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美施乐纤维素醚1!技术手册目录美施乐纤维素醚介绍美施乐纤维素醚的一般性质美施乐纤维素醚的应用领域限制使用规则如何制备美施乐纤维素醚溶液如何在非水性溶剂和不溶性介质中制备美施乐纤维素醚溶液粉末状美施乐纤维素醚的性质美施乐纤维素醚溶液的性质在水性介质中的热凝胶作用美施乐纤维素醚的成膜特性分析测试方法操作注意事项美施乐纤维素醚介绍美施乐纤维素醚是源自大自然中最丰富的聚合物纤维素的水溶性聚合物。在超过五十年的时间中,这种多功能的产品应用在食品、化妆品、医药、乳胶漆、建筑产品、陶瓷、和很多其它领域。美施乐产品可以作为增稠剂、粘合剂、成膜助剂和保水剂。它也可用作悬浮剂、表面活性剂、润滑剂、胶体保护剂、乳化剂。此外,美施乐的热凝胶是一种独特的性能在各种不同的应用中起到了关键性的作用。其它类型的水溶性聚合物中则没有这么多的性能。多功能、高效的经济型助剂事实上,这么多的常用的性能组合在一起具有重要的经济优势。在大部分情况下,一种美施乐产品需要提供两种、三种或者更多的性能。此外,相比其他的水溶性聚合物,在较低浓度下美施乐纤维素醚就能提供最佳性能,非常高效。系列产品应用广泛美施乐产品的广泛用途是它成功地应用于多种不同的领域的一个重要原因。它有两种不同的化学类型区别在不同体系、物理状态和粘度。选择一个合适的美施乐产品,在特定的配方中获得最佳的增稠性,粘结力,保水性和其他性能。在食品和药品中应用的医药食品级产品美施乐医药食品级产品长久以来一直为美国食品和药物产业所采用。甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素是公认的食品添加剂,并被收录在美国食品和药物管理局(FDA)编辑的食品添加剂药典和国际食品法典中。两者都包含在美国国家药典(美国药典XXI)。甲基纤维素是通过美国食品及药物管理局安全认证的。其他应用领域的标准级产品标准级美施乐产品和其他级别的产品拥有同样的性能。不同在于标准级产品有稍多一点杂质。标准级产品是不可以应用在食品中的,但有些标准级产品可以用在和食品接触的容器的添加剂(间接食品添加剂)。从3mPa•s到100,000mPa•s粘度美施乐纤维素醚产品的粘度范围从3mPa・s到200,000mPa*s粘度。宽广的粘度范围可以使因为粘度取决于美施乐的浓度,宽广的粘度范围可以让您可以在获得理想的其他的性能的同时有很宽的粘度范围可以选择。粉末、表面处理粉末或颗粒状为了满足多功能性,美施乐产品有粉末、表面处理粉末和颗粒三种不同的形态,适应不同的解决方案。未经处理的粉末易溶于冷水,但在使用前需要彻底分散。表面处理型粉末和颗粒状的产品可以直接添加到水性体系中。可以用PH值来控制产品的溶解。美施乐产品的命名规则美施乐(METHOCEL)是陶氏化学公司一系列纤维素醚产品的商标。表示纤维素醚类型的一些信息。“A”标示为甲基纤维素产品。“E”、“F”、“j”和“K”则标示为不同的羟丙基甲基产品。数字则标示该产品在20°C时2%水溶液的粘度(单位为mPa・s)。粘度方面,字母“C”标示100,字母“M”标示1000。不同后缀用来确定产品类型。字母“P”字是用来标示美施乐食品级产品。“LV”是指特殊的“低粘度”产品。“G”表示为“颗粒”产品。字母“S”标识“表面处理”产品,“CR”是指缓释型,和“FG”表示为食品级。研发牌号由字母X加另一个字母(通常是U或Y)再加5位阿拉伯数字表示。有一些应用于化妆品、医药、陶瓷及其他领域的特殊美施乐产品有不同的系统名称。例如,METHOCEL40系列产品在化妆品中作为特殊表面处理。例如A:methocela4c是专门用于食品的400mPa・s食品级甲基纤维素产品;例如B:methocelj5ms是经过表面处理易分散的5000mPa・s标准型羟丙基甲基产品。如何正确选择美施乐纤维素醚您可以在自己的实验室中对它们进行试验,全面评估美施乐纤维素醚起到的改进配方的质量、性能、性价比的情况。无论您是开发新产品还是改善现有的产品,您都可以找到满足您需求的美施乐产品。免费样品和技术文献为您的研发工作提供免费的样品。您可以致电本册封底的电话之一索取样品。也可以索取包含在这本手册的7-9页上列出的应用的美施乐产品的文献。只要告诉我们您需要改变的配方或者产品,我们会给提供合适您的相关文献。或者您可以访问我们的网站下载合适的相关文献。我们的技术支持和我们技术支持人员的交流将节约您大量的时间。在一些应用中,加入美施乐产品可以得到最佳性能,这些已经在我们的试验中的大量试验中得到证实。我们有专门的技术人员从事美施乐产品在食品,陶瓷,油漆,化妆品,医药,建筑产品,以及其他特殊领域的技术支持。美施乐产品和他们的经验将使您研发多功能产品获得一个很好的开头。美施乐纤维素醚的一般性质下面列出了美施乐纤维素醚系列产品的一些共同性质。根据具体应用,个别美施乐产品会在这些性能基础上有些附加性能。水溶性美施乐纤维素醚在水中溶解没有溶解度的限制。表面处理型和颗粒状美施乐产品可以直接添加到水性体系中。这种特点使其可以方便使用并控制溶解速度。但未经处理的美施乐粉末产品易溶于冷水中,必须彻底分散在水中以防止结块。分散方法在11-13页中有说明。最高浓度只比溶液浓度低。有机物溶解性一些类型美施乐纤维素醚,也易溶于二元有机和有机溶剂/水系统,能提供一个有有机的溶解度和水溶解度的特殊体系。无离子电荷美施乐纤维素醚是非离子型,不会和金属盐及其他离子性物质反应生产不溶性的络合物。热凝胶水溶性美施乐纤维素醚在某个特定温度下可以提供快速凝胶性能。不同的蛋白质增稠剂形成的凝胶会在冷却后回到原有状态。表面活性美施乐产品作为表面活性剂在水溶液中能提供乳化、防结块、长期稳定性。表面张力范围从42到64mN/m。水的表面张力是72mN/m;典型表面活性剂的表面张力在30mN/m。新陈代谢不活泼用作食品和药物中的添加剂,美施乐产品不给食品增加卡路里。抗酶性抗酶型美施乐纤维素醚可以在长期储存时提供稳定的粘度。低气味美施乐纤维素醚具有良好的气味,这点对于食品和医药领域的应用非常重要。PH稳定性美施乐纤维素醚在PH2-13范围内非常稳定。保水性美施乐纤维素醚是高效保水剂。这对于食品、陶瓷、建筑板材的表面涂层和其他领域是非常重要的性能。增稠美施乐纤维素醚可以为水性体系和非水性体系增稠。粘度和不同美施乐产品的分子量、化学类型和浓度有关。成膜性美施乐产品形成的透明、坚固、柔软的膜可以隔绝油脂。在食品领域,常被用来在烹饪时保水和防止吸油。粘结力美施乐纤维素醚经常被用作颜料、纸张、烟草、食品、药品和陶瓷行业的高性能粘合剂。润滑性在橡胶制品,水泥,陶瓷挤出成型中,美施乐纤维素醚用来减少摩擦力。还可以用作改善水泥和喷涂石膏的可泵性,例如装饰砂浆,在食品行业,用作挤压成型的辅助润滑。悬浮性美施乐纤维素醚可以用来控制固体颗粒的沉降,例如沙拉中的香料和调味品、陶瓷制品中
的固体、悬浮抗酸剂等。防胶体团聚美施乐产品可以用来防止液体凝聚或微粒团聚。乳化美施乐纤维素醚通过降低表面张力和增加体系稠度来稳定乳液。非水性溶剂溶解性一般情况下,美施乐纤维素醚在二元溶剂型体系中比单溶剂型体系更能发挥作用。如有醇组成的二元溶剂系统,可以提高在低分子量醇中的溶解度。表1列出了一些用于美施乐纤维素醚典型化合物溶剂。表1:用于美施乐纤维素醚的典型非水性溶剂糠醇二甲基甲酰胺二甲基亚砜水杨酸甲酯碳酸丙烯酯甲酸冰醋酸吡啶二氯甲烷和乙酸乙酯的混合物,甲醇,或异丙基醇氯仿和甲醇或乙醇的混合物非甲基吡咯烷酮表2表2:methocelE和methocelj纤维素醚产品在高温下的典型溶剂溶剂沸点。C溶点P溶解度丙二醇乙二醇197.3158c二甘醇244.8135c丙二醇188.2140c1,3-丙二醇214120c甘油290260pDOWANOL*EE乙二134.7120c醇,乙醚DOWANOLTPM三聚242.4160p丙烯乙二醇甲醚酯乙醇酸乙酯160110c甘油基一乙酸酯127100c甘油基乙酰乙酸盐123-133100c胺类一乙醇胺170-172120c二乙醇胺268-269180c*陶氏化学公司商标*C=完全可溶;卩=部分可溶高温下溶剂中的溶解度methocelE和methocelj纤维素醚产品的结构提供了不一样的溶解度。高温下他们在一些非水介质中是可溶的,可以用在挤压、热熔铸造、注射和压缩成型等工艺的混合物中。您可以在表2中找到合适的“热溶剂”范例。METHOCEL310系列产品methocel310系列产品是一种颗粒状、高粘度的材料(见表3),目前只在欧洲出售。控制粒径获得良好的粉体流动性、低粉尘,并在水及有机溶剂中分散不结块。小心控制混合物的平衡使他们易溶于水和某些有机溶剂或混合溶剂(表4)。methocel310纤维素醚产品在正常分散情况下可直接加入到任何溶剂或混合溶剂中。当使用溶剂共混物时不需要在非溶剂或低溶解体系中将产品进行预分散。表3:METHOCEL310系列产品的典型性能物理外观白色小颗粒粘度布鲁克菲尔德RVT,RT,20rpm,1%溶剂类型一小时后二十四小时后甲醇乙醇二氯甲烷500mPa.s600mPa.s7,500mPa.s650mPa.s900mPa.s10,000mPa.s含水量(包装)不超过8%氯化钠不超过1.5%粒径100-500微米表4:methocel310纤维素醚的典型溶剂共混物溶剂溶液外观清澈半透明水溶胀不溶乙醇•甲醇•乙醇/水40/60•甲醇/水40/60•二氯甲烷•二氯甲烷/乙醇84/16•二氯甲烷/甲醇84/16•四氢咲喃•四氢咲喃/水90/10-80/20•异丙醇•异丙醇/水90/10-60/40•异丙醇/二氯甲烷•1,1,1-三氯乙烷•聚丙二醇•聚丙二醇/水70/30•Butylglycol•Butylglyco|/H2O50/50•二氧杂环乙烷••丙酮•
溶纤剂•二甲基甲酰胺•DOWANOI,PM••美施乐纤维素醚化学性质methocel纤维素醚产品可分为两个基本类型:甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素。这两种类型纤维素都是在高分子纤维素的基础上,含有一个单位葡糖酐的基本重复结构的天然碳水化合物(图1)。在制造纤维素醚时,纤维素纤维在苛性碱溶液加热和甲基氯化物反应,生成甲基纤维素醚。纤维素反应物通过提纯和细化,生成均匀粉末。甲基纤维素生产只使用了甲基氯化物。这些是美施乐一个系列的产品。羟丙基甲基产品(methocelE,f,J和k系列产品)是以环氧丙烷取代甲基氯化物上的葡萄糖残基生成羟丙基。-OCH2CH(OH)CH3-包含两个碳的次羟基基团也可被视作丙二醇甲醚纤维素,取代基团将影响有机物溶解度和热凝胶温度。这些产品不同的羟丙基和甲基取代量是影响其水溶液有机物溶解度和热凝胶温度的一个因素。也针对 Figure1:TypicfllChemicalStructuresofMETHOCELProductsMethylceliuloseMETHOCELAbrandproductsHoCHr°H,clolc「I—HO"GH2HOCHXHCH.
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OHMethylceliuloseMETHOCELAbrandproductsHoCHr°H,clolc「I—HO"GH2HOCHXHCH.
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OHHO0、CHXHCH.6Ich3o-OH,HOHy^mrypropylMsttt;lcelhiloserandMETHOCELKbrandpreductsrandMETHOCELKbrandpreducts取代度纤维素的葡萄糖酐单元上的取代基团的总量可以通过重量比或环上取代基团平均数量指定,这一概念被化学师定义为取代度(D.S.)。如果每个单元所有可能的三个取代位置都被取代,取代度定义为3;如果一个环上平均两个起反应,取代度定义为2。环上取代基团的数量决定了不同产品的性质。METHOCELA含有27.5-31.5%甲氧基,或者说甲氧基的取代度为1.64-1.92,这一系列具有最大的水溶性。低取代度的产品具有低的水溶性,导致产品只能溶解于苛性碱溶液中。过高的取代度的甲基纤维素产品只可以溶解在有机溶剂中。在METHOCELE,METHOCELF,和METHOCELK纤维素醚产品中,甲氧基的取代见表5。在METHOCELJ和310系列产品中,羟基取代占总取代的50%。Table5:DegreeofSubstituticnforMETHOCELProductsProductMetho>ylDegreeofSub^ti^iitionMethoxvl%HydraxypropvlMo(arSubstitutionHydroKYProPVlMETHOCELA30——METHOCELE1.9290.2J».5METHOCELFte2&0.135.9METHOCELJ1.3100.8227METHOCELK\A220.21METHOCEL310Serieszo250.E25美施乐纤维素醚的应用这些不同的产品和工艺都有一个共同点:受益于显著的低浓度美施乐纤维素醚。大部分情况下,用于改善物理性能,但也有很多用于改善处理效率及整体成本。您可以联系本册封底任何一个电话或访问我们的网站获取更为详细的资料。粘合剂地毯背面化合物美施乐纤维素醚给予背面化合物成泡特性,这避免胶黏剂渗入背面材料中,并且由于热凝胶性,胶黏剂移动迅速提高温度时干燥快速。皮革处理粘结剂美施乐纤维素醚可用作干燥皮革粘结在陶瓷或玻璃表面上。因为它的保水率和热凝胶比淀粉基浆更有效。胶合板胶粘剂在胶合板生产中,美施乐纤维素醚用来控制胶粘剂胶水的粘度。热凝胶和增稠性可以使胶粘剂避免浸润到木材中。雪茄和香烟粘合剂安全有效,美施乐纤维素醚长期以来用作雪茄和香烟制造中再造烟叶的粘合剂。壁纸浆用作干混的主要粘结剂,METHOCEL纤维素醚提供湿粘保证不同的纸张都可以贴在墙上。还具有滑动性,这样装饰图案可以容易匹配。在预混浆中,METHOCEL用于控制粘度和改进湿粘性。加入METHOCEL的浆料易于用水清洗和具有一定的抗生物性。乳胶黏合剂METHOCEL用在多种乳胶黏合剂中用作增稠剂,如鞋材制造、快干、高湿粘强度,由于热凝胶作用保证了在许多应用领域中的主要性能。农用化学品分散助剂METHOCEL纤维素醚用作悬浮和分散助剂以润湿农药和废料粉末。它们是植物表面具有高湿粘和粘性。因为化学不活泼和非离子,METHOCEL纤维素醚可与多种活性组分兼容。喷雾粘合剂加入METHOCEL的喷雾粘合剂提高杀虫剂、接种菌的效果。METHOCEL具有低植物毒性和不伤害发芽植物的特性。陶瓷加工铸造使用METHOCEL提供良好的流动流平性和均匀厚度。满足电子行业低钠残料和纯度要求。热凝胶能降低基料迁移和表面缺陷。挤压成型用作暂时黏合剂和加工助剂,METHOCEL纤维素醚可以精确控制陶瓷混合物的流变性,允许更宽的加工范围。润滑性降低能量消耗和模具磨损,产生光滑表面。热凝胶允许精细挤出成型,薄壁形状也不出现沉降和变形。干燥和等压加工METHOCEL产品提供最适宜的颗粒润滑和统一的包装,是因为压坯密度可预计、烧窖时低收缩和高火力。上釉/搪瓷彩饰
METHOCEL纤维素醚改进粘度控制和流变性和在砖窑中烧结完全。注射成型使用METHOCEL纤维素醚提供更高的压坯强度和压坯密度。在高温涂料、难熔混合物好砂浆中,METHOCEL能改善施工性和应用性能。因为METHOCEL产品具有低盐离子残留,它们不会降低熔点。事实上,由于低熔点可以减少可塑剂的用量。化学制品树脂METHOCEL纤维素醚用来控制流变和作为环氧、玻纤、尿素甲醛等树脂的胶体稳定剂。METHOCEL提供理想的流动和流平性,因热凝胶而具有快速固化的特性。橡胶美施乐纤维素醚在橡胶乳胶中用作脱模剂、稳定剂和增稠剂。美施乐纤维素醚有助于均匀干燥减少气孔。PVC悬浮聚合美施乐产品用在PVC聚合中作为首要和次要悬浮剂。它提供了很好的粒径控制和良好的孔隙率改善增塑剂吸收、反应残留和致密度。建筑产品墙面抹灰美施乐产品在墙面抹灰中提供了施工性、收缩抗裂性和滑爽性。保水性增加了开放时间并保持产品的湿度。水泥瓷砖粘结剂美施乐纤维素醚为以硅酸盐水泥为基础的瓷砖粘结砂浆和灰浆提供保水性和可操作性。并可改善粘结力、防止结皮并延长开发时间。砌筑砂浆作为砌筑砂浆的改性添加剂改善耐久性和施工性。美施乐具有引起作用,可减少此用途添加剂的用量。石膏粘结剂、水泥粘结剂、粉刷石膏、喷涂石膏美施乐纤维素醚改善了石膏粘结剂、粉刷石膏和喷涂石膏的施工性、可泵性和稠度。他们也提供了保水性和抗沉降性。墙面和天花板美施乐纤维素醚产品可在墙面和天花板产品中提供可泵性,附着力,施工性和保水性。水泥制品和粉刷灰浆美施乐纤维素醚为水泥固化时提供保水性并改善施工性和可泵性。食品面类食品热熔性可以在烘烤食品的时候保留气体,增加烘烤体积并改善质地。美施乐也提供了一个更松软的质地、增加搁板寿命、改善面糊的乳化、改善冻融稳定性。蛀田糖果在釉面、糖衣和包覆层上,美施乐食品粘合剂能改善润滑性,方便的应用,提供乳脂状质地,改善包覆性,有清新的气味。此外,美施乐粘合剂在加热过程中,能保持糖衣和釉面完好,在冷却过程能还原到原有一样的产品。馅饼和糕饼填料热凝胶特性可以防止在烘烤结壳的时候防止水分从内部转移到壳上。美施乐也提高了冻融稳定性。
冷冻糕点美施乐产品控制冰晶的打消提供柔软的质地,methocel产品修改冰晶体的大小给予平滑的纹理和改善乳液稳定性。增加引气以增加体积。Whippedtoppings调料、配品METHOCEL产品提高whipping性能使得表面和外观更好。提高乳液稳定性防止脱水和扩大开放时间。METHOCEL可制约相位分离,即使重复冰冻解冻循环。蔬菜产品METHOCEL为需要混合在一起的食品提供优良的成膜性和高粘性。像蔬菜碎肉饼、洋葱环和加工马铃薯产品都通过加入METHOCEL改善粘性和成膜性。挤出食品低浓度的METHOCEL在模具系统中提供适宜的粘结强度。由于水分保持和油不溶的性质,油炸食品将多水分少油脂。热凝胶增加了对其的控制。增加加工过程的润滑性。油炸球食品添加纤维素醚能形成不溶油的屏障阻挡油吸收和在油炸时的水分损失,METHOCEL产品提高肉或蔬菜球的粘结性。人造稠黄油美施乐产品改善了搅拌性能,提供了良好的基体和外观。改善乳液稳定性,防止脱水收缩,增加开放时间。即使经过冻融循环,美施乐也在冷冻黄油,methocel抑制相分离,在冻结配菜,即使经过反复冻结/冻融循环。植物外观产品methocel产品在需要将其粘结在一起的食品中提供了良好的成膜性和高粘结力。如素食汉堡、洋葱圈、土豆食品等都是用methocel产品来改善粘结力和成膜能力。膨化食品低浓度的美施乐产品在结构系统中提供了最佳的粘结力。由于其保湿性和油不溶性,使得油炸食品可以多水分少油腻。热凝胶增加了对其的控制。提高在加工过程的润滑性。油炸球在油炸食品中,美施乐产品提高了肉类和蔬菜制成的球体的粘结力,形成油不溶性的障碍,防止吸油和失水。结果是,油炸球的排气减少延长了炸油的寿命。沙拉酱和酱料含有美施乐产品使水油乳化剂有较好的稳定性并延长其保存时间。固体悬浮物保留时间更长,流动特性被保留。凝胶燃料燃料增稠剂methocel纤维素醚在用于木炭点火器、餐厅蜡烛和罐装燃料产品中的固体酒精中被用作增稠剂。家用产品清洁剂和洗涤剂家用清洁剂和洗需要使用methoce产品提供粘度控制,粘结、发泡、土壤防沉和乳液稳定性。油漆乳胶漆在乳胶漆中用作增稠剂、胶体保护和颜料悬浮剂。他们提高了抗酶性来稳定粘度。成膜性有利于减少缩孔,形成良好的漆膜。METHOCEL纤维素醚所提供的产品均匀性意味着降低成本和油漆性能的进一步发展。他们也增加了保水性。并提供柔性和易用性。去漆剂擦洗去漆剂独特地结合了有机和水溶性的METHOCEL可以作为擦洗去漆剂的理想增稠剂(二氯甲烷和涂料去漆药水)。提供增稠性能可以使得去漆剂停留在垂直或倾斜表面,还可以使变软的油漆易被水冲洗掉。纸张产品防油涂层,黏合剂,释放涂层,表面胶料润滑脂和油栏特性、形成薄膜的协同能力,使得METHOCEL在多种纸张图层和胶料中具有价值。METHOCEL提供的优良的薄膜性能(高抗张强度和良好的伸长性)在应用中具有关键作用。个人护理洗发精METHOCEL纤维素醚在洗发精中广泛用作增稠剂。因为METHOCEL的增稠性不依靠表面活性剂的量,可用作干燥或正常头发用洗发精的增稠剂。METHOCEL也可以帮助泡沫稳定,因为洗发精具有较好的泡沫特性。BodyGels(体表用胶体)METHOCEL产品的天然润滑性可以提高产品的流动性,助分散和提高嗅感。正如在洗发精中,METHOCEL纤维素醚增加结构和提供超级润滑作用,稳定泡沫,尤其在泡沫浴和淋浴用产品的配方中非常重要。面霜和洗液METHOCEL可以形成薄膜和二次增稠性,这提高了面霜和洗液的后感和其它嗅感特征。医药品片剂涂层METHOCEL纤维素醚能形成具有良好粘接性的坚固薄膜。它们提供味道和作为水敏感性药物或组分的保护层。含有METHOCEL的涂层也会增加耐压强度和降低脆性。造粒在造粒工艺中低浓度下用作粘结料使用,METHOCEL可以生产出具有低脆性的硬片剂,并且对片剂的溶解没有负面影响。METHOCEL可以降低压缩力,一个重要的因素是是可延长工具和设备的寿命。缓释METHOCEL纤维素醚可以用于控制有两种不同功效的药品的释放。它用在亲水的片剂或胶囊如分离公报上描述的那样可以持续释放。另外,METHOCEL可用在扩散控制薄膜,包括METHOCEL和ETHOCEL*乙基纤维素树脂。水溶性METHOCEL从薄膜中分离,离开不溶性的ETHOCEL乙基纤维素。通过METHOCEL的用量控制药物的扩散和薄膜的多孔性。水溶性热塑性塑料METHOCEL纤维素醚可以加热和与可塑剂混合用于挤压模塑制成各种形状。这一工艺用来生产单个的片材多粒子运输如挤出颗粒或小片,透皮切片,栓剂或填充液体的硬皮胶囊。液体制备METHOCEL可以用在口服和局部用液体药品,它可以提供优秀的增稠性,提高乳液稳定,悬浮固体,润滑和保湿。METHOCEL的保护胶体行为和乳化性使得许多液体配方获益。印刷印刷油墨METHOCEL纤维素醚用作水性墨的增稠剂和悬浮稳定剂。纺织品纺织印花浆在纺织印花浆中作为乳液稳定剂,METHOCEL纤维素醚帮助阻止墨水从织物进入纤维。织物胶料METHOCEL帮助纤维结合,在加工制造中增强纤维。METHOCEL的润滑性能帮助剪切,提升设备速度。暂时胶粘剂极好的湿粘性和快速特性使得METHOCEL作为一种理想的纤维暂时胶粘剂。限制使用规则化学品医药品食品杀虫剂主要介绍纤维素醚在上述行业一些国家和地区的限制使用情况,是否符合当地的化学品目录、药典、食品药品认证标准如FDA等情况。多数些标准委员会标准号等内容,故未做进一步翻译。L=E=OJUJ_1LF0-ts」pm工OL=E=OJUJ_1LF0-ts」pm工O如何制备美施乐纤维素醚溶液METHOCEL纤维素醚产品是碳氢化合物可以通过吸水和水合作用溶解在冷水中,(某些场合可溶解在某些有机溶剂中)。对于溶解性不存在明显的限制。METHOCEL溶液的浓度通常由粘度要求限制,使得制造商易于操作,也取决于使用产品的化学类型。低粘度产品的溶液可以制成10%-15%的浓度。高粘度产品的溶液浓度通常限制在2%-3%。METHOCEL产品的形式(粉末或表面处理粉末或颗粒)影响制备溶液的工艺。表面处理和造粒产品可以直接加入水性体系。温和搅拌就可以分散并逐渐溶解,粘度逐渐上升。表面处理产品的分散速率可以在将粉末分散到水中后通过调整溶液PH值来增加。虽然未处理的METHOCEL粉末可以溶解在冷水中,但它们必须彻底的分散在水中以阻止结块团聚。使用表面处理的可分散粉末在许多应用中,渴望容易分散在冷水中并且快速水合(粘度上升)。表面处理METHOCEL粉末是通过化学处理使其暂时不溶在冷水中。这使得METHOCEL添加到配方中在相对较低的剪切下被分散并且在最初粘度不会增加。水合作用和粘度建立的时间延时是由于表面处理和体系的温度、PH值和纤维素醚的浓度引起的。通常,体系的浓度在未超过5%时不构成影响因素。在高浓度下,水合时间(与延迟时间有关)减少。温度上升延迟时间通常下降。图2显示了在室温下一个典型的延迟时间与PH值的函数关系。在多数情况下,我们希望分散过后粘度立即开始上升。水泥浆在中性体系可以保持45分钟仍有作用。可以通过添加少量的促进剂,如氢氧化氨、碳酸氢钠等。如果METHOCEL分散在中性水中,(pH约为7),需要充足的时间来彻底的分散。添加碱升高pH到9将促使水合作用在几分钟内完成。为了达到最大水合的结果,添加表面改性的粉末并在中性条件下充分搅拌。体系需要搅拌一些时间才能分散,随后加入调节剂使PH值达到8.5-9,在常规搅拌下,10-30分钟后粘度达到最大。一旦pH调整到碱性,(pH8.5-9.0),表面处理产品将快速完全溶解,溶液在pH3-11范围下稳定。添加碱性颜料研磨浆或填料分散体,或添加浆料到乳胶漆颜料配方时,将使得快速溶解和粘度发展上升。添加干燥的碱性颜料或填料到浆料的告诉或低速分散设备中时,也可以导致快速溶解和粘度发展上升。警告:在高浓度的浆料中调整PH值有可能导致过高的粘度,以至于浆料将不能够泵出或灌注。pH调整应当在降低浆料浓度后进行。Figure2."TypicalHydrationDelayTmeofSurface-treatedMETHOCELProductsasaFunctionofpH1000.0分散技术加入表面处理的METHOCEL粉末到水中,开始搅拌。连续搅拌并加入充足的氨水,碳酸氢钠或其它碱性材料(e.g.,研磨颜料)使得分散体达到pH8.5-9.00这将导致粘度迅速变化。连续搅拌直到水合作用全部完成。使用未处理的粉末虽然METHOCEL粉末可以溶解在冷水中,它们必须先彻底分散在水中避免结块。在某些应用,分散可以在环境温度或冷水中完成是因为借助使用喷射器或高剪切混合器。然而,如果未处理的粉末直接加入冷水中而未进行任何搅拌。溶液将有很多块状物。结块将导致不能够完全润湿内部粉末粒子。只是部分粉末溶液,凝胶膜将屏蔽剩余的粉末,阻止其完全水合。几种常用的分散技术描述如下。每种在特定应用中都有各自的优势。呼edE苦_呂舄>;om10100Figure1scrertyDevelopmentofMETHOCELAandMETPOCELKProductsSlurriedat2%呼edE苦_呂舄>;om10100Figure1scrertyDevelopmentofMETHOCELAandMETPOCELKProductsSlurriedat2%inHntWaterioPoon100SO GO 40TBinpBratiare,吨20 3热水中分散通常称做“热/冷”技术,这一方法的优势是使纤维素醚溶解在热水中。粉末先分散混合在总用水量的1/5-1/3的水中,然后加热到90°C(194°F)以上。连续混合直到所有粒子都被彻底的润湿。为了完全溶解,剩余的水作为冷水或冰加入上述分散体中降低温度。一旦分散体达到部分纤维素醚产品开始水溶的温度的时候,粉末开始水合并且粘度增加。在某些应用,需要加热全部的水,分散METHOCEL粉末,然后边搅拌边冷却混合物直到水合完全。非常重要的一点,润湿后使用足够的冷却水已确保水合完全粘度上升。为了提高透明度和控制粘度,METHOCELA溶液(甲基纤维素)需要冷却到0°-5°C(32-41°F)20-40分钟。通常,METHOCELE,METHOCELF,METHOCELJ,和METHOCELK牌号的纤维素醚溶液(羟丙基、甲基纤维素)需要冷却到20°-25°C(68°-77°F)或更低。因为完全水合需要足够的冷水。METHOCELE,F,J和K牌号的产品广泛应用在不能提供冷水的地方。图3图解了METHOCELA和METHOCELK产品热浆冷却过程中的溶解对比。该图显示了METHOCELK浆料比METHOCELA需要更冷的条件才能水合。METHOCELE,F,和J牌号也需要比METHOCELA少的冷却。分散技术加热大约总需水量的1/3到最低194°F(90°C)。加入纤维素醚粉末到热水中。搅拌混合物直到粒子完全润湿彻底分散。为了全部溶解,作为冷水或冰加入剩余的水降低分散体的温度。一旦分散体达到部分纤维素醚产品开始水溶的温度的时候,粉末开始水合并且粘度增加。见12和13页对比冷却时间和温度的关系。达到合适的温度后连续搅拌至少30分钟,得到可以使用的纤维素醚溶液。干混分散干混包括混合METHOCEL粉末和其它干组分在加入水之前。干混分散METHOCEL纤维素醚后使得在加入水后可以彻底的润湿和完全水合。其它干燥粉末成分与纤维素醚粉末的最小比例为7:1到3:1。分散技术混合纤维素醚粉末和其它干粉成分。其它干燥粉末成分与纤维素醚粉末的建议比例为7:1到3:1。彻底混合干燥组分。将混合物加入水中并搅拌。加入后水合速率依据搅拌速率和粒子大小变化。搅拌直到纤维素醚彻底混合溶液全部爽滑。现在纤维素醚溶液可以用于进一步加工了。分散在一定浓度的盐溶液中未处理的和表面处理METHOCEL纤维素醚都可以分散在一定浓度的盐溶液中。当盐水用冷水冲淡时溶解开始。如何在非水性溶剂和不溶性介质中制备美施乐纤维素醚溶液在非水溶剂的溶解性METHOCEL纤维素醚在非水介质的溶液性随着葡萄糖酐链上取代基的不同而不同。当使用于水互溶的有机溶剂如乙醇、乙二醇时,使用5-8份溶剂对1份METHOCEL。在不溶性介质中的分散未处理的METHOCEL纤维素醚可以分散在不溶性介质如植物油、丙二醇、聚乙二醇、丙三醇、玉米糖浆和高果糖的玉米糖浆中。推荐5到8份不溶性介质和1份METHOCEL混合获得液体浆。METHOCEL在不溶性介质的分散体可以加入冷水中或将冷水加入分散体中。分散技术1.推荐5到8份不溶性介质和1份METHOCEL混合获得液体浆。2.搅拌混合物直到METHOCEL纤维素醚粉末的粒子被均匀的分散在其中。METHOCEL在不溶性介质的分散体可以加入冷水中或将冷水加入分散体中。连续不断混合直到METHOCEL粉末完全水合溶液变得很滑爽。现在可以加入配方中剩余的80三7060SO4080三7060SO4020粉末状美施乐纤维素醚的性质美施乐纤维素醚是白色无嗅无味粉末。粉末的表观密度从0.25-0.70g/cm3(250-00kg/m3)。湿气吸附METHOCEL产品封入原始的装运容器时只吸收很微量的空气潮气。一旦容器打开后,它们将开始吸收空气中的水分。当对暴露在空气中的METHOCEL纤维素醚称重时,总重的一部分有可能就是水。这样的重量必须修正,除去其中的水分的重量,以确保加入合适的METHOCEL的重量以得到需要的粘度。为了减小水蒸汽的吸收,开过的包装必须重新牢牢密封oMETHOCELK产品对水蒸气的吸收速率稍微强于METHOCELA。然而,具有同样化学结构的物质对水蒸汽的吸收速率基本一致。典型的水蒸气吸收如图4所示。耐微生物性METHOCEL纤维素醚的一个重要性质就是它们具有高抗微生物侵袭能力。METHOCEL产品具有高度的取代基可以抵抗生物酶。实际上所有METHOCEL甲基纤维素醚和METHOCEL羟丙基纤维素醚经过肠道未发生变化证实了其对生物化学和生物酶的稳定性。含有METHOCEL纤维素醚溶液的油漆和乳化涂料和其它含有纤维素醚的产品的质保期和稳定性的耐微生物性都得到了一定的增强。因为纤维素醚被不同的取代基所改性,如烷基和羟烷基基团,抗微生物性能得到增强。几个研究员报到水溶性纤维素醚衍生物的取代度(D.S.)是一个主要因素,D.S.值小于1.0时需要防护微生物。因为METHOCEL纤维素醚产品具有高度统一的取代基,D.S.高于1.0,它们具有极佳的耐微生物性。FiguredEquilibnumMoistureContentvs.PercentRelativeHumidity,25:C10 20 30 40 50 60 70 80SOIGO%RelativeHumidity,MeanAverageValue,+95%Probability美施乐纤维素醚溶液的性质美施乐纤维素醚的一般溶解性质在表6中列出。美施乐纤维素醚溶液的流变性质METHOCEL溶液的流变性在许多实际应用中具有重要角色,改进流动性是必要的(如:油漆、化妆品、食品、建材)。牛顿流体是一种粘度依赖于剪切速率的流体,在实际应用中,许多体系展示出非牛顿流体行为,表观粘度随着剪切速率的增加而减小(假塑性)或增加(膨胀性)。METHOCEL水溶液的流变性受分子量、浓度、温度和其它溶解物的影响。一般说来,METHOCEL水溶液表现出假塑性。增加分子量或浓度假塑性将增加。然而,在低剪切速率下,所有METHOCEL纤维素醚表现出牛顿流体行为,剪切力低牛顿流体性能增加。图5和图6解释了这一行为。表6:一般溶解性质比重,4°C1%溶液 1.00125%溶液 1.011710%溶液 1.0245折射率,2%溶液1.336部分比体积4,000mPa・sMETHOCELA 0.725 cm3/g(0.087gal/lb)4,000mPa・sMETHOCELE 0.767 cm3/g(0.092gal/lb)4,000mPa・sMETHOCELF 0.734 cm3/g(0.087gal/lb)5,000mPa・sMETHOCELJ 0.725 cm3/g(0.087gal/lb)4,000mPa・sMETHOCELK 0.717 cm3/g(0.086gal/lb)15,000mPa・sMETHOCELK 0.724 cm3/g(0.087gal/lb)凝固点,2%溶液0.0°C,在2%浓度时表面张力,25C,0.05%浓度TOC\o"1-5"\h\z水 72-74X10-3 N/m甲基纤维素 53-59X10-3 N/m羟基甲基纤维素 43-55X10-3 N/m10ShearRate.s"11001.000O冋10010ShearRate.s"11001.000O冋100Mid巨壬'£岂d<JFigure6:A叩aiem讷乳醐R憾ShearRate,foiAqueousSolutionsof4.QD0mPa-sMETHOCELCelluloseEthersatVariousConcentrftGonsl»IM—■■,^2% —l»IM—■■,^2% —■-\■—■、10rWLOOO10010 140 1』00ShearRate.s-1分子量与粘度的关系美施乐纤维素醚水溶液的表观粘度与产品的分子量和链长成比例。商业化的METHOCEL产品的粘度是基于20°C,2%的METHOCEL的测试值。测试方法是用通用的ASTM中的D1347和D2363。图7显示了METHOCELA纤维素醚的粘度和平均分子质量的相关性。表7提供了粘度和平均分子数量的进一步信息。固有粘度受阶梯粘度限制,根据浓度分布的阶梯粘度无限稀释时即达到固有粘度(当浓度接近0时)。平均分子数量(Mn)当浓度接近0时通过溶液限制渗透压计算得出。平均分子重量(Mw)—般是Mn的3-10倍。Figure7:MolecularWeioht'ViscositvCorrelation2CTC胡alsulti「Woiqht100.000TOC0.30.flw胡alsulti「Woiqht100.000TOC0.30.flwonc1,000io.dooTable7:ViscositvotMethylcelluloseofVariousMolecularWeightsViseasit/Grade2^2Q"CrmP^sIntrinsicWsc«it¥耐dU(jNumberAverageDeyreeofPcilymenraiinnNumberAverageMolecularWeqhltMnl51.253lOJXJO101.47013JOOO汕2JQ11320^500100罚14026.JC00轲0脚22041JM01fM05.734063j000WO7EJ4GDffijMO8,0009350D1I0/XJ015血011.065012OJCO0120750HOjQOOwo15C蜩180.J0Q0A«01阳1,160220JOOO浓度对粘度的影响
HgureS:Viscosity/ConcentratioiiRelationships大多数配方需要预先知道METHOCEL纤维素醚的粘度。图8显示20°C下不同浓度METHOCEL产品的粘度对溶液浓度的影响。使用Ubbelohde粘度计(ASTMD2363)测量方法。高低分子量的METHOCEL产品的粘度规格数据展示在图8中。这个图表是8次根坐标,不是对数坐标。8次根坐标的粘度只是粗略表示浓度和粘度的线性函数。方程n/8=(C・a)+1近视表示溶液粘度和聚合物浓度的关系。混合达到中等粘度METHOCEL产品具有同样的作用,但具有不同的粘度,可以混合使用以达到中等粘度等级。图9是一张混合使用的参考图表。使用这张表时,在左轴选择一种产品的粘度,在右轴选择另外一种产品的粘度,连接两点成一直线。如图中示例,初始产品的粘度是400mPa・s在左边,另一种产品的粘度是15,000mPa・s在右边。现在可以在连线上找到我们需要的最终粘度,过该点做垂线,与底部水平线的交点,交点的数值及产品B的混合添加量。在示例中4,000mPa・s是我们需要的粘度,因此,混合60%的15,000mPa・s(B)产品和40%400mPa・s(A)产品。
Figure9:BlendingChart100.000100,00010.0001.0001001010.00010040 60 80%ofScaleBMaterialinFigure9:BlendingChart100.000100,00010.0001.0001001010.00010040 60 80%ofScaleBMaterialinBlendi.mO1100PH对粘度的影响因为METHOCEL产品是非离子的,溶液的粘度通常在一定PH值范围下较离子型树脂的粘度稳定。在pH3-11以外,温度一高或长期贮存,它们的粘度可能逐渐损失,尤其是高粘度溶液。METHOCEL纤维素醚溶液在酸或强碱中粘度将减小。确定产品的保质期时要考虑这一因素。添加剂对粘度的影响在制备配方时,粘度有可能比预期的要高,这一现象有可能是由于METHOCEL和配方中的其它原料的相互作用作用引起的。因此,这可以减少增稠剂的用量并且仍然保证所需粘度。依据相互作用材料的浓度和其它成分如颜料、乳液粒子或防腐剂的影响体系的粘度。在添加剂浓度低于1%的体系中,METHOCELA或METHOCELF通常比较合适;在添加剂浓度超过10%的体系中,像METHOCELE,J,或K应该更适合。冰冻对溶液的影响METHOCEL纤维素醚溶液不能经受分离进入冰冻相。不会从液体层中分离(脱水作用)或形成不溶的沉淀物。这一现象在冰冻食品中有重要作用。当METHOCEL纤维素醚溶液被冷却时,溶解度增加,粘度明显增加,改进溶液透明。当溶液冰冻时,部分水变成过冷状态而不结冰。冰冻释放的热量将减少产生过冷水的量。用于水溶液的消泡剂METHOCEL纤维素醚水溶液中的泡沫通过使用泡沫稳定剂和消泡剂很容易控制。消泡剂浓度尽量保证最小,因为消泡剂通常在水中有较低的溶解性。依据表面活性剂的类型、乳液和体系的其它因素选择消泡剂。对于复杂消泡体系,可与供应商协商确定。消泡剂含有高效的表面活性成分,能够转移其它表面活性成分到空气或水见面上。使用时,有可能干扰METHOCEL产品的性能,因此在使用时要鉴定溶液表面薄膜的机械性能。用于水溶液的防腐剂METHOCEL纤维素醚通常不需要防腐剂和抗菌剂。然而,一般被污染后,微生物有可能滋生。为了阻止微生物生产,推荐添力加0.05%到0.15%的DOWICIDE*A或DOWICIL*75抗菌剂。关于抗菌剂的信息可以索要获得。为了使用需要,可以使用一些适当的许可的防腐剂。水溶液的兼容性METHOCEL纤维素醚分子是非离子的,不会因多价金属离子的盐而沉淀。然而,当电解液或溶液中其它溶液物质的浓度超过某种限度时,METHOCEL纤维素醚可以被盐析。这将引起与电解液的竞争并导致纤维素醚的水合作用。因为有机取代基的不同,METHOCELE,F,J,K和310羟基甲基纤维素醚通常显示出对盐的承受能力强于METHOCELA牌号的METHOCEL纤维素醚产品。不同METHOCEL羟基甲基纤维素醚产品对电解液的承受能力变化不大。不溶于水的材料如颜料、填料等不影响纤维素醚的作用。实际上,METHOCEL溶液通常可用作上述材料的分散介质。其它水溶性物质,如淀粉、胶和树脂可能与METHOCEL兼容也可能不兼容。需要测试确定材料与纤维素醚之间的兼容性。因为METHOCEL纤维素醚在浓缩的盐溶液中不溶,这样的介质可以用作非表面处理的METHOCEL产品的非溶剂型分散介质。然后,稀释盐溶液使得浓度降低到一定水平后允许METHOCEL溶解。在水性介质中的热凝胶作用METHOCEL纤维素醚在水性介质中具有唯一的溶解性。它们在加热到一定温度后会不溶于水。在特定温度下,纤维素醚的溶解性和溶解度随着温度的降低而增加。纤维素醚水溶液加热到特定温度将凝胶,不同的产品凝胶温度不同。凝胶是可逆的,随着温度降低将液化。这一热凝胶性质是有价值的,与天然或合成树脂相比,具有很宽泛的应用。METHOCEL水溶液的热凝胶作用主要是由于分子间甲氧基团的疏水作用引起的。溶液在较低的温度下,分子是水合的,只有很少的聚合物和聚合物之间的相互作用。图10显示了一种纤维素醚溶液的当加热到胶凝温度后然后又冷却到原始温度的粘度变化。当溶液温度增加时,纤维素聚合物逐步失去化合水,并且粘度下降。当达到胶凝点时,聚合物充分脱水引起聚合物和聚合物之间的交联,溶液开始凝胶。当温度保持在胶凝温度之上时,胶体强度逐渐增加。当溶液冷却时,凝胶现象开始逆转并且粘度迅速上升。最后,冷却液的粘度与原始加热曲线合并,并且粘度随着温度降低而增加。一旦溶液冷却,粘度将和原始的一致。因此,热凝胶过程是可循环的需要的 Figure10tGbationof20%AquaousSolutionorMETHOCELAKflMsthvlcellulos^HeatngRate0.25oC/min*1匕麵4\1$、a/IncipTe//lentGenperfibiationire10 23 30 40a607CTemperatuier%控制凝胶温度热凝胶发生的胶凝温度(初始胶凝温度)和通过取代基团的数量建立稳固的凝胶与葡萄糖酐有关,因此,随纤维素醚的类型而变化。METHOCEL产品的分子量对胶凝温度有轻微影响。然而,如图11所示,增加溶液的浓度能够降低胶凝温度。通过类产品的曲线可以发现,低粘度的产品的凝胶温度高于高浓度产品。高低粘度的其它METHOCEL纤维素醚类型的曲线分布如图。Figure11:GelationTemperatureasaFunctionoiConcentration5 6 7391(1112Figure11:GelationTemperatureasaFunctionoiConcentration5 6 7391(1112Concsrrtration,Wt.%orDO5orbO6554433□JaJmECDdEdluo-lE-s加热速率和搅拌对凝胶的影响需要注意精确测定胶凝温度,因为它和加热效率和剪切速率有关。高剪切和快速加热将导致明显的高凝胶温度。搅拌也会影响凝胶强度。在凝胶时连续的快速搅拌可以破坏胶体结构,改变胶体的结构和强度。为了产生最大的胶体强度,需在静态加热溶液达到胶体温度。凝胶强度和结构通过加热使纤维素醚凝胶的强度和结构随产品的类型、粘度等级和溶液浓度的不同而不同。实际应用中,渴望具有强度的弹性凝胶,推荐使用METHOCELA产品。需要软的,非橡胶型的胶体,可以选用METHOCELF或E。需要相当软的胶体结构时,建议选用METHOCELK或METHOCELJ。通常,胶体的强度随分子量的增加而增加,直到粘度在400mPa・s以上时达到恒定。胶体强度随浓度的增加而增加。浓度对热凝胶的影响当纤维素醚溶液温度升高时,纤维素醚溶液在凝胶前开始浑浊,粘度开始上升。在胶凝温度点上,如果浓度足够高,溶液将变成软或硬的胶体。如果浓度在0.5%以下,将形成胶体和水的流动混合物,而不是固体胶体。通常,当METHOCEL纤维素醚的浓度增加,凝胶温度将降低。对于METHOCELA来说,增加2%的浓度可以降低胶凝温度10°C。对于METHOCELF来说,增加2%的浓度只可以降低胶凝温度4°C。界面凝胶除了大量凝胶外,METHOCEL纤维素醚因表面活性而展现出在界面或表面凝胶的现象。界面凝胶在许多应用领域具有重要作用,如需要保护胶体、乳化或表面活性功能。例如:氯乙烯悬浮聚合,洗发水水性泡沫稳定性,泡沫浴,非乳制品和色拉调味料的稳定性。为了达到大量热凝胶,一般需要1.5wt%的浓度。然而,及时在浓度低到0.001wt%,许多METHOCEL产品表现出表面热凝胶由于聚合物分子迁移到空气或水的界面上。METHOCELA,E和F可以达到最大的凝胶性能。在任何界面上METHOCEL的平衡浓度依据界面的特性,存在的其它溶剂,温度,和与其它表面活性剂形成的潜在的联合结构。然而,在界面上METHOCEL的浓度在数量级上要比大量凝胶重要的多。因此,表面薄膜形成(表面凝胶)。作为一个特例,0.01wt%METHOCELA15LV溶液在20°C开始表面凝胶,然而,该产品在上述温度下大量凝胶则需要浓度超过12wt%才能进行。0.01wt%METHOCELA15LV溶液在任何温度下都不能够大量凝胶。对许多METHOCEL溶液来说,表面凝胶非常迅速,无论是稀释还是浓缩。这一效果是极其明显的也是很麻烦的,常使用duNouy张力测量法测定表面张力。一般而言,增加纤维素醚的分子量,浓度和温度将促进表面凝胶像大量凝胶一样进行。
表8:添加剂对凝胶温度的影响(2%METHOCEL纤维素醚溶液)%METHOCELMETHOCELMETHOCELMETHOCELAdditiveAdditiveA15C,°CF4M,°CK4M,°CJ5M,°CNone050638562NaCl533415942MgC12542526750Fea2SO45盐析盐析盐析盐析A12(SO4)32,5盐析454841Na2CO35盐析盐析盐析盐析Na3PO4232425243蔗糖551668460蔗糖2044596153山梨醇20304648一丙三醇20346065-7055乙醇20>75>75>75>78聚乙烯乙二醇400a2052>80>80>78丙烯乙二醇2059>80>80>78注意:上述材料增加凝胶温度。添加剂对热凝胶的影响添加剂有可能增加或减少热凝胶温度,依据对纤维素醚是增凝还是增溶而不同。例如,如乙醇,PEG400和丙二醇等都增加METHOCEL产品的胶凝点,这是因为增加了溶解效应。如并三醇,山梨醇和盐降低胶凝点,因为降低水性体系的溶解能力,导致METHOCEL产品快速脱水(表8)。如过使用者需要高的胶凝温度并且计划使用降低胶凝温度的添加剂,METHOCEL产品需要选择胶凝点高的产品。当胶凝促进添加剂的浓度增加,热凝胶温度降低。虽然一些特殊溶液物添加剂的性质靠经验决定,如下是一般的使用指导。降低胶凝点的添加剂大多数电解液和蔗糖、丙三醇等降低胶凝点因为它们对水有亲和力并且能脱去纤维素聚合物中的水。添加剂中存在的离子将减小胶体胶凝温度。Figure12:EffectofEthanolonGelTemperature,Figure12:EffectofEthanolonGelTemperature,1%SolutionsHo-UJiaLajCD-EuuiallLU-CDGUEU增加胶凝点的添加剂增加各种不同METHOCEL产品胶凝点的添加剂。例如,大量的丙二醇在4°C将增加METHOCELA溶液的胶凝点,在10°C将增加METHOCELF溶液的胶凝点,在20°C将增加METHOCELK的胶凝点。增加胶凝点与增加添加剂的浓度成比例。图12和13解释乙醇和丙二醇浓度与METHOCEL产品胶凝温度的关系。5 1015 20PropyleneGlycol,%byVolumeFigure13:EffectofPropyleneGlycolonGelTemperature,2%Solutions5 1015 20PropyleneGlycol,%byVolumeFigure13:EffectofPropyleneGlycolonGelTemperature,2%Solutions25205ooJd.EHl-s-re-hliiu-sues美施乐纤维素醚的薄膜特性表9:未增塑的METHOCEL纤维素醚薄膜的性质性质METHOCELA15LVMETHOCELE15LV比重1.391.29Areafactor24,000in2/lb/mil25,860in2/lb/milMoisturevaportransmissionrate,100°F(38°C),50%RH67.5g/100in2/24h/mil65g/100in2/24h/milOxygentransmissionrate,75°F(24°C)25cm3/100in2/24h/mil70cm3/100in2/24h/milTensilestrength,抗张强度75°F(24°C),50%RH9,000Ib/in2(62MPa)±10%10,000Ib/in2(69MPa)±10%Elongation,75°F(24°C),50%RH5-15%5-15%紫外稳定性light,500h,FadeometerexposureExcellent极好Excellent极好耐油性andmostsolventsExcellent极好Excellent极好Ultraviolettransmission(2milfilm)400nm55%82%290nm49%34%210nm26%6%典型性质,不作为销售规格说明,数据基于mil干膜。高强度,水性薄膜,可以从METHOCEL纤维素醚配方轧出、浇注或挤出。这些光滑薄膜或涂层不会让油、润滑脂和多数溶剂进入。它们对基料也有效,及时填充无活性的材料。典型METHOCEL纤维素醚薄膜的张力和延伸率性能如表9所示。当使用低粘度5mPa・s的METHOCEL纤维素醚时需要使用增塑剂为了降低薄膜的延伸率。如果干燥温度过高,薄膜将非常敏感。添加剂对薄膜溶解性的影响METHOCEL纤维素醚薄膜和涂层的水溶性可以通过使用交联化合物或树脂改变。可以通过选择交联剂的量来控制溶解程度。可以选用尿素甲醛,三聚氰胺,间苯二酚树脂,一些二醛如乙二醛也有效果。可以参考供应商的文献选择催化剂和养护混合物。薄膜的耐溶剂性METHOCEL薄膜和涂层的耐溶剂性不受动植物油、润滑脂和石油烃的影响。不同类型的产品METHOCELA,METHOCELF,和METHOCELK也是很耐溶剂的。热塑性形成添加丙二醇和其它增塑剂制备METHOCELE或J纤维素醚的干混配方的程序可用到压片、注塑或模压成型。上述混合物可以在室温下混入带状混合器通过进料器制成粉末。如果干混合物通过压辊或制片,大多数进料器的效果会更好。片状METHOCELE或J纤维素醚混入丙二醇或其它增塑剂可以挤出或浇铸成型,水溶性产品的温度范围从80-160°C(176-320°F)。METHOCEL纤维素醚可塑体可在在130°C(266。F)下热封。分析方法粘度测量必须重视正确的甲基纤维素醚溶液粘度的测量方法,因为它们展现出剪切力和剪切速率的非线性关系,在高剪切速率下将表现出假塑性。陶氏使用ASTM推荐方法(D1347和D2363)作为标准程序。这一方法要求使用Ubbelohde粘度计,一种用于低粘度,另一种用于高粘度。Ubbelohde粘度计是一种精密装置只需要很少的测试样品。为了测量低粘度,选择适当的毛细管粘度以获得50-150秒的流动时间(见表10)。详细的程序在ASTM标准D1347和D2363中给出。可复制的粘度值是在4°C下冷却1个半小时后在20°C下测试得到的。粘度也可以用旋转粘度计测定,如BrookfieldmodelLVFf粘度计。当溶液的粘度在500mPa・s以下时,粘度将不在随剪切而变化,溶液将被认为是牛顿流体。高粘度溶液的表观粘度将高依赖剪切速率变化,剪切速率减小时粘度增加。旋转设备需要用标准油校准。这是需要注意的,然而,这对非牛顿流体来说与Ubbelohde和Brookfield测量法并不是直接相关的。欲知分析方法的详细关系,请与METHOCEL纤维素醚的本地销售员联系。表10:粘度测量用毛细管粘度,mPa.sSizeofH
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