L'etere di cellulosa hè un polimeru sinteticu fattu di cellulosa naturale cum'è materia prima per mudificazione chimica. L'etere di cellulosa hè un derivatu di a cellulosa naturale, a pruduzzione di etere di cellulosa è u polimeru sinteticu hè differente, u so materiale più basicu hè a cellulosa, cumposti polimerichi naturali. A causa di a particularità di a struttura di a cellulosa naturale, a cellulosa stessa ùn hà micca capacità di reagisce cù l'agente eterificante. Ma dopu u trattamentu di l'agente gonfiante, i forti ligami d'idrogenu trà e catene moleculari è e catene sò stati distrutti, è l'attività di u gruppu idrossile hè stata liberata in a cellulosa alcalina cù capacità di reazione, è l'etere di cellulosa hè statu ottenutu per via di a reazione di l'agente eterificante - gruppu OH in - gruppu OR.
E pruprietà di l'eteri di cellulosa dipendenu da u tipu, u numeru è a distribuzione di i sustituenti. A classificazione di l'etere di cellulosa hè ancu basata annantu à u tipu di sustituenti, u gradu di eterificazione, a solubilità è l'applicazione cunnessa ponu esse classificate. Sicondu u tipu di sustituenti nantu à a catena moleculare, pò esse divisu in etere unicu è etere mistu. MC hè generalmente adupratu cum'è un etere unicu, mentre chì HPmc hè un etere mistu. L'etere di metilcellulosa MC hè una unità di glucosiu di cellulosa naturale nantu à l'idrossile hè u metossidu rimpiazzatu da a formula di struttura di u produttu [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, l'etere di idrossipropilmetilcellulosa HPmc hè una unità nantu à l'idrossile hè una parte di u metossidu rimpiazzatu, un'altra parte di u pruduttu idrossipropil rimpiazzatu, A formula strutturale hè [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X è l'etere di idrossietilmetilcellulosa HEmc, chì hè largamente adupratu è vendutu nantu à u mercatu.
Da a sulubilità pò esse divisu in tipu ionicu è tipu non ionicu. L'etere di cellulosa non ionicu solubile in acqua hè cumpostu principalmente da etere alchilicu è etere idrossialchilicu in duie serie di varietà. U Cmc ionicu hè adupratu principalmente in detergenti sintetici, tessili, stampa, alimentariu è sfruttamentu petroliferu. MC non ionicu, HPmc, HEmc è altri sò aduprati principalmente in materiali di custruzzione, rivestimenti di lattice, medicina, chimica quotidiana è altri aspetti. Cum'è agente addensante, agente di ritenzione d'acqua, stabilizzante, disperdente, agente filmuformante.
Ritenzione d'acqua di etere di cellulosa
In a pruduzzione di materiali di custruzzione, in particulare mortar mischiatu seccu, l'etere di cellulosa ghjoca un rolu insustituibile, in particulare in a pruduzzione di mortar speciale (mortar mudificatu), hè una parte indispensabile.
U rolu impurtante di l'etere di cellulosa solubile in acqua in u mortar hà principalmente trè aspetti, unu hè una eccellente capacità di ritenzione d'acqua, u secondu hè l'influenza di a consistenza di u mortar è di a tixotropia, è u terzu hè l'interazione cù u cimentu.
A ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa dipende da a basa di l'idroscopicità, a cumpusizione di a malta, u spessore di u stratu di malta, a dumanda d'acqua di a malta, u tempu di cundensazione di u materiale di cundensazione. A ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa vene da a solubilità è a disidratazione di l'etere di cellulosa stessu. Hè ben cunnisciutu chì e catene moleculari di cellulosa, ancu s'elle cuntenenu un gran numeru di gruppi OH altamente idratati, sò insolubili in acqua per via di a so struttura altamente cristallina. A capacità d'idratazione di i gruppi idrossilici da sola ùn hè micca abbastanza per pagà i forti legami d'idrogenu intermoleculari è e forze di van der Waals. Quandu i sustituenti sò introdutti in a catena moleculare, micca solu i sustituenti distrughjenu a catena d'idrogenu, ma ancu i legami d'idrogenu intercatena sò rotti per via di l'incuneamentu di i sustituenti trà e catene adiacenti. Più grandi sò i sustituenti, più grande hè a distanza trà e molecule. Più grande hè l'effettu di distruzzione di u legame d'idrogenu, l'espansione di u reticolo di cellulosa, a suluzione in l'etere di cellulosa diventa solubile in acqua, a furmazione di una suluzione à alta viscosità. Quandu a temperatura aumenta, l'idratazione di u polimeru diminuisce è l'acqua trà e catene hè cacciata fora. Quandu l'effettu disidratante hè sufficiente, e molecule cumincianu à aggregà si è u gel si piega in una rete tridimensionale. I fattori chì influenzanu a ritenzione d'acqua di a malta includenu a viscosità di l'etere di cellulosa, u dosaggio, a finezza di e particelle è a temperatura di serviziu.
Più grande hè a viscosità di l'etere di cellulosa, megliu hè a prestazione di ritenzione d'acqua, a viscosità di a suluzione di polimeru. U pesu moleculare (gradu di polimerizazione) di u polimeru hè ancu determinatu da a lunghezza è a morfologia di a struttura moleculare di a catena, è a distribuzione di u numeru di sustituenti affetta direttamente a gamma di viscosità. [eta] = Km alfa
Viscosità intrinseca di e soluzioni polimeriche
Pesu moleculare di u polimeru M
costante caratteristica di u polimeru α
Coefficiente di soluzione di viscosità K
A viscosità di a suluzione di polimeru dipende da u pesu moleculare di u polimeru. A viscosità è a cuncentrazione di e suluzioni di etere di cellulosa sò ligate à diverse applicazioni. Dunque, ogni etere di cellulosa hà parechje specifiche di viscosità diverse, a regulazione di a viscosità hè ancu principalmente per via di a degradazione di a cellulosa alcalina, vale à dì a frattura di a catena moleculare di cellulosa da ottene.
Per a dimensione di e particelle, più fine hè a particella, megliu hè a ritenzione d'acqua. E grande particelle d'etere di cellulosa in cuntattu cù l'acqua, a superficia si dissolve subitu è forma un gel per avvolge u materiale per impedisce à e molecule d'acqua di cuntinuà à penetrà, qualchì volta una longa agitazione ùn pò micca esse dispersa uniformemente dissolta, a furmazione di una soluzione flocculante fangosa o agglomerata. A solubilità di l'etere di cellulosa hè unu di i fattori per sceglie l'etere di cellulosa.
Ispessimentu è tixotropia di l'etere di cellulosa
U secondu effettu di l'etere di cellulosa - l'ispessimentu dipende da: u gradu di polimerizazione di l'etere di cellulosa, a cuncentrazione di a suluzione, a velocità di cisaillementu, a temperatura è altre cundizioni. A pruprietà di gelificazione di a suluzione hè unica per l'alchilcellulosa è i so derivati modificati. E caratteristiche di gelificazione sò ligate à u gradu di sustituzione, a cuncentrazione di a suluzione è l'additivi. Per i derivati modificati idrossilalchilici, e proprietà di u gel sò ancu ligate à u gradu di mudificazione idrossilalchilica. Per a cuncentrazione di a suluzione di bassa viscosità MC è HPmc ponu esse preparati una suluzione di cuncentrazione 10%-15%, MC è HPmc di viscosità media ponu esse preparati una suluzione 5%-10% è MC è HPmc di alta viscosità ponu esse preparati solu una suluzione 2%-3%, è di solitu a viscosità di l'etere di cellulosa hè ancu graduata da una suluzione 1%-2%. L'efficienza di l'ispessimentu di l'etere di cellulosa à altu pesu moleculare, a stessa cuncentrazione di suluzione, diversi polimeri di pesu moleculare anu diverse viscosità, a viscosità è u pesu moleculare ponu esse espressi cusì, [η] = 2,92 × 10-2 (DPn) 0,905, DPn hè u gradu mediu di polimerizazione di altu. Etere di cellulosa à bassu pesu moleculare per aghjunghje di più per ottene a viscosità desiderata. A so viscosità dipende menu da a velocità di cisaillementu, alta viscosità per ottene a viscosità desiderata, a quantità necessaria per aghjunghje di menu, a viscosità dipende da l'efficienza di l'ispessimentu. Dunque, per ottene una certa consistenza, una certa quantità di etere di cellulosa (cuncentrazione di a soluzione) è a viscosità di a soluzione devenu esse garantite. A temperatura di gelazione di a soluzione diminuisce linearmente cù l'aumentu di a cuncentrazione di a soluzione, è a gelazione si verifica à temperatura ambiente dopu avè righjuntu una certa cuncentrazione. HPmc hà una alta cuncentrazione di gelazione à temperatura ambiente.
A cunsistenza pò ancu esse aghjustata selezziunendu a dimensione di e particelle è l'eteri di cellulosa cù diversi gradi di mudificazione. A cusì detta mudificazione hè l'introduzione di un gruppu idrossialchile in un certu gradu di sustituzione nantu à a struttura scheletrica di MC. Cambiendu i valori di sustituzione relativi di i dui sustituenti, vale à dì, i valori di sustituzione relativi DS è MS di i gruppi metossi è idrossi. Diverse proprietà di l'etere di cellulosa sò richieste cambiendu i valori di sustituzione relativi di dui tipi di sustituenti.
A relazione trà a consistenza è a mudificazione. In a Figura 5, l'aghjunta di etere di cellulosa affetta u cunsumu d'acqua di a malta è cambia u rapportu acqua-legante trà acqua è cimentu, chì hè l'effettu addensante. Più alta hè a dosa, più grande hè u cunsumu d'acqua.
L'eteri di cellulosa usati in i materiali di custruzzione pulverulenti devenu dissolve si rapidamente in acqua fredda è furnisce à u sistema a cunsistenza adatta. Sè una data velocità di cisaillementu hè sempre flocculante è colloidale, hè un pruduttu di qualità inferiore o di scarsa qualità.
Ci hè ancu una bona relazione lineare trà a consistenza di a pasta di cimentu è a dosa di etere di cellulosa, l'etere di cellulosa pò aumentà assai a viscosità di u mortaiu, più grande hè a dosa, più evidente hè l'effettu.
A suluzione acquosa di etere di cellulosa cù alta viscosità hà una alta tixotropia, chì hè una di e caratteristiche di l'etere di cellulosa. E suluzioni acquose di polimeri di tipu Mc anu di solitu una fluidità pseudoplastica, non tixotropica sottu à a so temperatura di gel, ma proprietà di flussu newtoniane à bassi tassi di cisaillementu. A pseudoplasticità aumenta cù l'aumentu di u pesu moleculare o di a cuncentrazione di etere di cellulosa è hè indipendente da u tipu è u gradu di sustituente. Dunque, l'eteri di cellulosa di u listessu gradu di viscosità, ch'elli sianu MC, HPmc o HEmc, mostranu sempre e stesse proprietà reologiche finu à chì a cuncentrazione è a temperatura restanu custanti. Quandu a temperatura aumenta, si forma un gel strutturale è si verifica un flussu tixotropicu elevatu. L'eteri di cellulosa cù alta cuncentrazione è bassa viscosità mostranu tixotropia ancu sottu à a temperatura di u gel. Questa pruprietà hè di grande benefiziu per a custruzzione di malta di custruzzione per aghjustà u so flussu è a pruprietà di sospensione di u flussu. Ci vole à spiegà quì chì più alta hè a viscosità di l'etere di cellulosa, megliu hè a ritenzione d'acqua, ma più alta hè a viscosità, più altu hè u pesu moleculare relativu di l'etere di cellulosa, a currispundente riduzione di a so sulubilità, chì hà un impattu negativu nantu à a cuncentrazione di a malta è e prestazioni di custruzzione. Più alta hè a viscosità, più evidente hè l'effettu ispessente di a malta, ma ùn hè micca una relazione proporzionale cumpleta. Una certa bassa viscosità, ma l'etere di cellulosa mudificatu per migliurà a resistenza strutturale di a malta umida hà una prestazione più eccellente, cù l'aumentu di a viscosità, a ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa hè migliurata.
Data di publicazione: 30 di marzu di u 2022