羧甲基纤维素钠(carboxymethylcellulose,CMC),是一种阴离子、直链、水溶性纤维素醚,是天然纤维素与氯乙酸经化学改性得到的一种衍生物。其水溶液具有增稠、成膜、黏结、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等作用,可作为絮凝剂、螯合剂、乳化剂、增稠剂、保水剂、上浆剂、成膜材料等,应用于食品、医药、电子、农药、皮革、塑料、印刷、陶瓷、日用化工等领域。 【理化性质】 羧甲基纤维素钠一般为粉末状的固体,有时也呈现颗粒状或纤维状,颜色为白色或淡黄色,没有特殊的气味,是一种大分子化学物质,具有很强的引湿性,能溶于水中,在水中形成透明度较高的粘稠溶液。不溶于一般的有机溶液,例如乙醇、氯仿及苯等,但是可以溶于水,直接溶于水中速度较为缓慢,但溶解度还是很大的,并且的水溶液具有一定的粘度。固体在一般环境下较稳定,因为具有一定的吸水性和引湿性,在干燥的环境下,可以长期保存。 万照改性纤维素醚是一种离子界面活性剂,在半导体行业也起着至关重要的作用。巴斯夫锂电池羧甲基纤维素钠
物化性能【溶解性】水是CMC比较好的常见溶剂,CMC在水中的分散溶解度与其取代度和分子量有关系,取代度大于。CMC在加热和良好搅拌条件下可以溶于甘油,在少量水存在时更易溶。【吸湿性】CMC是高亲水性高分子物质,具有良好的吸湿性,其平衡含湿量随着产品的取代度增高而增大,25℃时,取代度。而当取代度达到。【成膜性】CMC具有较好的成膜性,一般情况下,高粘度和高分子量的CMC制成的薄膜具有**度和高柔韧性。在一些行业正是应用了它的这一性能。在使用某些水溶液的树脂与CMC混合而成的膜,经过干燥、塑化处理,可变为不溶于水的膜产物。【流变性】CMC的水溶液具有非牛顿流体典型的流变性质,相同的取代度值下,其水溶液粘度随着浓度的增加而非线性增加。【毒理学性能】精制品CMC其毒理学性质已被检测和研究过,并进行了扩大检验,通过审查评价其作为食品添加剂的安全性,已归入工人安全。万照CMC在牙膏应用中具有以下特点:1、良好的配伍性,能与牙膏成分均匀的混合。2、赋予牙膏良好的成型性。3、生产的牙膏膏体细腻光洁。4、在牙膏贮存过程中,牙膏不分水,不脱壳,不返粗。5、抗盐性能好,具有更好的流变性能及触变性能。 巴斯夫低粘度羧甲基纤维素万照CMC分子在SEM下显示为均匀细小的颗粒,延展的长链,少量的分子纠缠,这赋予CMC更优异的品质。
WSG-B20是我公司研发的一款用于动力电池里的超纯羧甲基纤维素钠,与传统产品不同,WSG-B20具有更细腻的生产工艺,更高的纯度、更好的粘结性、展着性、分散性、稳定性。除此之外,WSG-B20与硅、碳以及复合材料的亲和性良好,与水的亲和性良好。我们基于B20-SBR体系制成标准扣式电池,对电极进行极片状态测试、剥离强度测试、电化学稳定性测试、石墨性能测试、粘度稳定性和分解温度测试,综合性能要远远优于市售同类产品。2005年,Liu等***把CMC-SBR作为粘结剂用于SI及碳包覆硅(碳含量27%wt)电极中,并与PVDF电极电化学性能进行比较,研究表明,SBR-CMC电极循环性较PVDF电极明显提升。以SBR-CMC为粘结剂的Si电极在600mAh/g的恒容充放电中循环70次能保持设定容量的95%,SBR-CMC的碳包覆Si电极更是能在1000mAh/g的恒容充放电中稳定循环60次,而PVDF的电极循环5次后均失去电化学活性,基本无容量释放。B20-SBR体系粘结剂与传统聚偏氟乙烯(PVDF)相比,具有以下优势:1、PVDF应用过程中需要涉及对环境不友好、易爆的溶剂如NMP,对湿度要求严格,容易与金属锂、嵌锂石墨发生二次反应,高温状态有自发热失控风险。用B20-SBR体系替代PVDF则可以避免NMP使用。
电池综合性能提升背后的粘结剂因子随着锂离子电池产业的不断发展,对粘结剂的性能要求也在不断提高,新型结构的锂离子电池需要粘结剂具有优异的力学性能。所以,锂离子电池用新型高性能粘结剂已成为锂离子电池关键材料研发的重要发展方向之一。粘结剂是锂离子电池材料中技术含量较高的附加材料,是将电极片中活性物质和导电剂粘附在电极集流体上的高分子化合物,虽然在电极片中用量较少,但其性能的优劣直接影响电池的容量、寿命及安全性。CMC具有极高的浆料稳定性,可保证稳定加工;提高石墨与负极的粘合力,从而延长单元电池的使用寿命;低用量高效,可极大地降低单元电池的非活性成分含量。除此之外,CMC还是高容量硅负极材料的优良粘结剂,CMC中的羧基官能团与硅表面的氧化硅(SiOx)和硅醇(-Si-OH)基团产生氢键或共价键作用力,能增强硅颗粒以及硅颗粒与集流体之间的粘结。 万照CMC与胶类、海藻酸钠等其他材料复配,有很强的协同效应。
羧甲基纤维素钠属于改性天然纤维素,在食品应用中起到优良的功能特性。本文阐述了CMC的结构性质,并总结了其在食品工业中的应用特性,以便开发出CMC新的功能性产品,推动食品工业的发展。关键词:羧甲基纤维素钠;分子结构;功能性质羧甲基纤维素钠(sodiumcarboxymethylcellulose,CMC),是纤维素的羧甲基化衍生物,又名纤维素胶,是主要离子型纤维素胶。万照化学CMC通常是由天然纤维素与苛性碱及一氯醋酸反应后制得的一种阴离子型高分子化合物,化合物分子量从一千到百万不等。CMC属于天然纤维素改性,目前**粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)已正式称它为“改性纤维素”[1]。羧甲基纤维素钠的合成方法是由德国人,并于1921年获准**而见诸于世,此后便在欧洲实现商业化生产。CMC当时只为粗产品,作胶体和粘结剂使用。1936-1941年,羧甲基纤维素钠工业应用研究相当活跃,发表了几个相当有启发性的**,第二次世界大战期间,德国将CMC用于合成洗涤剂中作为抗再沉积剂,并作为某些天然胶(如明胶,阿拉伯胶)的代用品,使CMC工业得到很大的发展。万照CMC分子量长链可以从2000做到60-80万。河北硅负极CMC
万照N系列纤维素醚具有较好的稳定性、分散性、展着性、粘结性和流动性,可大幅提高硅基电池的首效。巴斯夫锂电池羧甲基纤维素钠
【制备方法】1.水媒法水煤法是羧甲基纤维素钠工业制备方式中较为早期的一种生产制备工艺。在此工艺中,碱纤维素和醚化剂在含有游离氧氧根离子的水溶液中进行反应,反应过程中以水作为反应介质,不含有机溶剂。图1为水媒法生产工艺图2.溶媒法溶媒法即有机溶剂法,在水媒法的基础之上发展起来的以有机溶剂代替水作为反应介质的一种生产工艺。碱纤维素和一氯乙酸在有机溶剂中进行碱化反应和醚化反应的一种工艺。按照反应介质的用量,可以分为捏合法和游浆法。游浆法所用的有机溶剂的量要远远大于捏合法,捏合法使用的有机溶剂的量为纤维素量的倍体积重量之比,而游浆法所用的有机溶剂的量为纤维素量的倍体积重量之比。游浆法制备羧甲基纤维素钠时,反应固体物在体系中游浆状或悬浮状态,所以游浆法也称为悬浮法。图2为溶媒法制备CMC的工艺图3.淤浆法淤浆法是生产羧甲基纤维素钠的新工艺。淤浆法不仅可以生产高纯度的羧甲基纤维素钠,还可以制备取代度较高、取代均匀的羧甲基纤维素钠。淤浆法的生产工艺过程大致如下:将已磨成粉末状的棉浆泊送到装有异丙醇的立式碱化机中,边揽拌边加入的氢氧化钠溶液进行碱化,碱化温度为20℃左右。碱化后,用泵输送物料到立式醚化机中。巴斯夫锂电池羧甲基纤维素钠
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