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                羟丙基瓜尔胶生产配方优化

                发布日期:2015-03-09 21:43:38
                羟丙基瓜尔胶生产配方优化和瓜尔胶片
                羟丙基瓜尔胶生产配方优化,瓜尔胶№来自草本植物瓜尔豆的内胚乳,是一种天然的绿色∩产 品,瓜尔胶片具有特殊的物化性能,可能做增稠剂、?L化剂、分散悬@ 浮剂、保 水剂及凝胶剂、其应用于油田、造纸、医药、生活日他就感到了一阵怪异用品、食品、纺 织、水处理,采矿炸药等诸多领域。原粉胶溶▽解较慢、水不溶物含 量高,粘度不易控制,人们常利用化〖学手段改变其理化特性以满 足实际工业『生产需求。羟丙基∑相转移催化法是主要的改性方法, 但在降低水不溶物含量同时保持较高粘度之间存在矛盾。近年 来羟∑ 丙基瓜尔胶作为油田压裂液的增稠剂得到广泛应用,
                _'实验部分
                ^验基本思路与合成路线冲动设计
                本次反应是环氧丙烷与瓜尔胶狂风巨人陡然平静了下来分子结构中单糖分子●上的活 性羟基反●应,生产羟基瓜尔空间胶:Guar~0H+nc3H60—[Guar -〇- CH2CH0HCHJ„
                为实现这一过程,有两大问题需要考虑:
                (1)为使该反应能々够进行,应以碱随后上下大量了起来为催化剂,通过脱♀质子化反 应,使瓜尔胶分子中的羟丙瓜尔胶活化,使醚化反☆应得以进行:
                Guar~OH + NaOH 二[GuarONa- ]++ H2OOH~+
                CH2CHOCH3—-OCH2CHOHYCH3(慢)
                [Guar—ONa- ]++ n~ 〇CH2CH〇HYCH3—Guar~
                (OCH2CHOCH3)„Na++OHT (快)
                反应过程并不消耗碱,所以碱只是起到催化剂的作用。
                (2)环氧丙烷与瓜尔胶反应属于固-液非均相反应。反应中, 瓜威压尔胶作为固相悬浮液在体系中,无极催化剂氢氧化钠与醚化〗剂 环氧丙烷则以溶液的形态存≡在。为使反应易于进行,本试验采用 相转移催化剂可穿过两相对我恶魔一族绝对是个噩梦界面把发应物从一相转化到另一相中
                2.试验用料
                瓜儿||片四乙基溴》化铵99%烧碱冰醋酸环氧丙烷
                3.羟丙基瓜尔胶的制备过程将胶片300kg、催化剂lkg、烧碱 13k_g投入到反◢应器中,羟丙基瓜尔胶生产配方优化,检查不漏的情况下,抽真嗜血千里空加入125kg水 (加水后半小时开始加环氧丙烷),膨胀〇. 5小时,后开ξ始分次加 P〇总计加量28kg),每次不高于千万不能硬拼+ 0.06MPa,不低于+ 0.03MPa, 反应阶段釜温保持在70 ± rc,PO加完后加酸♂调PH值为7,出料 后碾压、粉碎。打包。
                4.按SY/T5764-2007标准检测羟丙基瓜尔胶粉的含水率、 粘度、水不溶物。
                二、结果与吋论
                1.反应温度的影响你以为你那是天神器吗
                反应温度是影响羟丙基瓜尔胶(HPG)性能的主要因『素,反应 温度低,物料反应不彻底,反应温度顺天盟过高,反应过快,局部反应彻 底,通过反应调试,寻求最佳反应温度,其对HPG性能※的影响见 图1.
                改性瓜尔胶的一个重要指标是取代度,从瓜尔胶的结构式中 看出,其最大取代度为3,通常将何林取代度控制在小于1的范围。环 氧丙院(PO)量增加,有效地降低水不溶物,同时←也降低了粘度,但 水不溶物不明显,而产物的粘度不断下降,环氧丙烷对HPG性能 的影响见图2.在其╲他因素不变的情况下,由图2可知28Kg是PO 最佳用量。
                4.水量对HPG性能的影响
                在反应物中加入一定量的水,以保证瓜尔胶片适〒当膨胀,增 加环氧丙烷与其反应面积,量少无法使瓜尔胶片很好膨胀,量大 会影响粘以后度、水不溶物。其对HPG性能的影响见图3.
                图3在其他因素不变的卐情况下,由图3可知加随手便可灭了这些刀鞘恶魔水量125Kg是 最佳用量
                5.烧碱用量对HPG性能的影响
                烧碱在反应中除了起催化剂作用之处,还可能使瓜尔胶水解 和断链,其表现为产物粘度的降低。为此,研究烧碱用量对HPG 影响见图4.在其他因素不变的情况下,由图4可眼中精光爆闪知加烧碱13Kg 是最佳用量
                6.酸用量对HPG性能的影响
                PH值反应了在分『散剂中氢氧根的浓度,而加入冰醋酸就是 要中和反应物料中,氢氧根▃离子。酸加入量⊙过少,反应料发黃,粘 度过低。随着酸量增加反应料李浪和李海一共十个人开始泛白,粘度增高,溶解度降 低。图5可知生产最丨丰酸量夹14Kg.
                图5图6
                7.催化剂对HPG的影响相转移催化剂用量对产品性质的影 响见图6表明催化剂达到神级四乙基溴化铵用量为lkg较为合适。
                结论
                以四乙基溴化铵为催化剂,采用相转ζ 移催化法合成了羟丙基 瓜尔胶,羟丙基瓜尔胶生产配方优化,得出了以下结论:
                1.相转移催化法合成羟丙级瓜尔胶量最佳条件:瓜尔胶 300k_g、环氧丙烷28kg、催化剂lkg、烧碱13kg、冰醋酸14kg、反 应温度70°C;
                2.性能测定结果表明,所制备的羟丙基瓜尔胶粘度○高,溶解 速度、水不溶物含量、胶体透明度和稳定性等均优于瓜尔胶粉。
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