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羟乙基纤维素的合成及应用

发布时间:2018-09-20 发布者:admin 所属类别:行业新闻
羟乙基纤维素简称HEC,是仅次于CMC的一种产量大、用途广、发展迅速的水溶性纤维素醚。

HEC的合成 

合成HEC的主要原料是精制木浆或棉短绒、NaOH 及环氧乙烷,也有用ClCH2CH2OH代替环氧乙烷来制备HEC的。工业上合成HEC的方法有两种,一是溶媒法,二是水媒法,后者又称气相法或干法。它们均是先将精制木浆或棉短绒与高浓度的NaOH溶液相混合生成碱纤维素,然后加入环氧乙烷进行醚化,再经除杂、干燥、磨碎后即可制得HEC。其中溶媒法的碱化和醚化都是在有惰性稀释剂存在的情况下进行的,而水媒法则只在NaOH水溶液中进行。由于有机溶剂的稀释,纤维素的大分子链容易展开,有利于环氧乙烷的渗透和扩散。因此,溶媒法的醚化效率较高,醚化反应较均匀,制得的HEC产品比水媒法的产品质量好。

HEC的应用 

由于HEC具有许多优良的性质,被广泛地用于乳液合成涂料制造、纺织印染、食品包装、密封材料、日用化工、油田开采等工业中。

1 用于乳液合成 

在乳液合成中,HEC主要用作保护胶体。据报道,在PVAc乳液、丙烯酸乳液合成中,使用HEC作保护胶体,乳液具有杰出的储存稳定性、冻融稳定性和机械稳定性,与组分中其他助剂的混溶性亦佳。笔者认为这与HEC中----(-OCH2CH2-)-mOH链的长短及其数目有关,即与HEC的MS(取代度)和DS(化合度)有关。MS与DS数值大,HEC吸附在聚合体的表面后造成的空间阻碍作用较大,作为保护胶体使用,对于乳胶粒的存贮稳定性、冻融稳定性当然较好。

在PVAc乳液、丙烯酸乳液中,HEC有两种加入方式,一是在聚合完毕后加入,二是在聚合过程中加入。聚合后加HEC主要起增稠作用,并给以适当的流平性。聚合中加入,不仅可防止乳胶粒的凝聚,而且还可降低乳化剂的用量,改进乳液加颜料、填料后的机械稳定性和热稳定,提高涂膜的完整性及抗水性。在纯丙烯酸酯乳液的合成中,HEC使用的规格为250-LR型,其用量(m,下同)在聚合体系中占10%,应事先溶解好后,在聚合前加入。

2 用于食品包装业

在食品包装业中,HEC可作粘结剂和保护胶使用,制造防霉包装纸。例如,将酒精10.0份、HEC10.0份、柠檬酸3.0份、对羟基苯甲酸丁酯100份、二丁基羟基甲苯1.5份搅拌混匀,制得乳液后涂布在防油纸上,即得食品防霉包装纸。

3 用于粘合剂工业 

据报道,以PVA和HEC混合水溶液为保护胶体,以PVAc水性乳液为主粘合剂,可作为纸-铝箔积层纸用胶粘剂。这类胶粘剂由于使用了HEC,因而克服了以往只用PVA为保护胶体时,因含水率高(50%)导致干燥时纸收缩及铝箔产生皱纹的现象。

将型号为N-22、N-100的HEC10~50份与适量的氢化松香乙二醇酯、氢化松香醇、马来酸改性松香酯、香豆酮-茚树脂中的一种或两种混溶,可制得对玻璃-木材、玻璃-金属、纸板-木材、塑料与其他材料有优良结合力的特种粘合剂,亦可制得标签用热反应型胶粘剂。

 

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