lash agenti oziq-ovqat va tibbiyot sohasida qo'llanilishini yaxshilashi mumkin. Biroq, aldegidlar fiziologik toksikligi sababli oziq-ovqat va tibbiyot sanoatida qo'llanilmaydi. Borik kislotasi va metallni o'zaro bog'lovchi moddalar neft va gazni sindirish suyuqligining ish faoliyatini yaxshilash uchun neft burg'ilashda ishlatiladigan tsellyuloza efirini o'zaro bog'lashdan keyin foydalidir. Epiklorogidrin kabi boshqa alkil o'zaro bog'lovchi moddalar tsellyuloza efirining viskozitesini, reologik xususiyatlarini va mexanik xususiyatlarini yaxshilashi mumkin. Fan va texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan turli sohalarning moddiy xususiyatlarga bo'lgan talablari doimiy ravishda takomillashib bormoqda. Turli xil dastur sohalarida tsellyuloza efirining ishlash talablariga javob berish uchun tsellyuloza efirini o'zaro bog'lash bo'yicha kelajakdagi tadqiqotlar rivojlanish uchun keng istiqbolga ega.