羟乙基纤维素
羟乙基纤维素(HEC) 是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体，由碱性纤维素和环氧乙烷（或氯乙醇）经醚化反应制备，属非离子型可溶纤维素醚类。由于HEC 具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，已被广泛应用在石油开采、涂料、建筑、医药食品、纺织、造纸以及高分子聚合反应等领域。
基本信息 编辑本段
中文名称：羟乙基纤维素
中文同义词：2-羟乙基醚纤维素；2-羟乙基纤维素；氢氧乙基纤维素；纤维素羟乙基醚
英文名称：HEC、Hydroxyethyl Cellulose
英文同义词：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
常用分类：
理化性状 编辑本段
分子式：C2H6O2·x
熔点：288-290℃（dec.）
密度：0.75 g/mL at 25℃（lit.）
软化温度：135-140℃
表现密度：0.35-0.61g/ml
分解温度：205-210℃ ;燃烧速度较慢
平衡含温量：23℃ ;50%rh时6%,84%rh时29%
溶解度：H2O：≤5 wt. % at 20℃易溶于水。不溶于一般有机溶剂。具有增稠、悬浮、粘合、乳化、分散、保持水分等性能。可制备不同粘度范围的溶液。对电解质具有异常好的盐溶性。
Form：powder
Merck：4673
外观性状：白色至淡黄色纤维状或粉状固体，无毒、无味、易溶于水。不溶于一般有机溶剂。
PH值在2-12范围内粘度变化较小，但超过此范围粘度下降。具有增稠、悬浮、粘合、乳化、分散、保持水分及保护胶体等性能。可制备不同粘度范围的溶液。常温常压下不稳定，避免湿，热，高温，对电介质具有异常好的盐溶性，其水溶液中允许含有高浓度的盐类而稳定不变。
制备方法 编辑本段
1、碱纤维素是一种天然高分子，每一个纤维基环上含有三个羟基，最活泼羟基反应，生成羟乙基纤维素。将原料棉短绒或精制粕浆浸泡于30%的液碱中，半小时后取出压榨。压榨到含碱水比例达1：2.8，进行粉碎。粉碎的碱纤维素投入反应釜中，密闭，抽真空，充氮，重复抽真空充氮将釜内空气完全置换。压入预冷的环氧乙烷液体，反应釜夹套通入冷却水，控制25℃左右反应2h，得羟乙基纤维素粗品。粗品用酒精洗涤，加乙酸中和至pH4-6，再加乙二醛交联老化。然后用水洗涤，离心脱水，干燥，磨粉，得羟乙基纤维素。原料消耗（kg/t）：棉短绒或低粕浆：730-780、液碱（30%）：2400、环氧乙烷：900、酒精（95%）：4500、醋酸：240、乙二醛（40%）：100-300。
2、气相法：气相法是在反应过程中添加添加剂或稀释剂，碱纤维和EO在气相中反应。将棉纤维在18.5%的NaOH液中浸渍、活化，然后压榨、粉碎后置于反应器中。将反应器抽成真空，充氮2次，加入EO，在真空度90.64kPa、27～32℃反应3～3.5h可得。
3、液相法：液相法是在稀释剂存在下进行醚化反应。棉短绒经碱化、压榨后，在稀释剂存在下，与EO在20～60℃下反应1～3h，得到羟乙基纤维素粗品。常用的稀释剂有丙酮、异丙醇、叔丁醇或它们的混合物。产物在稀释剂中保持不溶。
气相法与液相法两种生产工艺需预先制备碱纤维素，即将纤维素于20℃左右浸渍于18%NaOH溶液中进行脱脂，醚化反应后，经过中和、洗涤、干燥、粉碎，获得最终产品。
常用指标 编辑本段
摩尔取代度（M.S）：1.8-2.0
水份（%）：≤10
水不溶物（%）：≤0.5
PH值：6.0-8.5
重金属（ug/g）：≤20
灰分（%）：≤5
粘度（mpa.s）2% 20℃水溶液：5－60000
铅（%）：≤0.001
上下游 编辑本段
上游原料：乙醇-->氮-->异丙醇-->曙光红(四溴荧光素)-->乙二醛-->碱纤维素
下游产品：可发性聚苯乙烯、X8307各色乙酸乙烯乳胶漆、B878膨胀型丙烯酸乳胶防火涂料
用作胶黏剂、表面活性剂、胶体保护剂、分散剂、乳化剂及分散稳定剂等。在涂料、油墨、纤维、染色、造纸、化妆品、农药、选矿、采油及医药等领域具有广泛的应用。
1、一般用作增稠剂、保护剂、粘合剂、稳定剂以及制备乳剂、冻胶、软膏、洗剂、清眼剂、栓剂和片剂的添加剂，亦用作亲水凝胶、骨架材料、制备骨架型缓释制剂，还可用于食品方面作稳定剂等作用。
2、用于纺织工业的上浆剂、电子及轻工部门的粘接、增稠、乳化、稳定等助剂。
3、用作水基钻井液及完井液的增稠剂和降滤失剂，在盐水钻井液中增稠效果明显。也可作油井水泥的降滤失剂。可与多价金属离子交联成凝胶。
4、本品用于压裂法开采石油水基凝胶压裂液，聚苯乙烯和聚氯乙烯等聚合的分散剂。亦可作油漆工业乳胶化增稠剂，电子工业湿敏电阻，建筑业水泥阻凝剂和水分保持剂。陶瓷工业上釉及牙膏粘合剂。还广泛用于印染、纺织、造纸、医药、卫生、食品、卷烟、农药及灭火剂等方面。
5、作表面活性剂，胶体保护剂，氯乙烯、醋酸乙烯等乳液取合用的乳化稳定剂，以及乳胶的增粘剂、分散剂、分散稳定剂等。广泛应用于涂料、纤维、染色、造纸、化妆品、医药、农药等方面。在石油开采、机械行业也有许多用处。
6、羟乙基纤维素在药物固体、液体制剂中具有表面活性、增稠、悬浮、粘合、乳化、成膜、分散、保水及提供保护作用。
7、用于开采石油水基凝胶压裂液、聚氯乙烯和聚苯乙烯等聚合的分散剂。也可作为油漆工业乳胶化增稠剂、建筑工业中的水泥阻凝剂和水分保持剂、陶瓷工业中的上釉剂和牙膏胶黏剂。还广泛应用于印染、纺织、造纸、医药、卫生、食品、卷烟和农药等工业领域。
1、 HEC可溶于热水或冷水，高温或煮沸不沉淀，使它具有大范围的溶解性和粘度特性，及非热凝胶性；
2、 本身非离子型可与大范围内的其他水溶性聚合物，表面活性剂、盐共存，是含高浓度电介质溶液的一种优良的胶体增稠剂；
3、 保水能力比甲基纤维素高出一倍，具有较好的流动调节性；
4、 HEC的分散能力与公认的甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素相比分散能力最差，但保护胶体能力最强。
直接在生产时加入
1．于备有高应切搅拌器的大桶中加入净水。
2．开始低速不停地搅拌亦慢慢把羟乙基纤维素均匀筛入溶液中。
3．继续搅拌至所有颗粒物湿透。
4．然后加入防霉剂，碱性添加剂等如颜料、分散助剂、氨水。
5．搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解（溶液粘度明显增加）才加入配方中其他组份，研磨至成品为止。
配备母液候用
此法是先配备浓度较高之母液，然后再加入乳胶漆中。此法优点是有较大的灵活性，可以直接加入漆成品中，但应适当贮存。步骤与方法1中1－4部相似，不同之处是无须高拌至完全溶解成粘稠溶液。
配成粥状物候用
由于有机溶剂对羟乙基纤维素来说是不良溶剂，因此可用这些有机溶剂来配备粥状物。最常用之有机溶剂是漆配方中的有机液体如乙二醇、丙二醇和成膜剂（如乙二醇或二乙二醇丁基醋酸脂）。冰水亦是不良溶剂，故冰水亦常与有机液体一起，用于配备粥状物。粥状物之羟乙基纤维素可直接加入漆中，在粥状时羟乙基纤维素已被兖分泡涨。当加入漆中后，便马上溶解，并起增稠作用。加入后仍须不断搅拌直至羟乙基纤维素完全溶解，均匀为止。一般粥状物是用六份有机溶剂或冰水与一份羟乙基纤维素混合成，约6－30分钟后，羟乙基纤维素便水解并明显地发涨。夏季时一般水温度太高，不宜用配备粥状物。
由于经表面处理的羟乙基纤维素是粉状或纤维素固体，只要注意下列事项，则很容易操作并使之溶于溶水中。
1、在加入羟乙基纤维素前和后，均必须不停地搅拌，直至溶液完全透明澄清为止。
2、必须慢慢筛入搅拌桶内，切勿大批或把已结成块状和球状的羟乙基纤维素直接加入搅拌桶内。
3、水温和水中的PH值对羟乙基纤维素的溶解有明显的关系，须特别注意。
4、千万不要在羟乙基纤维素粉末被水温透前加入一些碱性物质于混合物中。在温透后才提高PH值则有助于溶解。
5、尽可能范围内，提早加入防霉剂。
6、使用高粘度型号羟乙基纤维素时，母液之浓度不可高于2.5-3%，否则母液难于操作。经过后处理的羟乙基纤维素，一般不容易形成块状或球状，亦不会加入水后形成难溶球状胶体。
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