羥乙基纖維素
羥乙基纖維素(HEC) 是一種白色或淡黃色，無味、無毒的纖維狀或粉末狀固體，由堿性纖維素和環氧乙烷（或氯乙醇）經醚化反應制備，屬非離子型可溶纖維素醚類。由于HEC 具有良好的增稠、懸浮、分散、乳化、粘合、成膜、保護水分和提供保護膠體等特性，已被廣泛應用在石油開采、涂料、建筑、醫藥食品、紡織、造紙以及高分子聚合反應等領域。
基本信息 編輯本段
中文名稱：羥乙基纖維素
中文同義詞：2-羥乙基醚纖維素；2-羥乙基纖維素；氫氧乙基纖維素；纖維素羥乙基醚
英文名稱：HEC、Hydroxyethyl Cellulose
英文同義詞：Hydroxyethyl cellulose ether; Hydroxyethyl ether cellulose; Natrosol; Natrosol 240JR; Natrosol 250 H; Natrosol 250 HHR; Natrosol 250 M; Natrosol L 250; Natrosol LR
CAS：9004-62-0
MDL：MFCD00072770
InChI：1S/C4H10O2S2/c5-1-3-7-8-4-2-6/h5-6H,1-4H2
常用分類：
理化性狀 編輯本段
9004-62-0 結構式
分子式：C2H6O2·x
熔點：288-290℃（dec.）
密度：0.75 g/mL at 25℃（lit.）
軟化溫度：135-140℃
表現密度：0.35-0.61g/ml
分解溫度：205-210℃ ;燃燒速度較慢
平衡含溫量：23℃ ;50%rh時6%,84%rh時29%
溶解度：H2O：≤5 wt. % at 20℃易溶于水。不溶于一般有機溶劑。具有增稠、懸浮、粘合、乳化、分散、保持水分等性能。可制備不同粘度范圍的溶液。對電解質具有異常好的鹽溶性。
Form：powder
Merck：4673
外觀性狀：白色至淡黃色纖維狀或粉狀固體，無毒、無味、易溶于水。不溶于一般有機溶劑。
PH值在2-12范圍內粘度變化較小，但超過此范圍粘度下降。具有增稠、懸浮、粘合、乳化、分散、保持水分及保護膠體等性能。可制備不同粘度范圍的溶液。常溫常壓下不穩定，避免濕，熱，高溫，對電介質具有異常好的鹽溶性，其水溶液中允許含有高濃度的鹽類而穩定不變。
制備方法 編輯本段
1、堿纖維素是一種天然高分子，每一個纖維基環上含有三個羥基，最活潑羥基反應，生成羥乙基纖維素。將原料棉短絨或精制粕漿浸泡于30%的液堿中，半小時后取出壓榨。壓榨到含堿水比例達1：2.8，進行粉碎。粉碎的堿纖維素投入反應釜中，密閉，抽真空，充氮，重復抽真空充氮將釜內空氣完全置換。壓入預冷的環氧乙烷液體，反應釜夾套通入冷卻水，控制25℃左右反應2h，得羥乙基纖維素粗品。粗品用酒精洗滌，加乙酸中和至pH4-6，再加乙二醛交聯老化。然后用水洗滌，離心脫水，干燥，磨粉，得羥乙基纖維素。原料消耗（kg/t）：棉短絨或低粕漿：730-780、液堿（30%）：2400、環氧乙烷：900、酒精（95%）：4500、醋酸：240、乙二醛（40%）：100-300。
2、氣相法：氣相法是在反應過程中添加添加劑或稀釋劑，堿纖維和EO在氣相中反應。將棉纖維在18.5%的NaOH液中浸漬、活化，然后壓榨、粉碎后置于反應器中。將反應器抽成真空，充氮2次，加入EO，在真空度90.64kPa、27～32℃反應3～3.5h可得。
3、液相法：液相法是在稀釋劑存在下進行醚化反應。棉短絨經堿化、壓榨后，在稀釋劑存在下，與EO在20～60℃下反應1～3h，得到羥乙基纖維素粗品。常用的稀釋劑有丙酮、異丙醇、叔丁醇或它們的混合物。產物在稀釋劑中保持不溶。
氣相法與液相法兩種生產工藝需預先制備堿纖維素，即將纖維素于20℃左右浸漬于18%NaOH溶液中進行脫脂，醚化反應后，經過中和、洗滌、干燥、粉碎，獲得最終產品。
常用指標 編輯本段
摩爾取代度（M.S）：1.8-2.0
水份（%）：≤10
水不溶物（%）：≤0.5
PH值：6.0-8.5
重金屬（ug/g）：≤20
灰分（%）：≤5
粘度（mpa.s）2% 20℃水溶液：5－60000
鉛（%）：≤0.001
上下游 編輯本段
上游原料：乙醇-->氮-->異丙醇-->曙光紅(四溴熒光素)-->乙二醛-->堿纖維素
下游產品：可發性聚苯乙烯、X8307各色乙酸乙烯乳膠漆、B878膨脹型丙烯酸乳膠防火涂料
用作膠黏劑、表面活性劑、膠體保護劑、分散劑、乳化劑及分散穩定劑等。在涂料、油墨、纖維、染色、造紙、化妝品、農藥、選礦、采油及醫藥等領域具有廣泛的應用。
1、一般用作增稠劑、保護劑、粘合劑、穩定劑以及制備乳劑、凍膠、軟膏、洗劑、清眼劑、栓劑和片劑的添加劑，亦用作親水凝膠、骨架材料、制備骨架型緩釋制劑，還可用于食品方面作穩定劑等作用。
2、用于紡織工業的上漿劑、電子及輕工部門的粘接、增稠、乳化、穩定等助劑。
3、用作水基鉆井液及完井液的增稠劑和降濾失劑，在鹽水鉆井液中增稠效果明顯。也可作油井水泥的降濾失劑。可與多價金屬離子交聯成凝膠。
4、本品用于壓裂法開采石油水基凝膠壓裂液，聚苯乙烯和聚氯乙烯等聚合的分散劑。亦可作油漆工業乳膠化增稠劑，電子工業濕敏電阻，建筑業水泥阻凝劑和水分保持劑。陶瓷工業上釉及牙膏粘合劑。還廣泛用于印染、紡織、造紙、醫藥、衛生、食品、卷煙、農藥及滅火劑等方面。
5、作表面活性劑，膠體保護劑，氯乙烯、醋酸乙烯等乳液取合用的乳化穩定劑，以及乳膠的增粘劑、分散劑、分散穩定劑等。廣泛應用于涂料、纖維、染色、造紙、化妝品、醫藥、農藥等方面。在石油開采、機械行業也有許多用處。
6、羥乙基纖維素在藥物固體、液體制劑中具有表面活性、增稠、懸浮、粘合、乳化、成膜、分散、保水及提供保護作用。
7、用于開采石油水基凝膠壓裂液、聚氯乙烯和聚苯乙烯等聚合的分散劑。也可作為油漆工業乳膠化增稠劑、建筑工業中的水泥阻凝劑和水分保持劑、陶瓷工業中的上釉劑和牙膏膠黏劑。還廣泛應用于印染、紡織、造紙、醫藥、衛生、食品、卷煙和農藥等工業領域。
1、 HEC可溶于熱水或冷水，高溫或煮沸不沉淀，使它具有大范圍的溶解性和粘度特性，及非熱凝膠性；
2、 本身非離子型可與大范圍內的其他水溶性聚合物，表面活性劑、鹽共存，是含高濃度電介質溶液的一種優良的膠體增稠劑；
3、 保水能力比甲基纖維素高出一倍，具有較好的流動調節性；
4、 HEC的分散能力與公認的甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素相比分散能力最差，但保護膠體能力最強。
直接在生產時加入
1．于備有高應切攪拌器的大桶中加入凈水。
2．開始低速不停地攪拌亦慢慢把羥乙基纖維素均勻篩入溶液中。
3．繼續攪拌至所有顆粒物濕透。
4．然后加入防霉劑，堿性添加劑等如顏料、分散助劑、氨水。
5．攪拌至所有羥乙基纖維素完全溶解（溶液粘度明顯增加）才加入配方中其他組份，研磨至成品為止。
配備母液候用
此法是先配備濃度較高之母液，然后再加入乳膠漆中。此法優點是有較大的靈活性，可以直接加入漆成品中，但應適當貯存。步驟與方法1中1－4部相似，不同之處是無須高拌至完全溶解成粘稠溶液。
配成粥狀物候用
由于有機溶劑對羥乙基纖維素來說是不良溶劑，因此可用這些有機溶劑來配備粥狀物。最常用之有機溶劑是漆配方中的有機液體如乙二醇、丙二醇和成膜劑（如乙二醇或二乙二醇丁基醋酸脂）。冰水亦是不良溶劑，故冰水亦常與有機液體一起，用于配備粥狀物。粥狀物之羥乙基纖維素可直接加入漆中，在粥狀時羥乙基纖維素已被兗分泡漲。當加入漆中后，便馬上溶解，并起增稠作用。加入后仍須不斷攪拌直至羥乙基纖維素完全溶解，均勻為止。一般粥狀物是用六份有機溶劑或冰水與一份羥乙基纖維素混合成，約6－30分鐘后，羥乙基纖維素便水解并明顯地發漲。夏季時一般水溫度太高，不宜用配備粥狀物。
由于經表面處理的羥乙基纖維素是粉狀或纖維素固體，只要注意下列事項，則很容易操作并使之溶于溶水中。
1、在加入羥乙基纖維素前和后，均必須不停地攪拌，直至溶液完全透明澄清為止。
2、必須慢慢篩入攪拌桶內，切勿大批或把已結成塊狀和球狀的羥乙基纖維素直接加入攪拌桶內。
3、水溫和水中的PH值對羥乙基纖維素的溶解有明顯的關系，須特別注意。
4、千萬不要在羥乙基纖維素粉末被水溫透前加入一些堿性物質于混合物中。在溫透后才提高PH值則有助于溶解。
5、盡可能范圍內，提早加入防霉劑。
6、使用高粘度型號羥乙基纖維素時，母液之濃度不可高于2.5-3%，否則母液難于操作。經過后處理的羥乙基纖維素，一般不容易形成塊狀或球狀，亦不會加入水后形成難溶球狀膠體。
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