Sentez û Taybetmendiya Kêmkerê Avê ya Eterê ya Bûtan Sulfonat Selulozê

Selulozona mîkrokristalîn (MCC) bi pileya diyarkirî ya polîmerîzasyonê ku bi hîdrolîza asîdî ya pembûya selulozê hatiye bidestxistin, wekî madeya xav hatiye bikaranîn. Di bin aktîvkirina hîdroksîda sodyûmê de, ew bi 1,4-butan sulton (BS) re reaksiyon kiriye da ku kêmkerek avê ya seluloza bûtîl sulfonat (SBC) bi çareseriyek baş a avê hatiye pêşxistin. Avahiya hilberê bi spektroskopiya înfrared (FT-IR), spektroskopiya rezonansa manyetîk a navokî (NMR), mîkroskopa elektrona şopandinê (SEM), difraksiyona tîrêjên X (XRD) û rêbazên din ên analîtîk hatiye taybetmendîkirin, û pileya polîmerîzasyonê, rêjeya madeya xav û reaksiyona MCC hatine lêkolînkirin. Bandorên şert û mercên pêvajoya sentetîk ên wekî germahî, dema reaksiyonê û celebê ajana rawestandinê li ser performansa kêmkirina avê ya hilberê. Encam nîşan didin ku: dema ku pileya polîmerîzasyona madeya xav MCC 45 be, rêjeya giraniya reaktantan ev e: AGU (yekîneya glukozîda selulozê): n (NaOH): n (BS) = 1.0: 2.1: 2.2, Maddeya rawestandinê îzopropanol e, dema çalakkirina madeya xav di germahiya odeyê de 2 demjimêr e, û dema senteza hilberê 5 demjimêr e. Dema ku germahî 80°C be, hilbera bidestxistî xwedî pileya herî bilind a cîgirtina komên asîda butanesulfonîk e, û hilber xwedî performansa kêmkirina avê ya çêtirîn e.

Peyvên sereke:seluloz; seluloz butîlsulfonat; madeya kêmkirina avê; performansa kêmkirina avê

1قوتابةPêşkêş

Superplastîzerê betonê yek ji pêkhateyên girîng ên betonê nûjen e. Bi saya xuya kirina maddeya kêmkirina avê ye ku şiyana xebitandinê ya bilind, domdariya baş û heta hêza bilind a betonê dikare were garantîkirin. Kêmkerên avê yên bi bandora bilind ên ku niha bi berfirehî têne bikar anîn bi piranî kategoriyên jêrîn vedihewîne: kêmkerê avê yê li ser bingeha naftalenê (SNF), kêmkerê avê yê li ser bingeha rezîna melamînê ya sulfonkirî (SMF), kêmkerê avê yê li ser bingeha sulfamatê (ASP), superplastîzerê Lîgnosulfonata guhertî (ML), û superplastîzerê polîkarboksîlat (PC), ku niha bi awayekî çalaktir tê lêkolîn kirin. Dema ku pêvajoya sentezê ya kêmkerên avê tê analîz kirin, piraniya kêmkerên ava kondensat ên kevneşopî yên berê formaldehîd bi bêhnek bihêz wekî madeya xav ji bo reaksiyona polîkondensasyonê bikar tînin, û pêvajoya sulfonasyonê bi gelemperî bi asîda sulfurîk a dûman a pir korozîf an asîda sulfurîk a konsantre tê kirin. Ev ê bê guman bandorên neyînî li ser karker û jîngeha derdorê bike, û her weha dê mîqdarek mezin ji bermayiyên bermayî û şilava bermayî çêbike, ku ne ji bo pêşkeftina domdar e; lêbelê, her çend kêmkerên avê yên polîkarboksîlat xwedî avantajên windabûna piçûk a betonê bi demê re, dozaja kêm, herikîna baş bin jî, ew xwedî avantajên dendika bilind û nebûna madeyên jehrîn ên wekî formaldehîdê ye, lê ji ber bihayê bilind, pêşvebirina wê li Çînê dijwar e. Ji analîza çavkaniya madeyên xav, ne dijwar e ku meriv bibîne ku piraniya kêmkerên avê yên jorîn li ser bingeha hilberên petroşîmyayî / hilberên alî têne sentez kirin, di heman demê de petrol, wekî çavkaniyek ne-nûjenkirî, her ku diçe kêm dibe û bihayê wê her ku diçe zêde dibe. Ji ber vê yekê, ka meriv çawa çavkaniyên nûjen ên xwezayî yên erzan û zêde wekî madeyên xav bikar tîne da ku superplastîzerên betonê yên performansa bilind ên nû pêşve bibe, ji bo superplastîzerên betonê bûye rêgezek lêkolînê ya girîng.

Seluloz makromolekuleke xêzikî ye ku bi girêdana gelek D-glukopîranozê bi girêdanên glîkozîdîk ên β-(1-4) çêdibe. Li ser her xeleka glukopîranosîl sê komên hîdroksîl hene. Bi dermankirina guncaw reaktîvbûnek diyarkirî dikare were bidestxistin. Di vê gotarê de, pelpa pembû ya selulozê wekî madeya xav a destpêkê hate bikar anîn, û piştî hîdrolîza asîdî ji bo bidestxistina seluloza mîkrokristalîn bi pileya guncaw a polîmerîzasyonê, ew ji hêla hîdroksîda sodyûmê ve hate çalak kirin û bi 1,4-butan sulton re reaksiyon kir da ku superplastîfîzerê eterê seluloza asîdî amade bike, û faktorên bandorker ên her reaksiyonê hatin nîqaş kirin.

2. Ceribandin

2.1 Madeyên xav

Pulpa pembûya selulozê, pileya polîmerîzasyonê 576, Xinjiang Aoyang Technology Co., Ltd.; 1,4-butan sulton (BS), pola pîşesaziyê, ji hêla Shanghai Jiachen Chemical Co., Ltd. ve tê hilberandin; çîmentoya Portland a asayî 52.5R, Urumqi Ji hêla kargeha çîmentoyê ve tê peyda kirin; qûma standard ISO ya Çînê, ji hêla Xiamen Ace Ou Standard Sand Co., Ltd. ve tê hilberandin; hîdroksîda sodyûmê, asîda hîdroklorîk, îzopropanol, metanola bêav, asetata etîl, n-butanol, etera petrolê, û hwd., hemî ji hêla analîtîk ve paqij in, bi bazirganî peyda dibin.

2.2 Rêbaza ceribandinê

Pîvanek diyarkirî ya pembûyê bipîvin û bi rêkûpêk hûr bikin, têxin şûşeyek sê-stûyî, di rêjeyek diyarkirî ya asîda hîdroklorîk a şilkirî de lê zêde bikin, tev bidin da ku germ bibe û ji bo demek diyarkirî hîdrolîz bibe, heta germahiya odeyê sar bikin, parzûn bikin, bi avê heta bêalîbûnê bişon, û di 50°C de di bin paqijkirinê de zuwa bikin da ku madeyên xav ên seluloza mîkrokristalîn ên bi pileyên polîmerîzasyona cûda werin bidestxistin. Piştî bidestxistina madeyên xav ên seluloza mîkrokristalîn ên bi pileyên polîmerîzasyona cûda, pileya polîmerîzasyona wan li gorî wêjeyê bipîvin, têxin şûşeyek reaksiyonê ya sê-stûyî, bi ajanek rawestandinê ya 10 qat giraniya wê ve daliqînin, di bin tevdanê de mîqdarek diyarkirî ya çareseriya avî ya sodyûm hîdroksîd lê zêde bikin, di germahiya odeyê de ji bo demek diyarkirî tev bidin û çalak bikin, mîqdara hesabkirî ya 1,4-butan sulton (BS) lê zêde bikin, heta germahiya reaksiyonê germ bikin, di germahiya sabît de ji bo demek diyarkirî reaksiyonê nîşan bidin, hilberê sar bikin heta germahiya odeyê, û bi parzûna kişandinê hilberê xav bi dest bixin. 3 caran bi av û metanolê bişon, û bi kişandinê parzûn bikin da ku hilbera dawîn, ango kêmkerê avê yê seluloza bûtîlsulfonat (SBC), were bidestxistin.

2.3 Analîz û taybetmendiya berhemê

2.3.1 Destnîşankirina naveroka sulfur a hilberê û hesabkirina asta cîgirtinê

Analîzkera hêmanî ya FLASHEA-PE2400 ji bo analîzkirina hêmanî li ser berhema kêmkirina ava seluloza bûtîl sulfonat a hişkkirî hate bikar anîn da ku naveroka sulfurê were destnîşankirin.

2.3.2 Destnîşankirina şilbûna çîmentoyê

Li gorî 6.5 di GB8076-2008 de hatiye pîvandin. Ango, pêşî tevliheviya av/çîmento/qûma standard li ser amûra ceribandina şilbûna çîmentoyê ya NLD-3 bipîve dema ku qûtra firehbûnê (180±2) mm be. çîmento, xerckirina avê ya pîvandî 230 g e, û dûv re madeyek kêmkirina avê ku giraniya wê %1ê giraniya çîmentoyê ye li avê zêde bikin, li gorî çîmento/avê kêmkirina avê/ava standard/qûma standard = 450 g/4.5 g/230 g. Rêjeya 1350 g têxin nav tevliheviya çîmentoyê ya JJ-5 û bi rengek wekhev werin tevlihevkirin, û qûtra firehbûyî ya çîmentoyê li ser amûra ceribandina şilbûna çîmentoyê tê pîvandin, ku şilbûna çîmentoyê ya pîvandî ye.

2.3.3 Taybetmendiya Berhemê

Nimûne bi karanîna spektrometreya înfrared a veguherîna Fourier a celebê EQUINOX 55 a Şîrketa Bruker bi FT-IR hate taybetmendîkirin; spektruma H NMR ya nimûneyê bi amûra rezonansa magnetîkî ya navokî ya superconductor a INOVA ZAB-HS plow a Şîrketa Varian hate taybetmendîkirin; Morfolojiya hilberê di bin mîkroskopê de hate çavdêrîkirin; Analîza XRD li ser nimûneyê bi karanîna difraktometreyek tîrêjên X a MAC Company M18XHF22-SRA hate kirin.

3. Encam û nîqaş

3.1 Encamên taybetmendîkirinê

3.1.1 Encamên taybetmendiya FT-IR

Analîza înfrared li ser madeya xav a seluloza mîkrokristalîn bi pileya polîmerîzasyonê Dp=45 û berhema SBC ya ji vê madeya xav hatî sentezkirin, hate kirin. Ji ber ku lûtkeyên vegirtinê yên SC û SH pir qels in, ew ji bo nasnameyê ne guncaw in, lê S=O xwedan lûtkeyeke vegirtinê ya bihêz e. Ji ber vê yekê, gelo di avahiya molekulî de komeke asîda sulfonîk heye an na, bi piştrastkirina hebûna lûtkeya S=O dikare were destnîşankirin. Bê guman, di spektruma selulozê de, di hejmara pêlên 3344 cm-1 de lûtkeyeke vegirtinê ya bihêz heye, ku ev yek bi lûtkeya lerizîna dirêjkirina hîdroksîl di selulozê de ve girêdayî ye; lûtkeya vegirtinê ya bihêztir di hejmara pêlên 2923 cm-1 de lûtkeya lerizîna dirêjkirina metîlenê (-CH2) ye. Lûtkeya lerizînê; rêzeya bendên ji 1031, 1051, 1114, û 1165cm-1 pêk tên lûtkeya vegirtinê ya lerizîna dirêjkirina hîdroksîl û lûtkeya vegirtinê ya lerizîna xwarbûna girêdana eterê (COC) nîşan didin; Jimareya pêlê 1646cm-1 hîdrojena ku ji hêla hîdroksîl û ava azad ve çêdibe nîşan dide. Lûtkeya vegirtina girêdanê; benda 1432~1318cm-1 hebûna avahiya krîstal a selulozê nîşan dide. Di spektora IR ya SBC de, şîdeta benda 1432~1318cm-1 qels dibe; di heman demê de şîdeta lûtkeya vegirtinê li 1653 cm-1 zêde dibe, ku nîşan dide ku şiyana çêkirina girêdanên hîdrojenê xurt dibe; 1040, 605cm-1 lûtkeyên vegirtinê yên bihêztir xuya dikin, û ev her du di spektora înfrared a selulozê de nayên nîşandan, ya berê lûtkeya vegirtina taybetmendiya girêdana S=O ye, û ya paşîn lûtkeya vegirtina taybetmendiya girêdana SO ye. Li gorî analîza jorîn, tê dîtin ku piştî reaksiyona eterîfîkasyonê ya selulozê, di zincîra molekulî ya wê de komên asîda sulfonîk hene.

3.1.2 Encamên taybetmendiya H NMR

Spektroma H NMR ya seluloza bûtîl sulfonatê dikare were dîtin: di navbera γ=1.74~2.92 de guheztina kîmyewî ya protona hîdrojenê ya sîklobûtîl e, û di navbera γ=3.33~4.52 de yekîneya anhîdroglûkoza selulozê ye. Guhertina kîmyewî ya protona oksîjenê di γ=4.52~6 de guheztina kîmyewî ya protona metîlenê di koma asîda bûtîlsulfonîk de ye ku bi oksîjenê ve girêdayî ye, û li γ=6~7 lûtke tune ye, ku nîşan dide ku berhem ne Protonên din hene.

3.1.3 Encamên taybetmendiya SEM

Çavdêriya SEM ya pelpa pembû ya selulozê, seluloza mîkrokristalîn û berhema selulozê bûtîlsulfonat. Bi analîzkirina encamên analîza SEM ya pelpa pembû ya selulozê, seluloza mîkrokristalîn û berhema selulozê bûtansulfonat (SBC), tê dîtin ku seluloza mîkrokristalîn a ku piştî hîdrolîzê bi HCL-ê hatî bidestxistin dikare avahiya fîberên selulozê bi girîngî biguherîne. Avahiya fîberî hate hilweşandin, û perçeyên selulozê yên hûr ên kombûyî hatin bidestxistin. SBC-ya ku bi reaksiyona zêdetir bi BS-ê re hatî bidestxistin avahiyek fîberî tune bû û di bingeh de veguherî avahiyek amorf, ku ji bo helandina wê di avê de sûdmend bû.

3.1.4 Encamên taybetmendiya XRD

Krîstalîteya seluloz û derivatên wê behsa rêjeya herêma krîstalîn a ku ji hêla avahiya yekîneya selulozê ve di tevahî de çêdibe dike. Dema ku seluloz û derivatên wê reaksiyonek kîmyewî derbas dikin, girêdanên hîdrojenê di molekulê de û di navbera molekulan de têk diçin, û herêma krîstalîn dibe herêmek amorf, bi vî rengî krîstalînîtî kêm dibe. Ji ber vê yekê, guherîna krîstalînîteyê berî û piştî reaksiyonê pîvanek selulozê ye. Yek ji pîvanên beşdarbûna di bersivê de an na. Analîza XRD li ser seluloza mîkrokristalîn û berhema seluloz butanesulfonate hate kirin. Bi berawirdkirinê dikare were dîtin ku piştî eterîfkirinê, krîstalînîtî bi bingehîn diguhere, û berhem bi tevahî veguheriye avahiyek amorf, da ku ew bikaribe di avê de were çareser kirin.

3.2 Bandora asta polîmerîzasyona madeyên xav li ser performansa kêmkirina avê ya hilberê

Şilbûna morterê rasterast performansa kêmkirina avê ya hilberê nîşan dide, û naveroka sulfur a hilberê yek ji faktorên herî girîng e ku bandorê li şilbûna morterê dike. Şilbûna morterê performansa kêmkirina avê ya hilberê dipîve.

Piştî guhertina şert û mercên reaksiyona hîdrolîzê ji bo amadekirina MCC bi pileyên cuda yên polîmerîzasyonê, li gorî rêbaza jorîn, pêvajoyek sentezê ya taybetî hilbijêrin da ku hilberên SBC amade bikin, naveroka sulfur bipîvin da ku pileya guheztina hilberê hesab bikin, û hilberên SBC li pergala tevlihevkirina av/çîmento/qûma standard zêde bikin. Şilbûna mortarê bipîvin.

Ji encamên ceribandinê tê dîtin ku di nav rêza lêkolînê de, dema ku pileya polîmerîzasyona madeya xav a seluloza mîkrokristalîn bilind be, rêjeya sulfur (pileya cîgirtinê) ya hilberê û şilbûna morterê kêm e. Ev ji ber van sedeman e: giraniya molekulî ya madeya xav piçûk e, ku ev yek ji bo tevlihevkirina yekreng a madeya xav û penetrasyona ajana eterîfîkasyonê alîkar e, bi vî rengî pileya eterîfîkasyona hilberê baştir dike. Lêbelê, rêjeya kêmkirina ava hilberê bi kêmbûna pileya polîmerîzasyona madeyên xav re bi xêzek rasterast zêde nabe. Encamên ceribandinê nîşan didin ku şilbûna morterê ya tevliheviya çîmentoyê ya bi SBC-ya ku bi karanîna seluloza mîkrokristalîn bi pileya polîmerîzasyonê Dp<96 (giraniya molekulî<15552) ji 180 mm mezintir e (ku ji ya bêyî kêmkirina avê mezintir e). şilbûna benchmarkê), nîşan dide ku SBC dikare bi karanîna seluloza bi giraniya molekulî ya ji 15552 kêmtir were amadekirin, û rêjeyek kêmkirina avê ya diyarkirî dikare were bidestxistin; SBC bi karanîna seluloza mîkrokristalîn a bi pileya polîmerîzasyonê ya 45 (giraniya molekulî: 7290) tê amadekirin, û dema ku li tevliheviya betonê tê zêdekirin, şilbûna pîvandî ya mortarê herî mezin e, ji ber vê yekê tê hesibandin ku seluloza bi pileya polîmerîzasyonê ya dora 45 ji bo amadekirina SBC-ê herî guncaw e; dema ku pileya polîmerîzasyona madeyên xav ji 45 mezintir be, şilbûna mortarê hêdî hêdî kêm dibe, ku tê vê wateyê ku rêjeya kêmkirina avê kêm dibe. Ev ji ber ku dema ku giraniya molekulî mezin be, ji aliyekî ve, vîskozîteya pergala tevlihevê zêde dibe, yekrengiya belavbûna çîmentoyê xirab dibe, û belavbûna di betonê de hêdî dibe, ku dê bandorê li bandora belavbûnê bike; ji aliyê din ve, dema ku giraniya molekulî mezin be, makromolekulên superplastîzer di şeklê pêçek bêserûber de ne, ku li ser rûyê perçeyên çîmentoyê kişandin nisbeten dijwar e. Lê gava pileya polîmerîzasyona madeya xav ji 45 kêmtir be, her çend naveroka sulfur (pileya cîgirtinê) ya hilberê nisbeten mezin be jî, şilbûna tevliheviya morterê jî dest pê dike kêm bibe, lê kêmbûn pir piçûk e. Sedem ev e ku gava giraniya molekulî ya maddeya kêmkirina avê piçûk be, her çend belavbûna molekulî hêsan be û şilbûnek baş hebe jî, leza adsorpsiyonê ya molekulê ji ya molekulê mezintir e, û zincîra veguhastina avê pir kurt e, û xişandina di navbera perçeyan de mezin e, ku ji bo betonê zirardar e. Bandora belavbûnê ne bi qasî ya kêmkerê avê bi giraniya molekulî ya mezintir baş e. Ji ber vê yekê, pir girîng e ku giraniya molekulî ya rûyê beraz (beşa selulozê) bi rêkûpêk were kontrol kirin da ku performansa kêmkerê avê baştir bibe.

3.3 Bandora şert û mercên reaksiyonê li ser performansa kêmkirina avê ya hilberê

Bi rêya ceribandinan tê dîtin ku ji bilî asta polîmerîzasyona MCC, rêjeya reaktant, germahiya reaksiyonê, aktîvkirina madeyên xav, dema senteza hilberê, û celebê ajana rawestandinê hemî bandorê li ser performansa kêmkirina avê ya hilberê dikin.

3.3.1 Rêjeya reaktantê

(1) Doza BS

Di bin şert û mercên ku ji hêla parametreyên din ên pêvajoyê ve hatine destnîşankirin (pileya polîmerîzasyona MCC 45 e, n(MCC):n(NaOH)=1:2.1, ajana rawestandinê îzopropanol e, dema çalakkirina selulozê di germahiya odeyê de 2 saet e, germahiya sentezê 80°C ye, û dema sentezê 5 saet e), ji bo lêkolîna bandora mîqdara ajana eterîfîkasyonê 1,4-butan sultone (BS) li ser pileya cîgirtina komên asîda butanesulfonîk ên hilberê û şilbûna morterê.

Diyar dibe ku her ku mîqdara BS zêde dibe, rêjeya cîgirtina komên asîda butanesulfonîk û şilbûna mortarê bi girîngî zêde dibe. Dema ku rêjeya BS bi MCC re digihîje 2.2:1, şilbûna DS û mortarê digihîje nirxa herî zêde, tê hesibandin ku performansa kêmkirina avê di vê demê de çêtirîn e. Nirxa BS berdewam zêde bû, û hem rêjeya cîgirtinê û hem jî şilbûna mortarê dest bi kêmbûnê kir. Ev ji ber ku dema BS zêde be, BS dê bi NaOH re reaksiyonê bike da ku HO-(CH2)4SO3Na çêbike. Ji ber vê yekê, ev gotar rêjeya materyalê ya çêtirîn a BS bi MCC re wekî 2.2:1 hildibijêre.

(2) Doza NaOH

Di bin şert û mercên ku ji hêla parametreyên din ên pêvajoyê ve hatine destnîşankirin (pileya polîmerîzasyona MCC 45 e, n(BS):n(MCC)=2.2:1. Maddeya rawestandinê îzopropanol e, dema çalakkirina selulozê di germahiya odeyê de 2 saet e, germahiya sentezê 80°C ye, û dema sentezê 5 saet e), ji bo lêkolîna bandora mîqdara hîdroksîda sodyûmê li ser pileya cîgirtina komên asîda butanesulfonîk di hilberê de û şilbûna morterê.

Diyar dibe ku, bi zêdebûna mîqdara kêmkirinê re, pileya cîgirtina SBC bi lez zêde dibe, û piştî gihîştina nirxa herî bilind dest bi kêmbûnê dike. Ev ji ber vê yekê ye ku, dema ku naveroka NaOH zêde be, di pergalê de pir bazên azad hene, û îhtîmala reaksiyonên alî zêde dibe, di encamê de bêtir ajanên eterîfîkasyonê (BS) beşdarî reaksiyonên alî dibin, bi vî rengî pileya cîgirtina komên asîda sulfonîk di hilberê de kêm dibe. Di germahiyek bilindtir de, hebûna pir NaOH dê selulozê jî hilweşîne, û performansa kêmkirina avê ya hilberê dê di pileya polîmerîzasyonê ya kêmtir de bandor bibe. Li gorî encamên ceribandinê, dema ku rêjeya molar a NaOH bi MCC re nêzîkî 2.1 be, pileya cîgirtinê herî mezin e, ji ber vê yekê ev gotar diyar dike ku rêjeya molar a NaOH bi MCC re 2.1:1.0 e.

3.3.2 Bandora germahiya reaksiyonê li ser performansa kêmkirina avê ya hilberê

Di bin şert û mercên ku ji hêla parametreyên din ên pêvajoyê ve hatine destnîşankirin de (pileya polîmerîzasyona MCC 45 e, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, ajana rawestandinê îzopropanol e, û dema çalakkirina selulozê di germahiya odeyê de 2 saet e. Dem 5 saet), bandora germahiya reaksiyona sentezê li ser pileya cîgirtina komên asîda butanesulfonîk di hilberê de hate lêkolîn kirin.

Diyar dibe ku her ku germahiya reaksiyonê zêde dibe, rêjeya guheztina asîda sulfonîk DS ya SBC hêdî hêdî zêde dibe, lê dema ku germahiya reaksiyonê ji 80°C derbas bibe, DS meyleke daketinê nîşan dide. Reaksiyona eterîfîkasyonê ya di navbera 1,4-butan sulton û selulozê de reaksiyonek endotermîk e, û zêdekirina germahiya reaksiyonê ji bo reaksiyona di navbera ajanta eterîfîkasyonê û koma hîdroksîl a selulozê de sûdmend e, lê bi zêdebûna germahiyê re, bandora NaOH û selulozê hêdî hêdî zêde dibe. Ew xurt dibe, dibe sedema hilweşîn û ketina selulozê, di encamê de giraniya molekulî ya selulozê kêm dibe û şekirên molekulî yên piçûk çêdibin. Reaksiyona molekulên bi vî rengî yên piçûk bi ajanên eterîfîkasyonê re nisbeten hêsan e, û bêtir ajanên eterîfîkasyonê dê werin xerckirin, ku bandorê li rêjeya guheztina hilberê dike. Ji ber vê yekê, ev tez difikire ku germahiya reaksiyonê ya herî guncaw ji bo reaksiyona eterîfîkasyonê ya BS û selulozê 80℃ ye.

3.3.3 Bandora dema reaksiyonê li ser performansa kêmkirina avê ya hilberê

Dema reaksiyonê li gorî germahiya odeyê çalakkirina madeyên xav û dema senteza germahiya sabît a hilberan tê dabeş kirin.

(1) Dema çalakkirina germahiya odeyê ya madeyên xav

Di bin şert û mercên pêvajoya çêtirîn ên jorîn de (pileya polîmerîzasyona MCC 45 e, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, ajana suspensiyonkirinê îzopropanol e, germahiya reaksiyona sentezê 80°C ye, dema sentezê ya hilberê germahiya sabît 5h ye), bandora dema çalakkirina germahiya odeyê li ser pileya cîgirtina hilberê koma asîda butanesulfonîk lêkolîn bikin.

Diyar dibe ku rêjeya cîgirtina koma asîda bûtansulfonîk a berhema SBC pêşî zêde dibe û dû re bi dirêjkirina dema çalakkirinê kêm dibe. Sedema analîzê dibe ku bi zêdebûna dema çalakiya NaOH re, hilweşîna selulozê cidî be. Giraniya molekulî ya selulozê kêm bikin da ku şekirên molekulî yên piçûk çêbikin. Reaksiyona molekulên weha piçûk bi ajanên eterîfîkasyonê re nisbeten hêsan e, û bêtir ajanên eterîfîkasyonê dê werin vexwarin, ku bandorê li rêjeya cîgirtina hilberê dike. Ji ber vê yekê, ev gotar difikire ku dema çalakkirina germahiya odeyê ya madeyên xav 2 demjimêr e.

(2) Dema senteza berhemê

Di bin şert û mercên pêvajoya çêtirîn ên jorîn de, bandora dema aktîvkirinê di germahiya odeyê de li ser pileya cîgirbûna koma asîda butanesulfonîk a hilberê hate lêkolîn kirin. Diyar dibe ku bi dirêjkirina dema reaksiyonê re, pileya cîgirbûnê pêşî zêde dibe, lê dema ku dema reaksiyonê digihîje 5 demjimêran, DS meyleke daketinê nîşan dide. Ev bi bingeha azad a di reaksiyona eterîfîkasyonê ya selulozê de ve girêdayî ye. Di germahiyên bilindtir de, dirêjkirina dema reaksiyonê dibe sedema zêdebûna pileya hîdrolîza alkalî ya selulozê, kurtbûna zincîra molekulî ya selulozê, kêmbûna giraniya molekulî ya hilberê, û zêdebûna reaksiyonên alî, ku di encamê de pileya cîgirbûnê kêm dibe. Di vê ceribandinê de, dema sentezê ya îdeal 5 demjimêr e.

3.3.4 Bandora cureyê madeya daliqandinê li ser performansa kêmkirina avê ya hilberê

Di şert û mercên pêvajoyê yên çêtirîn de (pileya polîmerîzasyona MCC 45 e, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, dema aktîvkirina madeyên xav di germahiya odeyê de 2 saet e, dema senteza germahiya sabît a berheman 5 saet e, û germahiya reaksiyona sentezê 80 ℃ ye), bi rêzê ve îzopropanol, etanol, n-butanol, etîl asetat û petrol eter wekî ajanên rawestandinê hilbijêrin, û bandora wan li ser performansa kêmkirina avê ya berhemê nîqaş bikin.

Bêguman, îzopropanol, n-butanol û etîl asetat hemî dikarin wekî ajanên rawestandinê di vê reaksiyona eterîfîkasyonê de werin bikar anîn. Rola ajanên rawestandinê, ji bilî belavkirina reaktantan, dikare germahiya reaksiyonê kontrol bike. Xala kelandina îzopropanol 82.3°C ye, ji ber vê yekê îzopropanol wekî ajanek rawestandinê tê bikar anîn, germahiya pergalê dikare nêzîkî germahiya reaksiyonê ya çêtirîn were kontrol kirin, û pileya guheztina komên asîda butanesulfonîk di hilberê de û şilbûna morterê nisbeten bilind in; dema ku xala kelandina etanolê pir zêde ye Kêm e, germahiya reaksiyonê hewcedariyan pêk nayne, pileya guheztina komên asîda butanesulfonîk di hilberê de û şilbûna morterê kêm in; etera petrolê dibe ku beşdarî reaksiyonê bibe, ji ber vê yekê hilberek belavbûyî nayê bidestxistin.

4 Encam

(1) Bikaranîna pelê pembû wekî madeya xav a destpêkê,seluloza mîkrokristalîn (MCC)bi pileya polîmerîzasyonê ya guncaw hate amadekirin, bi NaOH hate aktîvkirin, û bi 1,4-butan sulton re reaksiyon kir da ku etera selulozê ya asîda butîlsulfonîk a di avê de çareserker, ango kêmkera avê ya li ser bingeha selulozê, amade bike. Avahiya hilberê hate taybetmendîkirin, û hate dîtin ku piştî reaksiyona eterîfîkasyonê ya selulozê, komên asîda sulfonîk li ser zincîra wê ya molekulî hebûn, ku veguherîbûn avahiyek amorf, û hilbera kêmkera avê xwedî çareseriyek baş a avê bû;

(2) Bi rêya ceribandinan, hatiye dîtin ku dema rêjeya polîmerîzasyona seluloza mîkrokristalîn 45 be, performansa kêmkirina avê ya berhema bidestxistî çêtirîn e; di bin şertê ku rêjeya polîmerîzasyona madeyên xav were destnîşankirin, rêjeya reaktantan n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2 e, dema çalakkirina madeyên xav di germahiya odeyê de 2 saet e, germahiya senteza berhemê 80°C ye, û dema sentezê 5 saet e. Performansa avê çêtirîn e.