e="color:#ffffff"> :甲基纤维素可制作环保型建筑表面装饰材料,可用于高档墙面、石瓦表面,也可用于立柱、碑的表面装饰。羧甲基纤维素可制成瓷砖填缝剂,具有黏结力强、较好的变型能力,不产生裂缝和脱落、防水效果好、颜色鲜艳多彩,具有极佳的装饰效果。
涂料工业
甲基纤维素和羟乙基纤维素可作为乳胶涂料的稳定剂、增稠剂和保水剂,也可作为彩色水泥涂料分散剂、增黏剂和成膜剂。
改性甲基羟乙基纤维素醚可用于乳胶漆的增稠剂。
纤维素醚具有独特的热凝胶特性和溶解性能,耐盐、耐热性好,且具有适当的表面活性,可作为保水剂、悬浮剂、乳化剂、成膜剂、润滑剂、黏合剂及流变改良剂。
造纸工业
造纸湿部添加剂:羧甲基纤维素钠可作为纤维分散剂和纸张增强剂,以增加纤维的匀度,提高纸张的强度。还可作为浆内施胶剂以及松香胶等施胶剂的保护剂。阳离子纤维素醚还可以作为造纸助留助滤剂,提高细小纤维和填料的留着率。
涂布黏合剂:用于涂布加工纸涂料黏合剂,可代替乳酪素、部分胶乳,使印刷油墨容易渗入,边缘清晰。还可用作颜料分散剂、增黏剂、稳定剂。
表面施胶剂:羧甲基纤维素钠可作为纸张表面施胶剂,提高纸张表面强度。阳离子纤维素醚不但可以提高纸张的表面强度,还可以提高纸张的吸墨性能,增加染色效果,是一种具有发展前途的表面施胶剂。
纺织工业
上浆剂:纤维素醚如羧甲基纤维素钠、羟乙基羧甲基纤维素醚、羟丙基羧甲基纤维素醚等品种均可作为上浆剂,且不易变质发霉,印染时,无需退浆,促使染料能在水中获得均匀的胶体。
__匀染剂:能增强染料的亲水力和渗透力,由于黏度变化较小,调整色差容易;阳离子纤维素醚还具有印染增色效果。 __
增稠剂:羧甲基纤维素钠、羟乙基羧甲基纤维素醚、羟丙基羧甲基纤维素醚等可作为印染浆的增稠剂,具有残渣小,着色率高等特点,是一类非常有潜力的纺织助剂。
日用化学品工业
稳定剂:羧甲基纤维素钠在固体粉质原料的膏状产品中起分散悬浮稳定作用,在液体或乳化液化妆品中起增稠、分散、均质等作用。
乳化稳定剂:可用作软膏、洗发液的乳化剂、增黏剂和稳定剂。羧甲基羟丙基纤维素钠可作牙膏黏合剂和稳定剂,具有良好的触变性能,使牙膏成形性好,久置不变形,口感均一细腻。
增黏剂:羧甲基羟丙基纤维素钠的耐盐性、耐酸性优越,效果远远优于羧甲基纤维素,可作为洗涤剂中的增黏剂、污垢附着防止剂。
分散增稠剂:羧甲基纤维素钠可作为洗衣粉的污垢分散剂、液体洗涤剂的增稠剂和分散剂。
医药、食品工业
医药工业:羟丙基羧甲基纤维素可作为药物辅料,广泛用于口服药物骨架控释和缓释制剂,作为释放阻滞材料调节药物的释放,用作包衣材料缓释剂、缓释小丸、缓释胶囊。
食品工业:可作为增稠剂、乳化剂、稳定剂、赋型剂、保水剂和机械发泡起泡剂等。如高纯度(纯度 99.5% 以上)的羧甲基纤维素可添加于食品中,如奶及奶油产品、调味品、果酱、皮冻、罐头、餐用糖浆和饮料。羧甲基纤维素膜可用于新鲜水果的运输贮存。
光、电功能材料
电解液增稠稳定剂:纤维素醚具有良好的耐酸、耐盐性,特别是含铁和重金属量较低,故配成的胶体十分稳定,适于碱性电池、锌锰电池的电解液增稠稳定剂。
液晶材料:在适合的有机溶液中,许多纤维素衍生物在高浓度下可形成各向异性溶液。例如,羟丙基纤维素和它的乙酸盐、丙酸盐、苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、乙酰氧乙基纤维素、羟乙基纤维素等。
电气绝缘材料:氰乙基纤维素的介电常数高,损耗系数低,可作为磷和电发光灯具的树脂基质及变压器的绝缘质。
2.5 改性纤维素材料及应用
交联改性
接枝改性
共混改性
复合改性
( 1 )交联改性纤维素材料及应用
纤维素的交联反应主要是通过相邻纤维素链上 OH 基的烷基化反应以醚键的方式交联,形成三维网状结构的大分子。
①通过化学或引发形成的纤维素大分子基团的再结合;
②纤维素阴离子衍生物通过金属阳离子 ( 二价或二价以上 ) 交联;
③通过纤维素吸附巯基化合物形成二硫桥的氧化交联;
④纤维素的羟基与异氰酸酯反应形成氨基甲酸酯键;
⑤与多聚羧酸反应的酯化交联;
⑥与多官能团醚化剂反应的醚化交联。
交联化处理可以降低纤维素的润胀和溶解,使反应试剂的扩散和纤维素的反应性大为降低,可阻碍酶在纤维素材料的扩散而提高抗生物降解性,使纤维素纤维或织物的抗皱性、耐久烫性、黏弹性、湿稳定性以及纤维的强度提高,但也存在干态折皱恢复性差、织物变硬、耐磨性降低等不足。
__ __ 例如 :
__ 人造丝和棉纱织物的处理通常使用脲类交联剂。__
__ 纤维素珠经环氧氯丙烷交联后可改善其孔结构和溶胀行为。__
__ 水溶性纤维素醚交联后可得到水凝胶,用作色谱柱填充材料。__
影响交联纤维素性质的因素:
1 )交联程度
棉纤维采用二羟甲基脲、二羟甲基乙撑脲、甲醛、 N- 羟甲基丙烯酰胺等交联剂交联化处理,随着交联程度的增加,棉纤维织物的折皱恢复性随之提高并达到最大值,纤维的抗张强度和伸长则逐渐降低。
交联主要发生在棉纤维的可及区。
影响交联纤维素性质的因素:
2 )交联剂的结构
短链交联剂(如甲醛)可有效防止纤维素分子链的滑移,可更好地提高纤维或织物的折皱恢复性,但纤维的抗张强度和伸长损失更大;采用柔性长链交联剂可减少强度和伸长的损失;
采用交联基团数目大于 2 __的交联剂,交联效果并不比双功能基交联剂有效,这是由于某些交联剂自缩聚倾向更大、空间位阻过大。 __
影响交联纤维素性质的因素:
3 )交联位置及分布
由于纤维素材料的结晶性,交联一般发生在可及的低序区和表面,造成交联位置沿纤维素纵向和横向的不均一性,进而影响纤维素材料的性质。
干态和低湿态下交联时,交联反应主要发生在非晶区和少部分结晶区,交联后的纤维的干态密度、微孔尺寸和内表面积都减少,赋予交联纤维和织物高的干、湿折皱恢复性以及低的回潮和吸水性;
高度润胀态下交联时,交联剂可以进入较高序态,交联共价键取代了结晶区内相当多的氢键,非结晶区中的交联较干态交联时减少,交联分布较为均匀,交联后的纤维和织物有良好的湿折皱恢复性,大的微孔尺寸和内表面积,但干态的折皱恢复性改进不大。
( 2 )接枝改性纤维素材料及应用
接枝共聚是对纤维素进行化学改性的重要方法之一。它可赋予纤维素以某些新的性能,同时又不至于完全破坏纤维素材料所固有的优点。
其特征是合成单体发生聚合反应,生成高分子链,经共价化学键接枝到纤维素大分子链上。
__纤维素接枝共聚物的主要合成方法包括自由基聚合、离子型共聚及缩聚与开环聚合。 __
应用:纤维素接枝极性单体(丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺)制备高吸水性材料
自由基聚合:能量辐射或机械应力等物理手段;氧化还原体系或引发剂的化学活化法。
离子型共聚:阳离子引发与阴离子引发。阳离子引发接枝采用 BF 3 、 AlCl 3 、 TiCl 4 和 SnCl 4 等金属卤化物和微量共催化剂 ( 如痕量的水或盐酸 ) ,通过形成纤维素正碳离子而进行接枝共聚。阴离子引发接枝则是根据 Michael __反应原理,由纤维素与氨基钠、甲醇碱金属盐等作用形成醇盐,再与乙烯基单体反应。 __
缩聚与开环聚合:羟基反应
( 3 )共混改性纤维素材料及应用
共混改性是开发高分子新材料的重要途径之一。
实现共混的基本方法有熔融共混和溶液共混两种。
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