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在2012年底广州举行的中国国际涂料展上,亚什兰推出了具有突破性涂料增稠技术的全新 Natrosol Performax HEC,使HEC颗粒在涂料低速剪切的条件下也能快速彻底地分散开。此技术让生产商在涂料生产过程的任何阶段都可以以干粉的形式添加HEC,从而省去了溶液或者预溶浆的制备或分散HEC等额外步骤,节约操作成本,终确保涂料生产过程更加快速,降低总成本并且涂料品质。
另外美国 FosterProducts公司使用纳米级ZnO(10~80m),以HEC为增稠剂,并加
入其他助剂与水充分分散后,再与丙烯酸乳液搅拌混合,制成了抗紫外线老化的水性涂料。
建筑工业领域,HEC作为墙料、混凝土(包括沥青)、黏贴磁砖和嵌缝料等材料的添加剂,可以使建筑材料提高黏度和増稠,提高黏接性、润滑性、保水性,增强制件或枃件的挠曲强度,改善收缩率,避免产生边缘裂缝,尤其是在施工中可以延长和调节凝结时间,提高水泥和石膏组成物的可加工性和泵送性,适宜机械化施工,提高了施工效率,并有助于建筑物表面防止水溶性盐类的风化。
另外在高分子聚合反应领域,HEC作为分散剂,如用于可发性聚苯乙烯的合成,可使其规整、疏松、比重适宜及加工性能优良。
羟乙基纤维素在石油工业中的应用
HEC在油田处理过程中主要用作增稠稳定剂,它具有增稠效果好、悬砂能力强而稳定、耐热、容盐量高、管道阻力小、液体流失少、破胶快、残渣低等特点,是一种较好的油田化学品,国外在60年代就广泛用于钻井、完井、固井等采油作业。商品化的HEC的粘度范围为10-100000mPas(室温,2%的水溶液)。温度升高,HEC的粘度降低,但没有热凝胶现象出现。
容盐性:HEC对电解质具有极好的容盐性,由于HEC是一种非离子型材料,在水溶液中不会离子化,所以不会因为体系出现高浓度的盐而沉析或沉淀残渣而导致粘度的变化。HEC对许多一价和二价的高浓度电解质溶液有增稠作用,而CMC等离子型纤维素衍生物则会对一些金属离子产生盐析。
在20℃条件下,NH4NO3、CaCl2、MgCl2、NaCl、NaNO3、ZnCl2的盐溶液浓度直至30%也没有絮凝现象。但是在更高的温度下,含有大量氯化物、硝酸盐的溶液可能会引起热凝胶,尤其是MS较高的HEC。除了上述盐外,Na2CO3、KFe(CN)6、(NH4)2SO4、CrSO4、MgSO4、ZnSO4对HEC都有沉淀作用,但Fe2(SO4)3却例外。
酶解性能:HEC在酶作用下会发生降解,使粘度降低。抗生物降解性是用一定条件下酶进攻前后HEC溶液的粘度变化衡量的。改变HEC的分子结构可以提高其抗酶降解的能力。只有当HEC取代度非常高、取代及分布均匀时才能保护HEC少受纤维素酶的攻击,这样的产品称为“生物稳”。
酶作用于HEC,主要是使得未被取代的葡萄糖环间的糖酐键断裂。断裂的数目与未被取代的葡萄糖环基数量成正比,HEC对酶的抵抗能力随着未被取代的葡萄糖环和相邻二元醇羟基的数量比的降低而明显增强。MS的増高降低了未被取代的比例并増强了抗酶性能。制备耐酶性HEC的关键是提高取代基分布的均匀性,这样就降低了相邻未被取代的葡萄糖环的比例,使酶降解作用的位阻变大。
羟乙基化过程如采用两步法,可调节淤浆中水含量来制备HEC,步在较高浓度的NaOH溶液中进行,第二步在较低浓度NaOH溶液中进行。此外,无论是用传统方法还是两步法制备HEC时,都可以通过加入LiOH和NaOH混合催化剂提高抗酶性。这些技术能够提高环氧乙烷对碱纤维素的可及度,可以使得纤维素结晶区变小,提高羟基反应活性,以较低的NaOH浓度得到取代基分布均匀的产品。
HEC溶液受氧化作用、酸水解、加热、机械力的作用也会发生降解。如在乳胶涂料中降粘是由于氧化剂(如过硫酸钾)的存在使得HEC降解。改善非酶降解而引起的HEC粘度降低的研究和技术开发也很重要。济南瑞禾新材料科技有限公司位于四面荷花三面柳,闻名中外的“泉城”-济南。瑞禾公司从事建筑砂浆添加剂十余年,专注于对砂浆外加剂的生产研究。公司10年建厂投入生产可再分散乳胶粉(VAE),可再分散乳胶粉质量稳定,赢得了广大客户一致好评,积累了丰富的客户资源和资本;后又根据市场需求成立羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)生产线,满足客户一站式采购需求,后面又相继投入聚乙烯醇(PVA)、预糊化淀粉等多条生产线。目前,公司已建成年产6000吨可再分散乳胶粉生产线,年产4000吨羟丙基甲基纤维素醚产业链,瑞禾公司生产的可再分散乳胶粉性能稳定,粘接抗裂效果俱佳,根据客户不同需求提供不同价位的可再分散乳胶粉;羟丙基甲基纤维素灰分低,保水率高,公司提供各种不同粘度满足客户不同的产品需求。
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