Целулозниот етер е синтетички полимер направен од природна целулоза преку хемиска модификација. Целулозниот етер е дериват на природна целулоза. Производството на целулозен етер е различно од синтетичките полимери. Неговиот најосновен материјал е целулозата, природно полимерно соединение. Поради особеноста на природната целулозна структура, самата целулоза нема способност да реагира со средства за етерификација. Сепак, по третманот на средството за отекување, силните водородни врски помеѓу молекуларните ланци и ланци се уништуваат, а активното ослободување на хидроксилната група станува реактивна алкална целулоза. Добијте целулозен етер.
Својствата на целулозните етери зависат од видот, бројот и дистрибуцијата на супституентите. Класификацијата на целулозните етери се базира и на видот на супституентите, степенот на етерификација, растворливоста и сродните својства на примена. Според видот на супституентите на молекуларниот ланец, може да се подели на моноетер и мешан етер. MC што обично го користиме е моноетер, а HPMC е мешан етер. Метилцелулозниот етер MC е производ откако хидроксилната група на глукозната единица на природната целулоза е супституирана со метокси. Тоа е производ добиен со супституција на дел од хидроксилната група на единицата со метокси група, а друг дел со хидроксипропил група. Структурната формула е [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Хидроксиетил метилцелулозен етер HEMC, ова се главните варијанти што се користат и продаваат на пазарот.
Во однос на растворливоста, може да се подели на јонски и нејонски. Нејонските целулозни етери растворливи во вода се составени главно од две серии алкил етери и хидроксиалкил етери. Јонскиот CMC главно се користи во синтетички детергенти, печатење и боење текстил, истражување на храна и нафта. Нејонските MC, HPMC, HEMC итн. главно се користат во градежни материјали, латекс премази, медицина, дневни хемикалии итн. Се користат како згуснувач, средство за задржување на вода, стабилизатор, дисперзант и средство за формирање филм.
Задржување на вода од целулозен етер
Во производството на градежни материјали, особено на сув малтер, целулозниот етер игра незаменлива улога, особено во производството на специјален малтер (модифициран малтер), тој е неопходна и важна компонента.
Важната улога на водорастворливиот целулозен етер во малтерот главно има три аспекти, едниот е одличниот капацитет за задржување на вода, другиот е влијанието врз конзистенцијата и тиксотропијата на малтерот, а третиот е интеракцијата со цементот.
Ефектот на задржување на вода од целулозниот етер зависи од апсорпцијата на вода на основниот слој, составот на малтерот, дебелината на слојот на малтерот, побарувачката на вода на малтерот и времето на стврднување на материјалот за стврднување. Задржувањето на вода од самиот целулозен етер доаѓа од растворливоста и дехидрацијата на самиот целулозен етер. Како што сите знаеме, иако молекуларниот ланец на целулоза содржи голем број високо хидратантни OH групи, тој не е растворлив во вода, бидејќи целулозната структура има висок степен на кристаличност. Само способноста за хидратација на хидроксилните групи не е доволна за да ги покрие силните водородни врски и ван дер Валсовите сили помеѓу молекулите. Затоа, тој само отекува, но не се раствора во вода. Кога супституентот се внесува во молекуларниот ланец, не само супституентот го уништува водородниот ланец, туку и меѓуверижната водородна врска се уништува поради заглавувањето на супституентот помеѓу соседните ланци. Колку е поголем супституентот, толку е поголемо растојанието помеѓу молекулите. Колку е поголемо растојанието. Колку е поголем ефектот на уништување на водородните врски, толку е поголем целулозниот етер станува растворлив во вода откако целулозната решетка ќе се прошири и растворот ќе влезе, формирајќи раствор со висок вискозитет. Кога температурата се зголемува, хидратацијата на полимерот ослабува, а водата меѓу синџирите се истиснува. Кога ефектот на дехидратација е доволен, молекулите почнуваат да се агрегираат, формирајќи тродимензионален мрежест гел и се превиткуваат. Факторите што влијаат на задржувањето на водата во малтерот вклучуваат вискозитет на целулозниот етер, додадената количина, финоста на честичките и температурата на употреба.
Колку е поголем вискозитетот на целулозниот етер, толку се подобри перформансите на задржување на водата и толку е поголем вискозитетот на полимерниот раствор. Во зависност од молекуларната тежина (степенот на полимеризација) на полимерот, таа се одредува и од должината на ланецот, молекуларната структура и обликот на ланецот, а распределбата на видовите и количините на супституентите исто така директно влијае на неговиот опсег на вискозитет. [η]=Kmα
[η] Внатрешен вискозитет на полимерниот раствор
m молекуларна тежина на полимер
α карактеристична константа на полимерот
Коефициент на вискозитет на растворот K
Вискозитетот на полимерниот раствор зависи од молекуларната тежина на полимерот. Вискозитетот и концентрацијата на растворот на целулозен етер се поврзани со примената во различни области. Затоа, секој целулозен етер има многу различни спецификации на вискозитет, а прилагодувањето на вискозитетот главно се реализира со разградување на алкалната целулоза, односно со кршење на молекуларните синџири на целулозата.
Колку е поголема количината на целулозен етер додадена во малтерот, толку се подобри перформансите за задржување на водата, а колку е поголема вискозноста, толку се подобри перформансите за задржување на водата.
Што се однесува до големината на честичките, колку е пофина честичката, толку подобро се задржува водата. Видете ја Слика 3. Откако големата честичка од целулозен етер ќе дојде во контакт со вода, површината веднаш се раствора и формира гел за да го обвитка материјалот за да се спречи понатамошното инфилтрирање на молекулите на водата. Помалку од униформната дисперзија се раствора, формирајќи заматен флокулентен раствор или агломерати. Тоа во голема мера влијае на задржувањето на водата на целулозниот етер, а растворливоста е еден од факторите за избор на целулозен етер.
Згуснување и тиксотропија на целулозен етер
Втората функција на целулозниот етер - згуснувањето, зависи од: степенот на полимеризација на целулозниот етер, концентрацијата на растворот, брзината на смолкнување, температурата и другите услови. Желатинското својство на растворот е единствено за алкил целулозата и нејзините модифицирани деривати. Својствата на желатинирање се поврзани со степенот на супституција, концентрацијата на растворот и адитивите. За хидроксиалкил модифицираните деривати, својствата на гел се поврзани и со степенот на модификација на хидроксиалкилот. За MC и HPMC со низок вискозитет, може да се подготви раствор од 10%-15%, MC и HPMC со среден вискозитет може да се подготват раствор од 5%-10%, а MC и HPMC со висок вискозитет може да се подготват само раствор од 2%-3%, и обично. Класификацијата на вискозитет на целулозниот етер е исто така оценета со раствор од 1%-2%. Целулозниот етер со висока молекуларна тежина има висока ефикасност на згуснување. Во истиот раствор на концентрација, полимерите со различни молекуларни тежини имаат различни вискозитети. Висок степен на вискозитет. Целната вискозност може да се постигне само со додавање на голема количина целулозен етер со ниска молекуларна тежина. Неговата вискозност малку зависи од брзината на смолкнување, а високиот вискозитет ја достигнува целната вискозност, а потребната количина на додавање е мала, а вискозитетот зависи од ефикасноста на згуснување. Затоа, за да се постигне одредена конзистенција, мора да се гарантира одредена количина на целулозен етер (концентрација на растворот) и вискозитет на растворот. Температурата на гелот на растворот исто така се намалува линеарно со зголемувањето на концентрацијата на растворот и желира на собна температура по достигнувањето на одредена концентрација. Концентрацијата на желатинирање на HPMC е релативно висока на собна температура.
Конзистентноста може да се прилагоди и со избирање на големината на честичките и избирање на целулозни етери со различни степени на модификација. Таканаречената модификација е да се воведе одреден степен на супституција на хидроксиалкилните групи на скелетната структура на MC. Со промена на релативните вредности на супституција на двата супституенти, односно релативните вредности на супституција на DS и MS на метокси и хидроксиалкил групите што често ги велиме. Различни барања за перформанси на целулозниот етер може да се добијат со промена на релативните вредности на супституција на двата супституенти.
Целулозните етери што се користат во прашкастите градежни материјали мора брзо да се растворат во ладна вода и да обезбедат соодветна конзистенција за системот. Ако се даде одредена брзина на смолкнување, тој сепак станува флокулентен и колоиден блок, што е производ со нестандарден или слаб квалитет.
Исто така, постои добра линеарна врска помеѓу конзистенцијата на цементната паста и дозата на целулозен етер. Целулозниот етер може значително да го зголеми вискозитетот на малтерот. Колку е поголема дозата, толку е поочигледен ефектот.
Водениот раствор на целулозен етер со висок вискозитет има висока тиксотропност, што е исто така главна карактеристика на целулозниот етер. Водните раствори на MC полимери обично имаат псевдопластична и нетиксотропна флуидност под температурата на нивниот гел, но Њутнови својства на проток при ниски стапки на смолкнување. Псевдопластичноста се зголемува со молекуларната тежина или концентрацијата на целулозниот етер, без оглед на видот на супституентот и степенот на супституција. Затоа, целулозните етери со ист степен на вискозитет, без оглед на MC, HPMC, HEMC, секогаш ќе покажуваат исти реолошки својства сè додека концентрацијата и температурата се одржуваат константни. Структурните гелови се формираат кога температурата е покачена и се јавуваат високо тиксотропни текови. Целулозните етери со висока концентрација и низок вискозитет покажуваат тиксотропност дури и под температурата на гелот. Ова својство е од голема корист за прилагодување на израмнувањето и спуштањето во конструкцијата на градежниот малтер. Треба да се објасни овде дека колку е поголема вискозноста на целулозниот етер, толку е подобро задржувањето на водата, но колку е поголема вискозноста, толку е поголема релативната молекуларна тежина на целулозниот етер и соодветно се намалува неговата растворливост, што има негативно влијание врз концентрацијата на малтерот и перформансите на конструкцијата. Колку е поголема вискозноста, толку е поочигледен ефектот на згуснување врз малтерот, но не е целосно пропорционален. Некои видови на среден и низок вискозитет, но модифицираниот целулозен етер има подобри перформанси во подобрувањето на структурната цврстина на влажниот малтер. Со зголемувањето на вискозитетот, задржувањето на водата на целулозниот етер се подобрува.
Време на објавување: 22 ноември 2022 година