Éther de cellulose

Informations de base

L'éther de cellulose est un composé polyhydroxy polymère qui ne se dissout ni ne fond. Après éthérification, l'éther de cellulose est soluble dans l'eau, la solution alcaline diluée et le solvant organique, et a la thermoplasticité.

Nature

La solubilité de la cellulose après éthérification change de manière significative. Il peut être dissous dans l'eau, acide dilué, alcali dilué ou solvant organique. La solubilité dépend principalement de trois facteurs: (1) Les caractéristiques des groupes introduits dans le processus d'éthérification, l'introduction Plus le groupe est grand, plus la solubilité est faible, et plus la polarité du groupe introduit est forte, plus l'éther de cellulose est facile à dissoudre dans l'eau; (2) Le degré de substitution et la distribution des groupes éthérifiés dans la macromolécule. La plupart des éthers de cellulose ne peuvent être dissous dans l'eau que sous un certain degré de substitution, et le degré de substitution est compris entre 0 et 3; (3) Le degré de polymérisation de l'éther de cellulose, plus le degré de polymérisation est élevé, moins il est soluble; Plus le degré de substitution qui peut être dissous dans l'eau est faible, plus la plage est large. Il existe de nombreux types d'éthers de cellulose avec d'excellentes performances, et ils sont largement utilisés dans la construction, le ciment, le pétrole, la nourriture, le textile, le détergent, la peinture, la médecine, fabrication du papier et des composants électroniques et d'autres industries.

Développer

La Chine est le plus grand producteur et consommateur d'éther de cellulose au monde, avec un taux de croissance annuel moyen de plus de 20%. Selon les statistiques préliminaires, il y a environ 50 entreprises de production d'éther de cellulose en Chine, la capacité de production conçue de l'industrie de l'éther de cellulose a dépassé 400,000 tonnes, et il y a environ 20 entreprises avec plus de 10,000 tonnes, principalement distribuées dans le Shandong, Hebei, Chongqing et Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai et d'autres endroits.

Besoin

En 2011, la capacité de production de CMC de la Chine était d'environ 300,000 tonnes. Avec la demande croissante d'éthers de cellulose de haute qualité dans des industries telles que la médecine, la nourriture et les produits chimiques quotidiens, la demande intérieure d'autres produits à base d'éther de cellulose autres que la CMC augmente. la capacité de production de MC/HPMC est d'environ 120,000 tonnes, et celle de HEC est d'environ 20,000 tonnes. PAC est toujours au stade de la promotion et de l'application en Chine. Avec le développement de grands champs pétroliers offshore et le développement de matériaux de construction, de produits alimentaires, chimiques et autres industries, la quantité et le champ de PAC augmentent et augmentent d'année en année, avec une capacité de production de plus de 10,000 tonnes.

Catégorie

Selon la classification de la structure chimique des substituants, ils peuvent être divisés en éthers anioniques, cationiques et non ioniques. Selon l'agent d'étherification utilisé, il existe de la méthylcellulose, de l'hydroxyéthyl cellulose, de la carboxyméthylcellulose, de l'éthylcellulose, de la benzylcellulose, de l'hydroxyéthylcellulose, de l'hydroxypropylméthylcellulose, de la cyanoéthylcellulose, de la benzyl cyanoéthyl cellulose, carboxyméthyl hydroxyéthylcellulose et phénylcellulose, etc. La méthylcellulose et l'éthylcellulose sont plus pratiques.

Méthylcellulose

Une fois que le coton raffiné est traité avec de l'alcali, l'éther de cellulose est produit par une série de réactions avec le chlorure de méthane comme agent d'étherification. Généralement, le degré de substitution est de 1.6 ~ 2.0, et la solubilité est également différente avec différents degrés de substitution. Il appartient à l'éther de cellulose non ionique.

(1) La méthylcellulose est soluble dans l'eau froide, et il sera difficile de se dissoudre dans l'eau chaude. Sa solution aqueuse est très stable dans la gamme de pH = 3 ~ 12. Il a une bonne compatibilité avec l'amidon, la gomme de guar, etc. et de nombreux tensioactifs. Lorsque la température atteint la température de gélification, la gélification se produit.

(2) La rétention d'eau de la méthylcellulose dépend de sa quantité d'addition, de sa viscosité, de sa finesse des particules et de son taux de dissolution. Généralement, si la quantité d'addition est grande, la finesse est petite et la viscosité est grande, le taux de rétention d'eau est élevé. Parmi eux, la quantité d'addition a le plus grand impact sur le taux de rétention d'eau, et le niveau de viscosité n'est pas directement proportionnel au niveau de taux de rétention d'eau. La vitesse de dissolution dépend principalement du degré de modification de surface des particules de cellulose et de la finesse des particules. Parmi les éthers de cellulose ci-dessus, la méthylcellulose et l'hydroxypropylméthyl cellulose ont des taux de rétention d'eau plus élevés.

(3) Les changements de température affecteront sérieusement le taux de rétention d'eau de la méthylcellulose. Généralement, plus la température est élevée, plus la rétention d'eau est mauvaise. Si la température du mortier dépasse 40 ° C, la rétention d'eau de la méthylcellulose sera considérablement réduite, affectant gravement la construction du mortier.

(4) La méthylcellulose a un effet significatif sur la construction et la cohésion du mortier. L "" adhésivité"Se réfère ici à la force de liaison ressentie entre l'outil applicateur du travailleur et le substrat de paroi, c'est-à-dire la résistance au cisaillement du mortier. L'adhésivité est élevée, la résistance au cisaillement du mortier est importante et la résistance requise par les travailleurs dans le processus d'utilisation est également importante et les performances de construction du mortier sont médiocres. La cohésion de la méthylcellulose est à un niveau moyen dans les produits d'éther de cellulose.

Hydroxypropylméthylcellulose

L'hydroxypropylméthylcellulose est une variété de cellulose dont la production et la consommation augmentent rapidement. Il s'agit d'un éther mixte de cellulose non ionique fabriqué à partir de coton raffiné après alcalinisation, utilisant de l'oxyde de propylène et du chlorure de méthyle comme agent d'éthérification, à travers une série de réactions. Le degré de substitution est généralement 1.2 ~ 2.0. Ses propriétés varient en fonction du rapport entre la teneur en méthoxyle et la teneur en hydroxypropyle.

(1) Hydroxypropylméthylcellulose est facilement soluble dans l'eau froide, et il rencontrera des difficultés à se dissoudre dans l'eau chaude. Mais sa température de gélification dans l'eau chaude est nettement supérieure à celle de la méthylcellulose. La solubilité dans l'eau froide est également grandement améliorée par rapport à la méthylcellulose.

(2) La viscosité de l'hydroxypropylméthylcellulose est liée à son poids moléculaire, et plus le poids moléculaire est grand, plus la viscosité est élevée. La température affecte également sa viscosité, à mesure que la température augmente, la viscosité diminue. Cependant, l'influence de sa viscosité et de sa température élevées est inférieure à celle de la méthylcellulose. Sa solution est stable lorsqu'elle est stockée à température ambiante.

(3) La rétention d'eau de l'hydroxypropylméthylcellulose dépend de sa quantité d'addition, de sa viscosité, etc., et son taux de rétention d'eau sous la même quantité d'addition est supérieur à celui de la méthylcellulose.

(4) L'hydroxypropylméthylcellulose est stable à l'acide et à l'alcali, et sa solution aqueuse est très stable dans la gamme de pH = 2 ~ 12. La soude caustique et l'eau de chaux ont peu d'effet sur ses performances, mais l'alcali peut accélérer sa dissolution et augmenter légèrement sa viscosité. L'hydroxypropylméthylcellulose est stable aux sels communs, mais lorsque la concentration de la solution saline est élevée, la viscosité de la solution d'hydroxypropylméthylcellulose a tendance à augmenter.

(5) L'hydroxypropylméthylcellulose peut être mélangée avec des composés polymères solubles dans l'eau pour former une solution uniforme et à viscosité plus élevée. Comme l'alcool polyvinylique, l'éther d'amidon, la gomme végétale, etc.

(6) L'hydroxypropylméthylcellulose a une meilleure résistance enzymatique que la méthylcellulose, et la possibilité de dégradation enzymatique de sa solution est inférieure à celle de la méthylcellulose.

(7) L'adhérence de l'hydroxypropylméthylcellulose à la construction du mortier est plus élevée que celle de la méthylcellulose.

Hydroxyéthyl Cellulose

Il est fabriqué à partir de coton raffiné traité avec de l'alcali et réagi avec de l'oxyde d'éthylène comme agent d'étherification en présence d'isopropanol. Son degré de substitution est généralement 1.5 ~ 2.0. Il a une forte hydrophilie et est facile à absorber l'humidité.

(1) L'hydroxyéthylcellulose est soluble dans l'eau froide, mais il est difficile de se dissoudre dans l'eau chaude. Sa solution est stable à haute température sans gélification. Il peut être utilisé pendant une longue période à haute température dans le mortier, mais sa rétention d'eau est inférieure à celle de la méthylcellulose.

(2) L'hydroxyéthylcellulose est stable à l'acide général et à l'alcali. L'alcali peut accélérer sa dissolution et augmenter légèrement sa viscosité. Sa dispersibilité dans l'eau est légèrement pire que celle de la méthylcellulose et de l'hydroxypropylméthyl cellulose. .

(3) L'hydroxyéthylcellulose a de bonnes performances anti-affaissement pour le mortier, mais il a un temps de ralentissement plus long pour le ciment.

(4) La performance de l'hydroxyéthylcellulose produite par certaines entreprises nationales est nettement inférieure à celle de la méthylcellulose en raison de sa teneur élevée en eau et de sa teneur élevée en cendres.

(5) Le mildiou de la solution aqueuse d'hydroxyéthylcellulose est relativement grave. À une température d'environ 40 ° C, la moisissure peut survenir dans les 3 à 5 jours, ce qui affectera ses performances.

Performance de base

Les mélanges jouent un rôle clé dans l'amélioration des performances du mortier mélangé à sec de la construction et représentent plus de la 40% du coût des matériaux dans le mortier à mélange sec. Une partie considérable du mélange sur le marché intérieur est fournie par des fabricants étrangers, et le dosage de référence du produit est également fourni par le fournisseur. En conséquence, le coût des produits de mortier mélangés à sec reste élevé, et il est difficile de vulgariser les mortiers de maçonnerie et de plâtrage communs avec une grande quantité et une large gamme. Les produits du marché haut de gamme sont contrôlés par des sociétés étrangères, et les fabricants de mortier à mélange sec ont de faibles bénéfices et un faible prix abordable; l'application des adjuvants manque de réexpédition systématique et cibléeCh, et suit aveuglément les formules étrangères.

L'agent de rétention d'eau est un mélange clé pour améliorer les performances de rétention d'eau du mortier mélangé à sec, et c'est également l'un des mélanges clés pour déterminer le coût des matériaux de mortier mélangés à sec. La fonction principale de l'éther de cellulose est la rétention d'eau.

L'éther de cellulose est un terme général désignant une série de produits produits par la réaction de la cellulose alcaline et de l'agent étherifiant dans certaines conditions. La cellulose alcaline est remplacée par différents agents étherifiants pour obtenir différents éthers de cellulose. Selon les propriétés d'ionisation des substituants, les éthers de cellulose peuvent être divisés en deux catégories: ionique (comme la carboxyméthylcellulose) et non ionique (comme la méthylcellulose). Selon le type de substituant, l'éther de cellulose peut être divisé en monoéther (tel que la méthylcellulose) et éther mixte (tel que l'hydroxypropylméthylcellulose). Selon la solubilité différente, il peut être divisé en solubilité dans l'eau (comme l'hydroxyéthylcellulose) et solubilité au solvant organique (comme l'éthylcellulose). Le mortier à mélange sec est principalement de la cellulose soluble dans l'eau, et la cellulose hydrosoluble est divisée en type instantané et type à dissolution retardée traitée en surface.