Sellulose-eter is 'n sintetiese polimeer wat deur chemiese modifikasie van natuurlike sellulose as grondstof gemaak word. Sellulose-eter is 'n afgeleide van natuurlike sellulose, en die produksie van sellulose-eter en sintetiese polimeer verskil van mekaar. Die mees basiese materiaal is sellulose, 'n natuurlike polimeerverbinding. As gevolg van die besondere natuurlike sellulosestruktuur, het sellulose self geen vermoë om met die vereter te reageer nie. Maar na die behandeling met die swelmiddel word die sterk waterstofbindings tussen die molekulêre kettings en die kettings vernietig, en die aktiwiteit van die hidroksielgroep word in die alkaliese sellulose met reaksievermoë vrygestel. Sellulose-eter word verkry deur die reaksie van die vereter — die OH-groep — in die OR-groep.
Die eienskappe van sellulose-eters hang af van die tipe, aantal en verspreiding van substituente. Die klassifikasie van sellulose-eter is ook gebaseer op die tipe substituente, vereteriseringsgraad, oplosbaarheid en verwante toepassings. Volgens die tipe substituente op die molekulêre ketting kan dit verdeel word in enkel-eter en gemengde eter. MC word gewoonlik as 'n enkele eter gebruik, terwyl HPmc 'n gemengde eter is. Metiel-sellulose-eter MC is 'n natuurlike sellulose-glukose-eenheid op die hidroksiel wat metoksied vervang word deur die produkstruktuurformule [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropielmetiel-sellulose-eter HPmc is 'n eenheid op die hidroksiel wat deel van die metoksied vervang word, en 'n ander deel van die hidroksipropiel word vervang deur die produk. Die struktuurformule is [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X en hidroksietielmetiel-sellulose-eter HEmc, wat wyd gebruik en op die mark verkoop word.
Vanuit die oplosbaarheid kan dit verdeel word in ioniese tipe en nie-ioniese tipe. Wateroplosbare nie-ioniese sellulose-eter bestaan hoofsaaklik uit twee reekse alkieleter en hidroksielalkieleter. Ioniese Cmc word hoofsaaklik gebruik in sintetiese skoonmaakmiddels, tekstiele, drukwerk, voedsel en petroleumontginning. Nie-ioniese MC, HPmc, HEmc en ander word hoofsaaklik gebruik in boumateriaal, lateksbedekkings, medisyne, daaglikse chemie en ander aspekte. As verdikkingsmiddel, waterretensiemiddel, stabiliseerder, dispergeermiddel, filmvormende middel.
Sellulose-eter waterretensie
In die produksie van boumateriaal, veral droë gemengde mortel, speel sellulose-eter 'n onvervangbare rol, veral in die produksie van spesiale mortel (gemodifiseerde mortel), is dit 'n onontbeerlike deel.
Die belangrike rol van wateroplosbare sellulose-eter in mortel het hoofsaaklik drie aspekte, een is uitstekende waterretensievermoë, die tweede is die invloed van mortelkonsistensie en tiksotropie, en die derde is die interaksie met sement.
Sellulose-eter se waterretensie hang af van die hidroskopisiteit, die samestelling van die mortel, die dikte van die mortellaag, die wateraanvraag van die mortel, en die kondensasietyd van die kondensasiemateriaal. Die waterretensie van sellulose-eter kom van die oplosbaarheid en dehidrasie van sellulose-eter self. Dit is welbekend dat sellulose molekulêre kettings, hoewel hulle 'n groot aantal hoogs gehidreerde OH-groepe bevat, onoplosbaar in water is as gevolg van hul hoogs kristallyne struktuur. Die hidrasievermoë van hidroksielgroepe alleen is nie genoeg om vir die sterk intermolekulêre waterstofbindings en van der Waals-kragte te betaal nie. Wanneer substituente in die molekulêre ketting ingebring word, vernietig nie net die substituente die waterstofketting nie, maar ook die interketting-waterstofbindings word gebreek as gevolg van die vashegting van substituente tussen aangrensende kettings. Hoe groter die substituente is, hoe groter is die afstand tussen die molekules. Hoe groter die vernietiging van die waterstofbindingseffek, hoe groter die uitbreiding van die selluloserooster, hoe meer die oplossing in die sellulose-eter wateroplosbaar word en die vorming van 'n hoë viskositeitsoplossing plaasvind. Soos die temperatuur styg, neem die hidrasie van die polimeer af en word die water tussen die kettings uitgedryf. Wanneer die dehidrerende effek voldoende is, begin die molekules aggregeer en die gel vou uit in 'n driedimensionele netwerk. Die faktore wat die waterretensie van mortel beïnvloed, sluit in sellulose-eterviskositeit, dosis, deeltjiefynheid en dienstemperatuur.
Hoe groter die viskositeit van sellulose-eter, hoe beter is die waterretensieprestasie, die viskositeit van die polimeeroplossing. Die molekulêre gewig (polimerisasiegraad) van die polimeer word ook bepaal deur die lengte en morfologie van die molekulêre struktuur van die ketting, en die verspreiding van die aantal substituente beïnvloed direk die viskositeitsreeks. [eta] = Km alfa
Intrinsieke viskositeit van polimeeroplossings
M polimeer molekulêre gewig
α polimeer kenmerkende konstante
K viskositeit oplossing koëffisiënt
Die viskositeit van die polimeeroplossing hang af van die molekulêre gewig van die polimeer. Die viskositeit en konsentrasie van sellulose-eteroplossings hou verband met verskeie toepassings. Daarom het elke sellulose-eter baie verskillende viskositeitspesifikasies, en viskositeitsregulering vind ook hoofsaaklik plaas deur die afbraak van alkaliese sellulose, naamlik die breuk van die sellulose-molekulêre ketting om te bereik.
Wat die deeltjiegrootte betref, hoe fyner die deeltjie, hoe beter die waterretensie. Groot deeltjies sellulose-eter wat met water in kontak kom, los onmiddellik op die oppervlak en vorm 'n jel wat die materiaal toedraai om te verhoed dat watermolekules aanhou penetreer. Soms kan langdurige roering nie die oplossing eweredig versprei nie, wat 'n modderige flokkulente oplossing of agglomeraat vorm. Die oplosbaarheid van sellulose-eter is een van die faktore om sellulose-eter te kies.
Verdikking en tiksotropie van sellulose-eter
Die tweede effek van sellulose-eter – verdikking – hang af van: sellulose-eter polimerisasiegraad, oplossingskonsentrasie, skuiftempo, temperatuur en ander toestande. Die geleringseienskap van die oplossing is uniek aan alkielsellulose en sy gemodifiseerde derivate. Geleringseienskappe hou verband met die substitusiegraad, oplossingskonsentrasie en bymiddels. Vir hidroksielalkiel-gemodifiseerde derivate hou die gel-eienskappe ook verband met die graad van hidroksielalkielmodifikasie. Vir die oplossingskonsentrasie van lae viskositeit MC en HPmc kan 'n 10%-15% konsentrasie-oplossing voorberei word, medium viskositeit MC en HPmc kan 'n 5%-10% oplossing voorberei word en hoë viskositeit MC en HPmc kan slegs 'n 2%-3% oplossing voorberei word, en gewoonlik word die viskositeit van sellulose-eter ook gegradeer deur 1%-2% oplossing. Hoë molekulêre gewig sellulose-eter verdikkingsdoeltreffendheid, dieselfde konsentrasie van die oplossing, verskillende molekulêre gewig polimere het verskillende viskositeit, viskositeit en molekulêre gewig kan soos volg uitgedruk word, [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn is die gemiddelde polimerisasiegraad van hoë. Lae molekulêre gewig sellulose-eter moet meer bygevoeg word om die teikenviskositeit te bereik. Die viskositeit daarvan is minder afhanklik van die skuiftempo, hoë viskositeit om die teikenviskositeit te bereik, die hoeveelheid wat nodig is om minder by te voeg, viskositeit hang af van die verdikkingsdoeltreffendheid. Daarom, om 'n sekere konsekwentheid te bereik, moet 'n sekere hoeveelheid sellulose-eter (konsentrasie van oplossing) en oplossingviskositeit gewaarborg word. Die geleringstemperatuur van die oplossing het lineêr afgeneem met die toename van die konsentrasie van die oplossing, en gelering het by kamertemperatuur plaasgevind nadat 'n sekere konsentrasie bereik is. HPmc het 'n hoë geleringskonsentrasie by kamertemperatuur.
Die konsekwentheid kan ook aangepas word deur deeltjiegrootte en sellulose-eters met verskillende grade van modifikasie te kies. Die sogenaamde modifikasie is die invoeging van 'n hidroksielalkielgroep in 'n sekere mate van substitusie op die skeletstruktuur van MC. Deur die relatiewe substitusiewaardes van die twee substituente te verander, dit wil sê die DS- en MS-relatiewe substitusiewaardes van metoksi- en hidroksielgroepe. Verskeie eienskappe van sellulose-eter word vereis deur die relatiewe substitusiewaardes van twee soorte substituente te verander.
die verband tussen konsekwentheid en modifikasie. In Figuur 5 beïnvloed die byvoeging van sellulose-eter die waterverbruik van mortel en verander die water-bindmiddelverhouding van water en sement, wat die verdikkingseffek is. Hoe hoër die dosis, hoe meer waterverbruik.
Sellulose-eters wat in poeieragtige boumateriaal gebruik word, moet vinnig in koue water oplos en die stelsel die regte konsekwentheid gee. As 'n gegewe skuiftempo steeds flokkulent en kolloïdaal is, is dit 'n substandaard- of swak kwaliteitsproduk.
Daar is ook 'n goeie lineêre verband tussen die konsekwentheid van sementslurry en die dosis sellulose-eter. Sellulose-eter kan die viskositeit van mortel aansienlik verhoog. Hoe groter die dosis, hoe duideliker die effek.
Sellulose-eter waterige oplossing met hoë viskositeit het hoë tiksotropie, wat een van die eienskappe van sellulose-eter is. Waterige oplossings van Mc-tipe polimere het gewoonlik pseudoplastiese, nie-tiksotropiese vloeibaarheid onder hul geltemperatuur, maar Newtoniaanse vloei-eienskappe teen lae skuiftempo's. Pseudoplastisiteit neem toe met die toename van molekulêre gewig of konsentrasie van sellulose-eter en is onafhanklik van die substituenttipe en -graad. Daarom toon sellulose-eters van dieselfde viskositeitsgraad, of dit nou MC, HPmc of HEmc is, altyd dieselfde reologiese eienskappe solank die konsentrasie en temperatuur konstant bly. Wanneer die temperatuur styg, word strukturele gel gevorm en vind hoë tiksotropiese vloei plaas. Sellulose-eters met hoë konsentrasie en lae viskositeit vertoon tiksotropie selfs onder die geltemperatuur. Hierdie eienskap is van groot voordeel vir die konstruksie van boumortel om die vloei en vloei-hang-eienskap aan te pas. Dit moet hier verduidelik word dat hoe hoër die viskositeit van sellulose-eter, hoe beter die waterretensie, maar hoe hoër die viskositeit, hoe hoër die relatiewe molekulêre gewig van sellulose-eter, die ooreenstemmende vermindering van die oplosbaarheid daarvan, wat 'n negatiewe impak op die mortelkonsentrasie en konstruksieprestasie het. Hoe hoër die viskositeit, hoe duideliker is die verdikkingseffek van die mortel, maar dit is nie 'n volledige proporsionele verhouding nie. Sommige lae viskositeit, maar gemodifiseerde sellulose-eter, het 'n beter prestasie om die strukturele sterkte van nat mortel te verbeter, en met 'n toename in viskositeit verbeter sellulose-eter se waterretensie.
Plasingstyd: 30 Maart 2022