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      瓜爾豆膠產品中心 / Product Center

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      羥丙基瓜爾膠生產配方優化

      發布日期:2015-03-09 21:43:38
      羥丙基瓜爾膠生產配方優化和瓜爾膠片
      羥丙基瓜爾膠生產配方優化,瓜爾膠來自草本植物瓜爾豆的內胚乳,是一種天然的綠色產 品,瓜爾膠片具有特殊的物化性能,可能做增稠劑、?L化劑、分散懸浮劑、保 水劑及凝膠劑、其應用于油田、造紙、醫藥、生活日用品、食品、紡 織、水處理,采礦炸藥等諸多領域。原粉膠溶解較慢、水不溶物含 量高,粘度不易控制,人們常利用化學手段改變其理化特性以滿 足實際工業生產需求。羥丙基相轉移催化法是主要的改性方法, 但在降低水不溶物含量同時保持較高粘度之間存在矛盾。近年 來羥丙基瓜爾膠作為油田壓裂液的增稠劑得到廣泛應用,
      _'實驗部分
      ^驗基本思路與合成路線設計
      本次反應是環氧丙烷與瓜爾膠分子結構中單糖分子上的活 性羥基反應,生產羥基瓜爾膠:Guar~0H+nc3H60—[Guar -〇- CH2CH0HCHJ„
      為實現這一過程,有兩大問題需要考慮:
      (1)為使該反應能夠進行,應以堿為催化劑,通過脫質子化反 應,使瓜爾膠分子中的羥丙瓜爾膠活化,使醚化反應得以進行:
      Guar~OH + NaOH 二[GuarONa- ]++ H2OOH~+
      CH2CHOCH3—-OCH2CHOHYCH3(慢)
      [Guar—ONa- ]++ n~ 〇CH2CH〇HYCH3—Guar~
      (OCH2CHOCH3)„Na++OHT (快)
      反應過程并不消耗堿,所以堿只是起到催化劑的作用。
      (2)環氧丙烷與瓜爾膠反應屬于固-液非均相反應。反應中, 瓜爾膠作為固相懸浮液在體系中,無極催化劑氫氧化鈉與醚化劑 環氧丙烷則以溶液的形態存在。為使反應易于進行,本試驗采用 相轉移催化劑可穿過兩相界面把發應物從一相轉化到另一相中
      2.試驗用料
      瓜兒||片四乙基溴化銨99%燒堿冰醋酸環氧丙烷
      3.羥丙基瓜爾膠的制備過程將膠片300kg、催化劑lkg、燒堿 13k_g投入到反應器中,羥丙基瓜爾膠生產配方優化,檢查不漏的情況下,抽真空加入125kg水 (加水后半小時開始加環氧丙烷),膨脹〇. 5小時,后開始分次加 P〇總計加量28kg),每次不高于+ 0.06MPa,不低于+ 0.03MPa, 反應階段釜溫保持在70 ± rc,PO加完后加酸調PH值為7,出料 后碾壓、粉碎。打包。
      4.按SY/T5764-2007標準檢測羥丙基瓜爾膠粉的含水率、 粘度、水不溶物。
      二、結果與吋論
      1.反應溫度的影響
      反應溫度是影響羥丙基瓜爾膠(HPG)性能的主要因素,反應 溫度低,物料反應不徹底,反應溫度過高,反應過快,局部反應徹 底,通過反應調試,尋求最佳反應溫度,其對HPG性能的影響見 圖1.
      改性瓜爾膠的一個重要指標是取代度,從瓜爾膠的結構式中 看出,其最大取代度為3,通常將取代度控制在小于1的范圍。環 氧丙院(PO)量增加,有效地降低水不溶物,同時也降低了粘度,但 水不溶物不明顯,而產物的粘度不斷下降,環氧丙烷對HPG性能 的影響見圖2.在其他因素不變的情況下,由圖2可知28Kg是PO 最佳用量。
      4.水量對HPG性能的影響
      在反應物中加入一定量的水,以保證瓜爾膠片適當膨脹,增 加環氧丙烷與其反應面積,量少無法使瓜爾膠片很好膨脹,量大 會影響粘度、水不溶物。其對HPG性能的影響見圖3.
      圖3在其他因素不變的情況下,由圖3可知加水量125Kg是 最佳用量
      5.燒堿用量對HPG性能的影響
      燒堿在反應中除了起催化劑作用之處,還可能使瓜爾膠水解 和斷鏈,其表現為產物粘度的降低。為此,研究燒堿用量對HPG 影響見圖4.在其他因素不變的情況下,由圖4可知加燒堿13Kg 是最佳用量
      6.酸用量對HPG性能的影響
      PH值反應了在分散劑中氫氧根的濃度,而加入冰醋酸就是 要中和反應物料中,氫氧根離子。酸加入量過少,反應料發黃,粘 度過低。隨著酸量增加反應料開始泛白,粘度增高,溶解度降 低。圖5可知生產最丨豐酸量夾14Kg.
      圖5圖6
      7.催化劑對HPG的影響相轉移催化劑用量對產品性質的影 響見圖6表明催化劑四乙基溴化銨用量為lkg較為合適。
      結論
      以四乙基溴化銨為催化劑,采用相轉移催化法合成了羥丙基 瓜爾膠,羥丙基瓜爾膠生產配方優化,得出了以下結論:
      1.相轉移催化法合成羥丙級瓜爾膠量最佳條件:瓜爾膠 300k_g、環氧丙烷28kg、催化劑lkg、燒堿13kg、冰醋酸14kg、反 應溫度70°C;
      2.性能測定結果表明,所制備的羥丙基瓜爾膠粘度高,溶解 速度、水不溶物含量、膠體透明度和穩定性等均優于瓜爾膠粉。
      本文推薦企業:山東東達生物化工有限公司(http://www.bardellrealestaterealestate.com/),是專業的瓜爾膠和瓜爾豆膠生產廠家,專業生產瓜爾膠和瓜爾豆膠。擁有雄厚的技術力量,先進的生產工藝和設備。山東東達生物化工有限公司全體員工為海內外用戶提供高技術,高性能,高質量的瓜爾膠和瓜爾豆膠產品。熱忱歡迎國內外廣大客戶合作共贏。
       
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