Eter celulozy jest syntetycznym polimerem wykonanym z naturalnej celulozy poprzez modyfikację chemiczną. Eter celulozy jest pochodną naturalnej celulozy. Produkcja eteru celulozowego różni się od syntetycznych polimerów. Jego najbardziej podstawowym materiałem jest celuloza, naturalny związek polimerowy. Ze względu na szczególność naturalnej struktury celulozy sama celuloza nie ma zdolności reagowania z środkami eteryfikacyjnymi. Jednak po leczeniu środka pęcznienia silne wiązania wodorowe między łańcuchami molekularnymi i łańcuchami są niszczone, a aktywne uwalnianie grupy hydroksylowej staje się reaktywną alkalową celulozą. Uzyskaj eter celulozy.
Właściwości eterów celulozy zależą od rodzaju, liczby i rozkładu podstawników. Klasyfikacja eterów celulozy opiera się również na rodzaju podstawników, stopniu eteryfikacji, rozpuszczalności i powiązanych właściwościach zastosowania. Według rodzaju podstawników na łańcuchu molekularnym można go podzielić na eter mono i eter mieszany. Zwykle używamy MC jako eteru mono i HPMC jako mieszanego eteru. MC MC eteru metylocelulozy jest produktem po grupie hydroksylowej na jednostce glukozy naturalnej celulozy, zastępuje się grupą metoksy. Wzór strukturalny to [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X Jest to produkt uzyskany przez zastąpienie części grupy hydroksylowej na urządzeniu grupie metoksy i innej części z grupą hydroksypropylową. Wzór strukturalny to [C6H7O2 (OH) 3-mn (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] X Istnieje HETROKSYYLEYLETYLETULOLOLOSE HETC, które są głównymi odmianami szeroko stosowanymi i sprzedawanymi na rynku.
Jeśli chodzi o rozpuszczalność, można go podzielić na jonowe i nie-jonowe. Rozpuszczalne w wodzie niejonowe etery celulozy składają się głównie z dwóch serii eterów alkilowych i eterów hydroksyalkilowych. Jonic CMC jest stosowany głównie w syntetycznych detergentach, drukowaniu i barwieniu tekstylnym, eksploracji żywności i oleju. Nie-jonowy MC, HPMC, HEMC itp. Są głównie stosowane w materiałach budowlanych, farbie lateksowej, medycynie, codziennej chemicznej itd. Stosowany jako zagęszczaczy, środek zatrzymujący wodę, stabilizator, dyspergator i środek formujący film.
Zatrzymanie wody eteru celulozy
W produkcji materiałów budowlanych, zwłaszcza zaprawy o mieszaniu suchym, eter celulozy odgrywa niezastąpioną rolę, szczególnie w produkcji specjalnej zaprawy (zmodyfikowana zaprawa), jest niezbędnym i ważnym komponentem.
Ważna rola rozpuszczalnego w wodzie eteru celulozy w zaprawie ma głównie trzy aspekty, jeden to doskonała zdolność zatrzymywania wody, drugi to wpływ na spójność i tixotropię zaprawy, a trzecia to interakcja z cementem.
Wpływ retencji wody eteru celulozy zależy od absorpcji wody warstwy podstawowej, składu zaprawy, grubości warstwy zaprawy, zapotrzebowania na wodę przez zaprawę i czasu ustalania materiału. Zatrzymywanie wody samego eteru celulozy wynika z rozpuszczalności i odwodnienia samego eteru celulozy. Dobrze wiadomo, że chociaż łańcuch molekularny celulozy zawiera dużą liczbę wysoce hydratowalnych grup OH, nie jest rozpuszczalny w wodzie, ponieważ struktura celulozy ma wysoki stopień krystaliczności. Zdolność hydratacji samych grup hydroksylowych nie wystarcza do pokrycia silnych wiązań wodorowych i siły van der Waalsa między cząsteczkami. Dlatego tylko puchnie, ale nie rozpuszcza się w wodzie. Gdy podstawnik jest wprowadzany do łańcucha molekularnego, nie tylko podstawnik niszczy łańcuch wodoru, ale także wiązanie wodorowe wymiany jest niszczone z powodu zaklinowania podstawnika między sąsiednimi łańcuchami. Im większy podstawnik, tym większa odległość między cząsteczkami. Tym większa odległość. Im większy wpływ niszczenia wiązań wodorowych, eter celulozy staje się rozpuszczalny w wodzie po rozszerzeniu sieci celulozy i wchodzi roztwór, tworząc roztwór o wysokiej pomiaru. Gdy temperatura rośnie, nawodnienie polimeru osłabia się, a woda między łańcuchami jest wypędzana. Gdy efekt odwodnienia jest wystarczający, cząsteczki zaczynają się agregować, tworząc trójwymiarowy żel struktury sieci i złożone. Czynniki wpływające na zatrzymanie wody przez zaprawę obejmują lepkość eteru celulozowego, dodaną ilość, finał cząstek i temperaturę stosowania.
Im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza wydajność zatrzymywania wody i większa lepkość roztworu polimeru. W zależności od masy cząsteczkowej (stopień polimeryzacji) polimeru, jest on również określany przez długość łańcucha struktury cząsteczkowej i kształt łańcucha oraz rozkład typów i ilości podstawników również wpływa bezpośrednio na jego zakres lepkości.
[η] = km α
[η] wewnętrzna lepkość roztworu polimeru
M waga cząsteczkowa polimeru M
Stała charakterystyczna polimeru α
K Współczynnik roztworu lepkości K
Lepkość roztworu polimeru zależy od masy cząsteczkowej polimeru. Lepkość i stężenie roztworu eteru celulozy są związane z zastosowaniem w różnych dziedzinach. Dlatego każdy eter celulozy ma wiele różnych specyfikacji lepkości, a dostosowanie lepkości jest głównie realizowane przez degradację alkalicznej celulozy, to znaczy zerwanie łańcuchów molekularnych celulozy.
Z ryc. 1.2 można zauważyć, że im większa ilość eteru celulozy dodanego do zaprawy, tym lepsza wydajność zatrzymywania wody i większa lepkość, tym lepsza wydajność zatrzymywania wody.
W przypadku wielkości cząstek, im drobniejsza cząstka, im lepsza retencja wody patrz Ryc. 3. Po dużych cząsteczkach eteru celulozowego zetkają się z wodą, powierzchnia natychmiast rozpuszcza się i tworzy żel do owinięcia materiału, aby zapobiec infiltracji cząsteczek wody. Czasami nie można go równomiernie rozproszyć i rozpuszczać nawet po długotrwałym mieszaniu, tworząc pochmurne roztwór flocuslentne lub aglomerację. Wpływa to znacznie na zatrzymanie wody w eterze celulozy, a rozpuszczalność jest jednym z czynników wyboru eteru celulozy.
Pogrubienie i tixotropia eteru celulozy
Druga funkcja eteru celulozowego - pogrubienie zależy od: stopień polimeryzacji eteru celulozowego, stężenie roztworu, szybkość ścinania, temperatura i inne warunki. Właściwość żelująca roztworu jest unikalna dla alkilowej celulozy i jego zmodyfikowanych pochodnych. Właściwości żelowania są związane ze stopniem podstawienia, koncentracji roztworu i dodatkami. W przypadku pochodnych zmodyfikowanych hydroksyalkilu właściwości żelowe są również związane ze stopniem modyfikacji hydroksyalkilu. W przypadku MC i HPMC o niskiej lepkości można przygotować roztwór stężenia 10% -15%, roztwór 5% -10% można przygotować roztwór dla średnich lepkości MC i HPMC, a 2% -3% roztworu można przygotować pod kątem wysokiej lepkości MC i HPMC, a zwykle klasyfikacja lepkości eteru celulozowego jest również oceniana 1–2% roztworu. Eter celulozy o wysokiej masie cząsteczkowej ma wysoką wydajność pogrubienia. Polimery o różnych masach cząsteczkowych mają różne lepkości w tym samym roztworze stężenia. Wysoki stopień. Lepkość docelową można osiągnąć jedynie poprzez dodanie dużej ilości eteru celulozy o niskiej masie cząsteczkowej. Jego lepkość ma niewielką zależność od szybkości ścinania, a wysoka lepkość osiąga lepkość docelową, a wymagana ilość dodania jest niewielka, a lepkość zależy od wydajności pogrubienia. Dlatego, aby osiągnąć pewną spójność, należy zagwarantować pewną ilość eteru celulozy (stężenie roztworu) i lepkość roztworu. Temperatura żelu roztworu również zmniejsza się liniowo wraz ze wzrostem stężenia roztworu i żele w temperaturze pokojowej po osiągnięciu określonego stężenia. Stężenie żelowania HPMC jest wyższe w temperaturze pokojowej.
Spójność można również dostosować, wybierając wielkość cząstek i wybierając etyki celulozy o różnym stopniu modyfikacji. Tak zwana modyfikacja polega na wprowadzeniu pewnego stopnia zastępowania grup hydroksyalkilowych na strukturę szkieletu MC. Zmieniając względne wartości zastępcze dwóch podstawników, to znaczy względne wartości zastępcze DS i MS grup metoksy i hydroksyalkilowych, które często mówimy. Różne wymagania dotyczące wydajności eteru celulozy można uzyskać, zmieniając względne wartości podstawienia dwóch podstawników.
Z ryc. 4 możemy zobaczyć związek między spójnością a modyfikacją. Dodanie eteru celulozowego na rycinie 5 wpływa na zużycie wody przez zaprawę i zmienia stosunek wody do cementu, co stanowi zagęszczenie. Im wyższa dawka, tym większe zużycie wody.
Etery celulozy stosowane w sproszkowanych materiałach budowlanych muszą szybko rozpuścić się w zimnej wodzie i zapewniają odpowiednią konsystencję dla systemu. Jeśli otrzyma pewną szybkość ścinania, nadal staje się floccylentny i koloidalny blok, który jest produktem niespełniającym norm lub niskiej jakości.
Istnieje również dobra liniowa zależność między spójnością pasty cementowej a dawką eteru celulozowego. Eter celulozy może znacznie zwiększyć lepkość zaprawy. Im większa dawka, tym bardziej oczywisty efekt, patrz ryc. 6.
W wodnym roztworze eteru celulozy o wysokiej wartości ma wysoką tixotropię, która jest również główną cechą eteru celulozowego. Wodne roztwory polimerów typu MC zwykle mają pseudoplastyczną i nietikisotropową płynność poniżej temperatury żelu, ale właściwości przepływu Newtonian przy niskich szybkościach ścinania. Pseudoplastyczność wzrasta wraz z masą cząsteczkową lub stężeniem eteru celulozy, niezależnie od rodzaju podstawnika i stopnia podstawienia. Dlatego etyki celulozy o tym samym stopniu lepkości, bez względu na MC, HPMC, HEMC, zawsze będą wykazywać te same właściwości reologiczne, o ile stężenie i temperatura są utrzymywane na stałym poziomie. Po żele strukturalne powstają w momencie podniesienia temperatury i występują wysoce tixotropowe przepływy. Wysokie stężenie i efekty celulozy o niskiej lepkości wykazują tixotropię nawet poniżej temperatury żelu. Ta nieruchomość jest bardzo korzystna dla dostosowania wyrównania i opadania w budowie zaprawy budowlanej. Należy tutaj wyjaśnić, że im wyższa lepkość eteru celulozowego, tym lepsza retencja wody, ale im wyższa lepkość, tym wyższa względna masa cząsteczkowa eteru celulozy i odpowiadające zmniejszenie jego rozpuszczalności, co ma negatywny wpływ na stężenie i wydajność zaprawy. Im wyższa lepkość, tym bardziej oczywisty efekt pogrubienia na zaprawę, ale nie jest całkowicie proporcjonalny. Niektóre pożywki i niskie lepkość, ale zmodyfikowany eter celulozy ma lepszą wydajność w poprawie wytrzymałości strukturalnej mokrej zaprawy. Wraz ze wzrostem lepkości poprawia się zatrzymanie wody w wodzie w eterze celulozy.
Czas po: 18-2023 lutego