Celluloseeter er en syntetisk polymer laget av naturlig cellulose gjennom kjemisk modifikasjon.Celluloseeter er et derivat av naturlig cellulose.Produksjonen av celluloseeter er forskjellig fra syntetiske polymerer.Det mest grunnleggende materialet er cellulose, en naturlig polymerforbindelse.På grunn av det spesielle ved den naturlige cellulosestrukturen, har cellulosen i seg selv ingen evne til å reagere med foretringsmidler.Etter behandlingen av svellemidlet blir imidlertid de sterke hydrogenbindingene mellom molekylkjedene og kjedene ødelagt, og den aktive frigjøringen av hydroksylgruppen blir en reaktiv alkalicellulose.Skaff celluloseeter.
Egenskapene til celluloseetere avhenger av type, antall og fordeling av substituenter.Klassifiseringen av celluloseetere er også basert på type substituenter, foretringsgrad, løselighet og relaterte bruksegenskaper.I henhold til typen substituenter på molekylkjeden kan den deles inn i monoeter og blandet eter.Vi bruker vanligvis mc som monoeter, og HPmc som blandet eter.Metylcelluloseeter mc er produktet etter at hydroksylgruppen på glukoseenheten til naturlig cellulose er substituert med metoksygruppen.Det er et produkt oppnådd ved å erstatte en del av hydroksylgruppen på enheten med en metoksygruppe og en annen del med en hydroksypropylgruppe.Strukturformelen er [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methyl cellulose ether HEmc, dette er de viktigste variantene som er mye brukt og solgt på markedet.
Når det gjelder løselighet, kan den deles inn i ionisk og ikke-ionisk.Vannløselige ikke-ioniske celluloseetere er hovedsakelig sammensatt av to serier alkyletere og hydroksyalkyletere.Ionic Cmc brukes hovedsakelig i syntetiske vaskemidler, tekstiltrykk og farging, mat- og oljeleting.Ikke-ionisk mc, HPmc, HEmc osv. brukes hovedsakelig i byggematerialer, lateksbelegg, medisin, daglige kjemikalier etc. Brukes som fortykningsmiddel, vannholdende middel, stabilisator, dispergeringsmiddel og filmdannende middel.
Vannretensjon av celluloseeter
Ved produksjon av byggematerialer, spesielt tørrblandet mørtel, spiller celluloseeter en uerstattelig rolle, spesielt ved produksjon av spesialmørtel (modifisert mørtel), er det en uunnværlig og viktig komponent.
Den viktige rollen til vannløselig celluloseeter i mørtel har hovedsakelig tre aspekter, den ene er utmerket vannretensjonskapasitet, den andre er påvirkningen på mørtelens konsistens og tiksotropi, og den tredje er interaksjonen med sement.
Vannretensjonseffekten til celluloseeter avhenger av grunnlagets vannabsorpsjon, mørtelens sammensetning, tykkelsen på mørtellaget, vannbehovet til mørtelen og herdetiden til herdematerialet.Vannretensjonen til selve celluloseeteren kommer fra løseligheten og dehydreringen av selve celluloseeteren.Som vi alle vet, selv om cellulosemolekylkjeden inneholder et stort antall svært hydratiserbare OH-grupper, er den ikke løselig i vann, fordi cellulosestrukturen har en høy grad av krystallinitet.Hydratiseringsevnen til hydroksylgrupper alene er ikke nok til å dekke de sterke hydrogenbindingene og van der Waals-kreftene mellom molekyler.Derfor sveller den bare, men løses ikke opp i vann.Når en substituent blir introdusert i molekylkjeden, ødelegger ikke bare substituenten hydrogenkjeden, men også hydrogenbindingen mellom kjedene blir ødelagt på grunn av sammenkilingen av substituenten mellom tilstøtende kjeder.Jo større substituent, jo større er avstanden mellom molekylene.Jo større avstand.Jo større effekten av å ødelegge hydrogenbindinger, blir celluloseeteren vannløselig etter at cellulosegitteret ekspanderer og løsningen kommer inn, og danner en høyviskositetsløsning.Når temperaturen stiger, svekkes hydreringen av polymeren, og vannet mellom kjedene drives ut.Når dehydreringseffekten er tilstrekkelig, begynner molekylene å aggregere, og danner en tredimensjonal nettverksstrukturgel og brettes ut.Faktorer som påvirker vannretensjon av mørtel inkluderer viskositeten til celluloseeter, mengden som tilsettes, finheten til partikler og brukstemperaturen.
Jo høyere viskositeten til celluloseeteren er, desto bedre vannretensjonsytelse, og jo høyere er viskositeten til polymerløsningen.Avhengig av molekylvekten (polymerisasjonsgraden) til polymeren, bestemmes den også av kjedelengden til molekylstrukturen og formen på kjeden, og fordelingen av typene og mengden av substituentene påvirker også dens viskositetsområde direkte.[η]=Kmα
[η] Indre viskositet av polymerløsning
m polymer molekylvekt
α polymer karakteristisk konstant
K viskositetskoeffisient
Viskositeten til en polymerløsning avhenger av molekylvekten til polymeren.Viskositeten og konsentrasjonen av celluloseeterløsning er relatert til bruken på forskjellige områder.Derfor har hver celluloseeter mange forskjellige viskositetsspesifikasjoner, og justeringen av viskositet realiseres hovedsakelig ved nedbrytning av alkalicellulose, det vil si brudd av cellulosemolekylkjeder.
Jo større mengde celluloseeter som tilsettes til mørtelen, jo bedre vannretensjonsytelse, og jo høyere viskositet, jo bedre vannretensjonsytelse.
For partikkelstørrelse, jo finere partikkel, jo bedre vannretensjon (se figur 3).Etter at de store partiklene av celluloseeter kommer i kontakt med vann, løses overflaten umiddelbart opp og danner en gel som pakker inn materialet for å forhindre at vannmolekyler fortsetter å infiltrere.Noen ganger kan det ikke dispergeres jevnt og oppløses selv etter langvarig omrøring, og danner en uklar flokkulent løsning eller agglomerering.Det påvirker i stor grad vannretensjonen av celluloseeter, og løselighet er en av faktorene for å velge celluloseeter.
Fortykning og tiksotropi av celluloseeter
Den andre funksjonen til celluloseeter - fortykning avhenger av: graden av polymerisering av celluloseeter, løsningskonsentrasjon, skjærhastighet, temperatur og andre forhold.Geleringsegenskapen til løsningen er unik for alkylcellulose og dens modifiserte derivater.Geleringsegenskapene er relatert til substitusjonsgrad, løsningskonsentrasjon og tilsetningsstoffer.For hydroksyalkylmodifiserte derivater er gelegenskapene også relatert til modifikasjonsgraden av hydroksyalkyl.For mc og HPmc med lav viskositet kan 10%-15% konsentrasjonsløsning tilberedes, 5%-10% løsning kan tilberedes for medium viskositet mc og HPmc, og 2%-3% løsning kan tilberedes for høy viskositet mc og HPmc, og vanligvis Viskositetsklassifiseringen av celluloseeter er også gradert med 1%-2% løsning.Celluloseeter med høy molekylvekt har høy fortykningseffektivitet.I samme konsentrasjonsløsning har polymerer med ulik molekylvekt ulik viskositet.Høy grad.Målviskositeten kan bare oppnås ved å tilsette en stor mengde lavmolekylær celluloseeter.Dens viskositet er liten avhengig av skjærhastigheten, og den høye viskositeten når målviskositeten, og den nødvendige tilsetningsmengden er liten, og viskositeten avhenger av fortykningseffektiviteten.Derfor, for å oppnå en viss konsistens, må en viss mengde celluloseeter (konsentrasjon av løsningen) og løsningens viskositet garanteres.Geltemperaturen til løsningen synker også lineært med økningen av konsentrasjonen av løsningen, og geler ved romtemperatur etter å ha nådd en viss konsentrasjon.Geleringskonsentrasjonen av HPmc er høyere ved romtemperatur.
Konsistensen kan også justeres ved å velge partikkelstørrelse og velge celluloseetere med ulik grad av modifikasjon.Den såkalte modifikasjonen er å innføre en viss grad av substitusjon av hydroksyalkylgrupper på skjelettstrukturen til mc.Ved å endre de relative substitusjonsverdiene til de to substituentene, det vil si DS og ms relative substitusjonsverdier for metoksy- og hydroksyalkylgruppene som vi ofte sier.Ulike ytelseskrav til celluloseeter kan oppnås ved å endre de relative substitusjonsverdiene til de to substituentene.
Celluloseetere som brukes i pulveriserte byggematerialer må løse seg raskt i kaldt vann og gi en passende konsistens for systemet.Hvis det gis en viss skjærhastighet, blir den fortsatt flokkulent og kolloidal blokk, som er et produkt av dårlig kvalitet eller dårlig kvalitet.
Det er også et godt lineært forhold mellom konsistensen av sementpasta og doseringen av celluloseeter.Celluloseeter kan øke viskositeten til mørtel betraktelig.Jo større dosering, desto tydeligere er effekten, se figur 6
Vannholdig løsning av celluloseeter med høy viskositet har høy tiksotropi, som også er et hovedtrekk ved celluloseeter.Vandige løsninger av polymerer av Mc-type har vanligvis pseudoplastisk og ikke-tiksotropisk fluiditet under geltemperaturen, men Newtonske flytegenskaper ved lave skjærhastigheter.Pseudoplastisiteten øker med molekylvekten eller konsentrasjonen av celluloseeter, uavhengig av type substituent og substitusjonsgrad.Derfor vil celluloseetere av samme viskositetsgrad, uansett mc, HPmc, HEmc, alltid vise de samme reologiske egenskapene så lenge konsentrasjonen og temperaturen holdes konstant.Strukturelle geler dannes når temperaturen økes, og det oppstår svært tiksotropiske strømninger.Høy konsentrasjon og lav viskositet celluloseetere viser tiksotropi selv under geltemperaturen.Denne egenskapen er til stor nytte for justering av utjevning og henging i konstruksjon av bygningsmørtel.Det må forklares her at jo høyere viskositeten til celluloseeter, jo bedre vannretensjon, men jo høyere viskositet, jo høyere er den relative molekylvekten til celluloseeter, og den tilsvarende reduksjonen i løseligheten, som har en negativ innvirkning på mørtelkonsentrasjonen og konstruksjonsytelsen.Jo høyere viskositet, desto tydeligere blir fortykningseffekten på mørtelen, men den er ikke helt proporsjonal.Noe middels og lav viskositet, men den modifiserte celluloseeteren har bedre ytelse når det gjelder å forbedre den strukturelle styrken til våtmørtel.Med økningen av viskositeten forbedres vannretensjonen av celluloseeter.
Innleggstid: 22. november 2022