Selüloz eter, doğal selülozdan kimyasal modifikasyon yoluyla yapılan sentetik bir polimerdir.Selüloz eter doğal selülozun bir türevidir.Selüloz eterin üretimi sentetik polimerlerden farklıdır.En temel malzemesi doğal bir polimer bileşiği olan selülozdur.Doğal selüloz yapısının özelliğinden dolayı selülozun kendisinin eterifikasyon maddeleri ile reaksiyona girme yeteneği yoktur.Ancak şişirme maddesinin işlenmesinden sonra moleküler zincirler ve zincirler arasındaki güçlü hidrojen bağları yok edilir ve hidroksil grubunun aktif salınımı, reaktif alkali selüloza dönüşür.Selüloz eter elde edin.
Selüloz eterlerin özellikleri, ikame edicilerin türüne, sayısına ve dağılımına bağlıdır.Selüloz eterlerin sınıflandırılması aynı zamanda ikame edicilerin türüne, eterleşme derecesine, çözünürlüğe ve ilgili uygulama özelliklerine de dayanmaktadır.Moleküler zincirdeki ikame edicilerin türüne göre monoeter ve karışık eter olarak ikiye ayrılabilir.Genellikle monoeter olarak mc'yi, karışık eter olarak ise HPmc'yi kullanırız.Metil selüloz eter mc, doğal selülozun glikoz birimi üzerindeki hidroksil grubunun metoksi grubu ile ikame edilmesinden sonraki üründür.Birim üzerindeki hidroksil grubunun bir kısmının metoksi grubuyla, diğer kısmının ise hidroksipropil grubuyla değiştirilmesiyle elde edilen üründür.Yapısal formülü [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietil metil selüloz eter HEmc'dir, bunlar piyasada yaygın olarak kullanılan ve satılan ana çeşitlerdir.
Çözünürlük açısından iyonik ve iyonik olmayan olarak ikiye ayrılabilir.Suda çözünür iyonik olmayan selüloz eterler esas olarak iki dizi alkil eter ve hidroksialkil eterden oluşur.İyonik Cmc esas olarak sentetik deterjanlar, tekstil baskı ve boyama, gıda ve petrol aramalarında kullanılmaktadır.İyonik olmayan mc, HPmc, HEmc vb. esas olarak inşaat malzemeleri, lateks kaplamalar, ilaç, günlük kimyasallar vb. alanlarda kullanılır. Yoğunlaştırıcı, su tutucu madde, stabilizatör, dağıtıcı ve film oluşturucu madde olarak kullanılır.
Selüloz eterin su tutması
Selüloz eter, başta kuru karışım harç olmak üzere yapı malzemelerinin üretiminde yeri doldurulamaz bir rol oynar, özellikle özel harç (modifiye harç) üretiminde vazgeçilmez ve önemli bir bileşendir.
Suda çözünür selüloz eterin harçtaki önemli rolünün esas olarak üç yönü vardır; biri mükemmel su tutma kapasitesi, diğeri harcın kıvamı ve tiksotropisi üzerindeki etkisi ve üçüncüsü çimento ile etkileşimidir.
Selüloz eterin su tutma etkisi, taban tabakasının su emmesine, harcın bileşimine, harç tabakasının kalınlığına, harcın su ihtiyacına ve priz malzemesinin priz süresine bağlıdır.Selüloz eterin su tutması, selüloz eterin kendisinin çözünürlüğünden ve dehidrasyonundan gelir.Hepimizin bildiği gibi, selüloz moleküler zinciri çok sayıda yüksek derecede hidratlanabilir OH grupları içermesine rağmen, selüloz yapısı yüksek derecede kristalliğe sahip olduğundan suda çözünmez.Hidroksil gruplarının hidrasyon yeteneği tek başına moleküller arasındaki güçlü hidrojen bağlarını ve van der Waals kuvvetlerini karşılamaya yeterli değildir.Bu nedenle suda sadece şişer fakat çözünmez.Moleküler zincire bir ikame edici eklendiğinde, yalnızca ikame hidrojen zincirini yok etmekle kalmaz, aynı zamanda ikame edicinin bitişik zincirler arasında sıkışması nedeniyle zincirler arası hidrojen bağı da yok edilir.İkame edici ne kadar büyük olursa, moleküller arasındaki mesafe de o kadar büyük olur.Mesafe ne kadar büyük olursa.Hidrojen bağlarını yok etme etkisi ne kadar büyük olursa, selüloz kafesi genişledikten ve çözelti içeri girdikten sonra selüloz eter suda çözünür hale gelerek yüksek viskoziteli bir çözelti oluşturur.Sıcaklık yükseldiğinde polimerin hidrasyonu zayıflar ve zincirler arasındaki su dışarı atılır.Dehidrasyon etkisi yeterli olduğunda moleküller toplanmaya başlar, üç boyutlu bir ağ yapısı jeli oluşturur ve katlanır.Harcın su tutma özelliğini etkileyen faktörler arasında selüloz eterin viskozitesi, eklenen miktar, partiküllerin inceliği ve kullanım sıcaklığı yer alır.
Selüloz eterin viskozitesi ne kadar yüksek olursa, su tutma performansı o kadar iyi olur ve polimer çözeltisinin viskozitesi de o kadar yüksek olur.Polimerin moleküler ağırlığına (polimerizasyon derecesi) bağlı olarak, moleküler yapının zincir uzunluğu ve zincirin şekli de belirlenir ve sübstitüentlerin tür ve miktarlarının dağılımı da viskozite aralığını doğrudan etkiler.[η]=Kmα
[η] Polimer çözeltisinin içsel viskozitesi
m polimer molekül ağırlığı
α polimer karakteristik sabiti
K viskozite çözüm katsayısı
Bir polimer çözeltisinin viskozitesi, polimerin moleküler ağırlığına bağlıdır.Selüloz eter çözeltisinin viskozitesi ve konsantrasyonu çeşitli alanlardaki uygulamalarla ilgilidir.Bu nedenle her selüloz eterin birçok farklı viskozite özelliği vardır ve viskozitenin ayarlanması esas olarak alkali selülozun bozunması yani selüloz moleküler zincirlerinin kırılması ile gerçekleştirilir.
Harca eklenen selüloz eter miktarı ne kadar fazla olursa su tutma performansı o kadar iyi olur ve viskozite ne kadar yüksek olursa su tutma performansı da o kadar iyi olur.
Parçacık boyutu açısından, parçacık ne kadar ince olursa, su tutma yeteneği de o kadar iyi olur (bkz. Şekil 3).Büyük selüloz eter parçacıkları suyla temas ettikten sonra yüzey hemen çözülür ve su moleküllerinin sızmaya devam etmesini önlemek için malzemeyi saracak bir jel oluşturur.Bazen uzun süreli karıştırmadan sonra bile düzgün bir şekilde dağılamaz ve çözülemez, bu da bulutlu, topaklayıcı bir çözelti veya topaklanma oluşturur.Selüloz eterin su tutma özelliğini büyük ölçüde etkiler ve çözünürlük, selüloz eterin seçilmesindeki faktörlerden biridir.
Selüloz Eterin Kalınlaşması ve Tiksotropisi
Selüloz eterin ikinci işlevi - kalınlaşma şunlara bağlıdır: selüloz eterin polimerizasyon derecesi, çözelti konsantrasyonu, kayma hızı, sıcaklık ve diğer koşullar.Çözeltinin jelleşme özelliği alkil selüloz ve onun değiştirilmiş türevlerine özgüdür.Jelleşme özellikleri ikame derecesi, çözelti konsantrasyonu ve katkı maddeleri ile ilgilidir.Hidroksialkil modifiye edilmiş türevler için jel özellikleri aynı zamanda hidroksialkilin modifikasyon derecesi ile de ilgilidir.Düşük viskoziteli mc ve HPmc için %10-%15 konsantrasyonlu çözelti, orta viskoziteli mc ve HPmc için %5-%10, yüksek viskoziteli mc ve HPmc için %2-%3’lük çözelti hazırlanabilir. HPmc ve genellikle Selüloz eterin viskozite sınıflandırması da %1-%2 solüsyonu ile derecelendirilir.Yüksek moleküler ağırlıklı selüloz eter, yüksek yoğunlaştırma verimliliğine sahiptir.Aynı konsantrasyon çözeltisinde, farklı moleküler ağırlığa sahip polimerler farklı viskozitelere sahiptir.Yüksek derece.Hedef viskoziteye ancak büyük miktarda düşük molekül ağırlıklı selüloz eter eklenerek ulaşılabilir.Viskozitesinin kayma hızına çok az bağımlılığı vardır ve yüksek viskozite hedef viskoziteye ulaşır ve gerekli ilave miktarı küçüktür ve viskozite kalınlaştırma verimliliğine bağlıdır.Bu nedenle belirli bir tutarlılığa ulaşmak için belirli miktarda selüloz eterin (çözeltinin konsantrasyonu) ve çözelti viskozitesinin garanti edilmesi gerekir.Çözeltinin jel sıcaklığı da çözeltinin konsantrasyonunun artmasıyla doğrusal olarak azalır ve belirli bir konsantrasyona ulaştıktan sonra oda sıcaklığında jeller oluşur.HPmc'nin jelleşme konsantrasyonu oda sıcaklığında daha yüksektir.
Tutarlılık, parçacık boyutu seçilerek ve farklı modifikasyon derecelerine sahip selüloz eterler seçilerek de ayarlanabilir.Sözde modifikasyon, mc'nin iskelet yapısına belirli bir derecede hidroksialkil gruplarının ikame edilmesini sağlamaktır.İki ikame edicinin göreceli ikame değerlerini değiştirerek, yani sıklıkla söylediğimiz metoksi ve hidroksialkil gruplarının DS ve ms göreceli ikame değerlerini değiştirerek.İki ikame edicinin göreceli ikame değerleri değiştirilerek selüloz eterin çeşitli performans gereksinimleri elde edilebilir.
Toz yapı malzemelerinde kullanılan selüloz eterlerin soğuk suda çabuk çözünmesi ve sisteme uygun kıvamı sağlaması gerekmektedir.Belirli bir kayma hızı verildiğinde yine de topaklayıcı ve koloidal blok haline gelir ki bu da standartların altında veya kalitesiz bir üründür.
Çimento hamurunun kıvamı ile selüloz eterin dozajı arasında da iyi bir doğrusal ilişki vardır.Selüloz eter harcın viskozitesini büyük ölçüde artırabilir.Dozaj ne kadar büyük olursa etki o kadar belirgin olur, bkz. Şekil 6
Yüksek viskoziteli selüloz eter sulu çözeltisi, aynı zamanda selüloz eterin önemli bir özelliği olan yüksek tiksotropiye sahiptir.Mc tipi polimerlerin sulu çözeltileri genellikle jel sıcaklığının altında psödoplastik ve tiksotropik olmayan akışkanlığa sahiptir, ancak düşük kayma hızlarında Newton tipi akış özelliklerine sahiptir.Psödoplastisite, sübstitüentin tipine ve sübstitüe derecesine bakılmaksızın, selüloz eterin moleküler ağırlığı veya konsantrasyonuyla artar.Bu nedenle aynı viskozite derecesindeki selüloz eterler, mc, HPmc, HEmc ne olursa olsun, konsantrasyon ve sıcaklık sabit tutulduğu sürece her zaman aynı reolojik özellikleri gösterecektir.Sıcaklık yükseltildiğinde yapısal jeller oluşur ve yüksek oranda tiksotropik akışlar meydana gelir.Yüksek konsantrasyonlu ve düşük viskoziteli selüloz eterler, jel sıcaklığının altında bile tiksotropi gösterir.Bu özelliği inşaat harcı yapımında tesviye ve sarkmaların ayarlanmasında büyük fayda sağlar.Burada şunu açıklamak gerekir ki, selüloz eterin viskozitesi ne kadar yüksek olursa, su tutma özelliği de o kadar iyi olur, ancak viskozite ne kadar yüksek olursa, selüloz eterin bağıl molekül ağırlığı da o kadar yüksek olur ve buna karşılık çözünürlüğünde de bir azalma olur, bu da olumsuz bir etkiye sahiptir. Harç konsantrasyonu ve inşaat performansı üzerine.Viskozite ne kadar yüksek olursa harç üzerindeki kalınlaştırıcı etki o kadar belirgin olur ancak bu tam olarak orantılı değildir.Biraz orta ve düşük viskoziteye sahiptir ancak modifiye edilmiş selüloz eter, ıslak harcın yapısal mukavemetini arttırmada daha iyi performansa sahiptir.Viskozitenin artmasıyla selüloz eterin su tutma özelliği artar.
Gönderim zamanı: 22 Kasım 2022