У гатовых растворах колькасць дабаўленага эфіру цэлюлозы вельмі нізкая, але яна можа значна палепшыць характарыстыкі вільготнага раствора і з'яўляецца асноўнай дадаткам, які ўплывае на будаўнічыя характарыстыкі раствора. Разумны выбар эфіраў цэлюлозы розных гатункаў, рознай глейкасці, розных памераў часціц, рознай ступені глейкасці і дабаўленай колькасці будзе мець станоўчы ўплыў на паляпшэнне характарыстык сухога парашковага раствора. У цяперашні час многія мураваныя і тынкавальныя растворы маюць дрэнную водаўтрымліваючую здольнасць, і водная суспензія аддзяляецца праз некалькі хвілін пасля таго, як яны стаяць. Водаўтрымліваючая здольнасць з'яўляецца важнай характарыстыкай метылцэлюлознага эфіру, і гэта таксама характарыстыка, на якую звяртаюць увагу многія айчынныя вытворцы сухіх раствораў, асабліва ў паўднёвых рэгіёнах з высокімі тэмпературамі. Фактары, якія ўплываюць на водаўтрымліваючы эфект сухога раствора, ўключаюць колькасць дададзенага метылцэлюлознага эфіру, глейкасць метылцэлюлознага эфіру, дробнасць часціц і тэмпературу асяроддзя выкарыстання.
1. Канцэпцыя
Эфір цэлюлозы — гэта сінтэтычны палімер, які атрымліваецца з натуральнай цэлюлозы шляхам хімічнай мадыфікацыі. Эфір цэлюлозы з'яўляецца вытворным натуральнай цэлюлозы. Вытворчасць эфіру цэлюлозы адрозніваецца ад вытворчасці сінтэтычных палімераў. Яго асноўным матэрыялам з'яўляецца цэлюлоза, натуральнае палімернае злучэнне. З-за асаблівасцей структуры натуральнай цэлюлозы сама цэлюлоза не мае здольнасці рэагаваць з этэрыфікацыйнымі агентамі. Аднак пасля апрацоўкі агентам набракання моцныя вадародныя сувязі паміж малекулярнымі ланцугамі і ланцугамі руйнуюцца, і актыўнае вызваленне гідраксільнай групы ператвараецца ў рэактыўную шчолачную цэлюлозу. Атрыманне эфіру цэлюлозы.
Уласцівасці цэлюлозных эфіраў залежаць ад тыпу, колькасці і размеркавання замяшчальнікаў. Класіфікацыя цэлюлозных эфіраў таксама заснавана на тыпе замяшчальнікаў, ступені этэрыфікацыі, растваральнасці і звязаных з імі ўласцівасцях прымянення. У залежнасці ад тыпу замяшчальнікаў у малекулярным ланцугу іх можна падзяліць на монаэфіры і змешаныя эфіры. Звычайна выкарыстоўваецца монаэфір, а ГПМЦ — змешаны эфір. Метылацэлюлозны эфір ГПМЦ — гэта прадукт, які ўтвараецца пасля замяшчэння гідраксільнай групы ў глюкозным блоку натуральнай цэлюлозы на метоксі. Гэта прадукт, які атрымліваецца шляхам замяшчэння часткі гідраксільнай групы ў блоку на метоксігрупу, а іншай часткі — на гідраксіпрапілавую групу. Структурная формула: [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Гідраксіэтылметылцэлюлозны эфір ГПМЦ, гэта асноўныя разнавіднасці, якія шырока выкарыстоўваюцца і прадаюцца на рынку.
Па растваральнасці іх можна падзяліць на іённыя і неіённыя. Вадарастваральныя неіённыя эфіры цэлюлозы ў асноўным складаюцца з двух серый алкільных эфіраў і гідраксіалкільных эфіраў. Іённая КМЦ у асноўным выкарыстоўваецца ў сінтэтычных мыйных сродках, друку і фарбаванні тэкстылю, харчовай прамысловасці і здабычы нафты. Неіённыя МЦ, ГПМЦ, ГЕМЦ і г.д. у асноўным выкарыстоўваюцца ў будаўнічых матэрыялах, латексных пакрыццях, медыцыне, штодзённых хімікатах і г.д. Выкарыстоўваюцца ў якасці загушчальніка, водаўтрымліваючага агента, стабілізатара, дысперсанта і пленкаўтваральнага агента.
Па-другое, утрыманне вады цэлюлозным эфірам
Утрыманне вады ў эфіры цэлюлозы: у вытворчасці будаўнічых матэрыялаў, асабліва сухіх парашковых раствораў, эфір цэлюлозы адыгрывае незаменную ролю, асабліва ў вытворчасці спецыяльных раствораў (мадыфікаваных раствораў), бо ён з'яўляецца незаменным і важным кампанентам.
Важная роля водарастваральнага эфіру цэлюлозы ў растворы ў асноўным мае тры аспекты: адзін — выдатная здольнасць утрымліваць ваду, другі — уплыў на кансістэнцыю і тыксатропнасць раствора, і трэці — узаемадзеянне з цэментам. Эфект водаўтрымання эфіру цэлюлозы залежыць ад водапаглынання асноўнага пласта, складу раствора, таўшчыні пласта раствора, спажывання вады растворам і часу зацвярдзення зацвярдзелага матэрыялу. Само водаўтрыманне эфіру цэлюлозы адбываецца з-за растваральнасці і дэгідратацыі самога эфіру цэлюлозы. Як вядома, хоць малекулярны ланцуг цэлюлозы змяшчае вялікую колькасць высокагідратаваных OH-груп, ён не растваральны ў вадзе, таму што структура цэлюлозы мае высокую ступень крышталічнасці.
Адной толькі гідратацыйнай здольнасці гідраксільных груп недастаткова, каб пакрыць моцныя вадародныя сувязі і сілы Ван-дэр-Ваальса паміж малекуламі. Такім чынам, яны толькі набракаюць, але не раствараюцца ў вадзе. Калі ў малекулярны ланцуг уводзіцца замяшчальнік, не толькі замяшчальнік разбурае вадародны ланцуг, але і міжланцуговая вадародная сувязь разбураецца з-за ўкліньвання замяшчальніка паміж суседнімі ланцугамі. Чым большы замяшчальнік, тым большая адлегласць паміж малекуламі. Чым большая адлегласць. Чым большы эфект разбурэння вадародных сувязей, тым большы эфект разбурэння вадародных сувязей, тым большы эфект разбурэння вадародных сувязей, тым большы эфект разбурэння цэлюлознай рашоткі пасля пашырэння цэлюлознай рашоткі і ўваходу ў раствор, утвараючы раствор з высокай глейкасцю. Пры павышэнні тэмпературы гідратацыя палімера слабее, і вада паміж ланцугамі выцясняецца. Калі эфект дэгідратацыі дастатковы, малекулы пачынаюць агрэгаваць, утвараючы трохмерную сеткаватую структуру геля і згортваюцца.
Фактары, якія ўплываюць на ўтрыманне вады ў растворы, ўключаюць глейкасць эфіру цэлюлозы, колькасць дабаўкі, дробнасць часціц і тэмпературу выкарыстання:
Чым вышэйшая глейкасць цэлюлознага эфіру, тым лепшая ўстойлівасць вады. Глейкасць з'яўляецца важным параметрам прадукцыйнасці MC. У цяперашні час розныя вытворцы MC выкарыстоўваюць розныя метады і прыборы для вымярэння глейкасці MC. Асноўнымі метадамі з'яўляюцца Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde і Brookfield. Для аднаго і таго ж прадукту вынікі глейкасці, вымераныя рознымі метадамі, вельмі адрозніваюцца, а некаторыя нават маюць падвойную розніцу. Таму пры параўнанні глейкасці неабходна выкарыстоўваць аднолькавыя метады выпрабаванняў, у тым ліку тэмпературу, ротар і г.д.
У цэлым, чым вышэйшая глейкасць, тым лепшы эфект утрымання вады. Аднак, чым вышэйшая глейкасць і чым вышэйшая малекулярная маса метылцэлюлозы, адпаведнае зніжэнне яе растваральнасці будзе мець негатыўны ўплыў на трываласць і будаўнічыя характарыстыкі раствора. Чым вышэйшая глейкасць, тым больш відавочны эфект загушчэння раствора, але ён не з'яўляецца прама прапарцыйным. Чым вышэйшая глейкасць, тым больш глейкім будзе вільготны раствор, гэта значыць падчас будаўніцтва гэта праяўляецца ў прыліпанні да скрабка і высокай адгезіі да падкладкі. Але гэта не дапамагае павялічыць структурную трываласць самога вільготнага раствора. Падчас будаўніцтва ўстойлівасць да прасядання не відавочная. Наадварот, некаторыя мадыфікаваныя эфіры метылцэлюлозы сярэдняй і нізкай глейкасці выдатна паляпшаюць структурную трываласць вільготнага раствора.
Чым большая колькасць цэлюлознага эфіру дадаецца ў раствор, тым лепшая ўстойлівасць да вады, а чым вышэйшая глейкасць, тым лепшая ўстойлівасць да вады.
Што тычыцца памеру часціц, то чым драбнейшы памер часціц, тым лепш утрымліваецца вада. Пасля кантакту буйных часціц цэлюлознага эфіру з вадой паверхня адразу раствараецца і ўтварае гель, які ахінае матэрыял, прадухіляючы далейшае пранікненне малекул вады. Часам нават пасля працяглага перамешвання вада не можа быць раўнамерна размеркавана і растварана, утвараючы каламутны хлопьевидный раствор або агламерацыю. Гэта значна ўплывае на ўтрыманне вады цэлюлозным эфірам, і растваральнасць з'яўляецца адным з фактараў выбару цэлюлознага эфіру.
Дробнасць таксама з'яўляецца важным паказчыкам эфектыўнасці метылцэлюлознага эфіру. Метылцэлюлозны эфір, які выкарыстоўваецца для сухога парашкападобнага раствора, павінен быць парашкападобным з нізкім утрыманнем вады, а дробнасць таксама патрабуе, каб 20%~60% памеру часціц былі менш за 63 мкм. Дробнасць уплывае на растваральнасць метылцэлюлознага эфіру. Буйны метылцэлюлозны эфір звычайна грануляваны і лёгка раствараецца ў вадзе без агламерацыі, але хуткасць растварэння вельмі павольная, таму ён не падыходзіць для выкарыстання ў сухім парашкападобным растворы. У сухім парашкападобным растворы метылцэлюлозны эфір дыспергаваны сярод цэментуючых матэрыялаў, такіх як запаўняльнік, дробны напаўняльнік і цэмент, і толькі дастаткова дробны парашок можа пазбегнуць агламерацыі метылцэлюлознага эфіру пры змешванні з вадой. Калі метылцэлюлозны эфір дадаецца з вадой для растварэння агламератаў, дыспергаванне і растварэнне вельмі складаныя.
Буйная дробнасць марнавання MC не толькі з'яўляецца марнатраўствам, але і зніжае лакальную трываласць раствора. Пры нанясенні такога сухога парашковага раствора на вялікую плошчу хуткасць зацвярдзення мясцовага сухога парашковага раствора значна зніжаецца, і з-за рознага часу зацвярдзення з'яўляюцца расколіны. Для распылянага раствора з механічнай канструкцыяй патрабаванні да дробнасці вышэйшыя з-за меншага часу змешвання.
Тонкасць памолу MC таксама аказвае пэўны ўплыў на ўтрыманне вады. У цэлым, для эфіраў метылцэлюлозы з аднолькавай глейкасцю, але рознай тонкасцю, пры аднолькавай колькасці дабаўкі, чым драбней, тым лепшы эфект утрымання вады.
Утрыманне вады ў MC таксама залежыць ад выкарыстоўванай тэмпературы, і ўтрыманне вады ў метылцэлюлозным эфіры памяншаецца з павышэннем тэмпературы. Аднак у рэальных умовах прымянення сухі парашковы раствор часта наносяць на гарачыя падкладкі пры высокіх тэмпературах (вышэй за 40 градусаў) у многіх умовах, такіх як тынкоўка вонкавых сцен пад сонцам летам, што часта паскарае зацвярдзенне цэменту і зацвярдзенне сухога парашковага раствора. Зніжэнне хуткасці ўтрымання вады прыводзіць да відавочнага адчування, што пагаршаецца як працаздольнасць, так і ўстойлівасць да расколін, і асабліва важна знізіць уплыў тэмпературных фактараў у гэтых умовах.
Нягледзячы на тое, што дабаўкі на аснове метылгідраксіэтылцэлюлозы ў цяперашні час лічацца перадавымі ў тэхналагічным развіцці, іх залежнасць ад тэмпературы ўсё роўна прывядзе да пагаршэння характарыстык сухога парашковага раствора. Нягледзячы на павелічэнне колькасці метылгідраксіэтылцэлюлозы (летняя формула), працаздольнасць і ўстойлівасць да расколін усё яшчэ не могуць задаволіць патрэбы выкарыстання. Дзякуючы спецыяльнай апрацоўцы MC, напрыклад, павышэнню ступені этэрыфікацыі і г.д., эфект утрымання вады можна падтрымліваць пры больш высокай тэмпературы, што дазваляе забяспечыць лепшыя характарыстыкі ў суровых умовах.
3. Загушчэнне і тыксатропія цэлюлознага эфіру
Загушчэнне і тыксатропія цэлюлознага эфіру: Другая функцыя цэлюлознага эфіру — эфект загушчэння — залежыць ад: ступені палімерызацыі цэлюлознага эфіру, канцэнтрацыі раствора, хуткасці зруху, тэмпературы і іншых умоў. Гелеўтваральная ўласцівасць раствора ўнікальная для алкілцэлюлозы і яе мадыфікаваных вытворных. Гелеўтваральныя ўласцівасці звязаны са ступенню замяшчэння, канцэнтрацыяй раствора і дадаткамі. Для мадыфікаваных гідраксіалкілам вытворных гелеўтваральныя ўласцівасці таксама звязаны са ступенню мадыфікацыі гідраксіалкілу. Для нізкаглейкай MC і HPMC можна прыгатаваць 10%-15% раствор, для сярэдняй глейкасці MC і HPMC — 5%-10% раствор, у той час як для высокаглейкай MC і HPMC можна прыгатаваць толькі 2%-3% раствор, і звычайна класіфікацыя глейкасці цэлюлознага эфіру таксама класіфікуецца па 1%-2% раствору.
Высокамалекулярны эфір цэлюлозы мае высокую эфектыўнасць загушчэння. У растворы адной канцэнтрацыі палімеры з рознай малекулярнай масай маюць розную глейкасць. Высокая ступень. Мэтавая глейкасць можа быць дасягнута толькі шляхам дадання вялікай колькасці нізкамалекулярнага эфіру цэлюлозы. Яго глейкасць мала залежыць ад хуткасці зруху, і высокая глейкасць дасягае мэтавай глейкасці, і неабходная колькасць дадання невялікая, і глейкасць залежыць ад эфектыўнасці загушчэння. Такім чынам, для дасягнення пэўнай кансістэнцыі неабходна гарантаваць пэўную колькасць эфіру цэлюлозы (канцэнтрацыю раствора) і глейкасць раствора. Тэмпература геля раствора таксама лінейна памяншаецца з павелічэннем канцэнтрацыі раствора, і гелеўтварэнне адбываецца пры пакаёвай тэмпературы пасля дасягнення пэўнай канцэнтрацыі. Канцэнтрацыя гелеўтварэння ГПМЦ пры пакаёвай тэмпературы адносна высокая.
Кансістэнцыю таксама можна рэгуляваць, выбіраючы памер часціц і выбіраючы эфіры цэлюлозы з рознай ступенню мадыфікацыі. Так званая мадыфікацыя заключаецца ва ўвядзенні пэўнай ступені замяшчэння гідраксіалкільных груп у шкілетную структуру MC. Змяняючы адносныя значэнні замяшчэння двух замяшчальнікаў, гэта значыць адносныя значэнні замяшчэння DS і ms метоксі- і гідраксіалкільных груп, якія мы часта называем. Розныя патрабаванні да прадукцыйнасці эфіру цэлюлозы можна атрымаць, змяняючы адносныя значэнні замяшчэння двух замяшчальнікаў.
Сувязь паміж кансістэнцыяй і мадыфікацыяй: даданне эфіру цэлюлозы ўплывае на спажыванне вады растворам, змена суадносін вады і звязальнага рэчыва паміж вадой і цэментам мае эфект загушчэння, чым вышэйшая доза, тым большы расход вады.
Эфіры цэлюлозы, якія выкарыстоўваюцца ў парашкападобных будаўнічых матэрыялах, павінны хутка растварацца ў халоднай вадзе і забяспечваць адпаведную кансістэнцыю для сістэмы. Пры пэўнай хуткасці зруху яны ўсё роўна ператвараюцца ў хлопьевидные і калоідныя блокі, што з'яўляецца няякасным прадуктам або прадуктам нізкай якасці.
Існуе таксама добрая лінейная залежнасць паміж кансістэнцыяй цэментнай пасты і дазоўкай цэлюлознага эфіру. Цэлюлозны эфір можа значна павялічыць глейкасць раствора. Чым большая дазоўка, тым больш відавочны эфект. Высокаглейкая водная вадкая ...
Структурныя гелі ўтвараюцца пры павышэнні тэмпературы, і ўзнікаюць высокатыксатропныя патокі. Высокаканцэнтраваныя і нізкаглейкасныя эфіры цэлюлозы праяўляюць тыксатропію нават пры тэмпературы ніжэй за тэмпературу геля. Гэта ўласцівасць вельмі карысная для рэгулявання выраўноўвання і прагіну пры канструкцыі будаўнічага раствора. Тут неабходна растлумачыць, што чым вышэй глейкасць эфіру цэлюлозы, тым лепш утрымлівае ваду, але чым вышэй глейкасць, тым вышэй адносная малекулярная маса эфіру цэлюлозы і адпаведнае зніжэнне яго растваральнасці, што негатыўна ўплывае на канцэнтрацыю раствора і будаўнічыя характарыстыкі. Чым вышэй глейкасць, тым больш відавочны эфект загушчэння раствора, але ён не цалкам прапарцыйны. Некаторыя маюць сярэднюю і нізкую глейкасць, але мадыфікаваны эфір цэлюлозы лепш паляпшае структурную трываласць вільготнага раствора. З павышэннем глейкасці паляпшаецца ўтрыманне вады эфірам цэлюлозы. 4. Запаволенне эфіру цэлюлозы
Запаволенне эфіру цэлюлозы: Трэцяя функцыя эфіру цэлюлозы заключаецца ў запаволенні працэсу гідратацыі цэменту. Эфір цэлюлозы надае раствору розныя карысныя ўласцівасці, а таксама зніжае раннюю цеплыню гідратацыі цэменту і запавольвае дынамічны працэс гідратацыі цэменту. Гэта неспрыяльна для выкарыстання раствора ў халодных рэгіёнах. Гэты эфект запаволення выкліканы адсорбцыяй малекул эфіру цэлюлозы на прадуктах гідратацыі, такіх як CSH і Ca(OH)2. З-за павелічэння глейкасці раствора ў порах эфір цэлюлозы зніжае рухомасць іонаў у растворы, тым самым запавольваючы працэс гідратацыі.
Час публікацыі: 04 лютага 2023 г.