[发明专利]一种多取代基纤维素复合醚及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多取代基纤维素复合醚及其制备方法，尤其涉及取代基包括甲氧基、羟丙氧基和羟乙基的多取代基纤维素复合醚及其制备方法。

背景技术

现在纤维素复合醚的产品代表主要为甲基纤维素MC、甲基羟基乙基纤维素HEMC和甲基羟基丙基纤维素HPMC。这3种纤维素复合醚被广泛地应用于各领域中，例如在矿物和分散体型建筑材料体系中或在化妆品和药物制剂的生产中用作稠度调节剂和加工助剂。有关制备它们的化学基础和原理(生产工艺和工艺步骤)和原料的列举和产品的描述以及各种衍生物可能的应用在现有的技术文献中已经有记载。

中国发明专利申请CN02126521.6公开了在碱金属氢氧化物存在下由纤维素和烷基化剂与羟烷基化剂反应制备甲基羟基丙基纤维素HPMC和甲基羟基乙基纤维素HEMC在二甲醚溶剂中的方法。

中国发明专利申请CN02113771.4公开了水溶性羟乙基羧甲基纤维素增稠剂的制备方法，以醇类水溶液为溶剂与氯乙醇(或环氧乙烷)、氯乙酸在25-75±2℃的条件下，经羟乙基化、羧甲基化反应制成水溶性羟乙基羧甲基纤维素增稠剂。

中国发明专利申请CN02143167.1公开了一种工业制备甲羟烷基纤维素(MHAC)的方法，所述方法包括纤维素与碱金属氢氧化物的反应和随后的与烷基卤和羟烷基化剂的反应，所述的反应在L/D比小于2.5的反应器中间歇进行。

以上专利申请都没有对纤维素复合醚取代基团的功能进行阐述，但是纤维素复合醚的取代基团主要作用是不容忽视的，他们的含量与组合决定着纤维素复合醚的性能，羟乙基甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素在建筑、涂料、食品、印染、保温材料的应用中都有一定的局限性，如；羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素它们有凝胶温度高的敏感给夏季使用带来困难，同时降低保水性能。而羟乙基甲基纤维素的溶液稳定性，保水性能不佳。

发明内容

为了解决上述的纤维素复合醚凝胶温度高、保水性能低、溶液稳定性差的技术缺陷。本发明的一个目的是提供一种多取代基纤维素复合醚，取代基包括：甲氧基、羟丙氧基和羟乙基，该纤维素复合醚全称羟乙基羟丙基甲基纤维素，它具有生产成本低，凝胶温度高，保水性能更加优越而且性质稳定的特点。

本发明的另外一个目的是提供上述的多取代基纤维素复合醚的制备方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种多取代基纤维素复合醚，其结构式如下：

其中，所述的R包括-CH₃，-CH₂CHOH或者其醚化物，-CH₂CH(OH)CH₃或者其醚化物；

其中，所述的甲氧基的重量百分比含量为12～28％，羟丙氧基的重量百分比含量为0.5～15％，羟乙基的重量百分比含量为0.2～15％。

上述的-CH₂CHOH醚化物和-CH₂CH(OH)CH₃醚化物分别为-CH₂CHOR、-CH₂CH(OR)CH₃。其主要原因是由于-CH₂CHOH，-CH₂CH(OH)CH₃在醚化条件下，其-OH还可以与进一步醚化，形成-CH₂CHOR、-CH₂CH(OR)CH₃。当然，上述的R还包括-H。

作为优选的方案，上述的甲氧基的重量百分比含量为16～22％，羟丙氧基的重量百分比含量为2.0～8.0％，羟乙基的重量百分比含量为0.2～5.0％。

作为优选的方案，上述的甲氧基的重量百分比含量为16～19％，羟丙氧基的重量百分比含量为5.0～8.0％，羟乙基的重量百分比含量为0.4～2.0％。

本发明利用纤维素分子上的氢氧根用不同的三种化学取代基代替，取代基包括：甲氧基、羟丙氧基和羟乙基，通过合理控制三个基团含量，使本发明的多取代基纤维素复合醚与前三者相比生产成本低，凝胶温度高，保水性能更加优越而且性质稳定。因此，在建筑、陶瓷、涂料日化等行业广泛应用中，可以完全取代目前应用的最多最广泛的羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素和甲基纤维素。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

上述各技术方案中所述的多取代基纤维素复合醚的制备方法，该方法包括以下的工艺：

(1)将纤维素材料粉碎，在溶剂中用碱性物质活化；