Welche Eigenschaften hat Carboxymethylcellulose?
Antwort:CarboxymethylcelluloseAuch die Eigenschaften variieren aufgrund des unterschiedlichen Substitutionsgrades. Der Substitutionsgrad, auch Veretherungsgrad genannt, gibt die durchschnittliche Anzahl der Wasserstoffatome in den drei OH-Hydroxylgruppen an, die durch CH₂COONa ersetzt sind. Sind 0,4 der drei Hydroxylgruppen am Cellulose-basierten Ring durch Carboxymethylgruppen ersetzt, ist das Material wasserlöslich. In diesem Fall spricht man von einem Substitutionsgrad von 0,4 oder einem mittleren Substitutionsgrad (Substitutionsgrad 0,4–1,2).
Eigenschaften von Carboxymethylcellulose:
(1) Es handelt sich um ein weißes Pulver (oder grobkörnig, faserig), das geschmacklos, unschädlich und leicht wasserlöslich ist. Es bildet eine transparente, klebrige Masse, deren Lösung neutral bis leicht alkalisch ist. Es besitzt ein gutes Dispergier- und Bindevermögen.
(2) Seine wässrige Lösung kann als Emulgator für Öl-in-Wasser- und Wasser-in-Öl-Gemische verwendet werden. Es besitzt außerdem emulgierende Eigenschaften für Öl und Wachs und ist ein starker Emulgator.
(3) Bei Kontakt der Lösung mit Schwermetallsalzen wie Bleiacetat, Eisen(III)-chlorid, Silbernitrat, Zinn(II)-chlorid und Kaliumdichromat kann es zur Ausfällung kommen. Mit Ausnahme von Bleiacetat lassen sich diese jedoch in Natriumhydroxidlösung wieder lösen, und die Ausfällungen, beispielsweise von Barium, Eisen und Aluminium, sind in 1%iger Ammoniaklösung leicht löslich.
(4) Beim Kontakt der Lösung mit organischen und anorganischen Säuren kann es zur Ausfällung kommen. Beobachtungen zufolge setzen Trübung und Ausfällung bei einem pH-Wert von 2,5 ein. Daher kann pH 2,5 als kritischer Punkt angesehen werden.
(5) Bei Salzen wie Calcium, Magnesium und Kochsalz tritt keine Ausfällung ein, jedoch sollte die Viskosität verringert werden, beispielsweise durch Zugabe von EDTA oder Phosphat und anderen Substanzen, um dies zu verhindern.
(6) Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf die Viskosität der wässrigen Lösung. Mit steigender Temperatur nimmt die Viskosität entsprechend ab und umgekehrt. Die Viskosität der wässrigen Lösung bleibt bei Raumtemperatur unverändert, kann jedoch bei längerem Erhitzen über 80 °C allmählich abnehmen. Im Allgemeinen kehrt die Viskosität bei einer Temperatur von maximal 110 °C auch nach dreistündigem Halten dieser Temperatur und anschließendem Abkühlen auf 25 °C wieder in ihren Ausgangszustand zurück. Wird die Temperatur jedoch zwei Stunden lang auf 120 °C erhitzt, sinkt die Viskosität trotz Wiederherstellung des Ausgangswerts um 18,9 %.
(7) Der pH-Wert beeinflusst auch die Viskosität der wässrigen Lösung. Im Allgemeinen ändert sich die Viskosität einer niedrigviskosen Lösung kaum, wenn der pH-Wert vom Neutralpunkt abweicht. Bei einer mittelviskosen Lösung nimmt die Viskosität bei einer Abweichung des pH-Werts vom Neutralpunkt allmählich ab; bei einer hochviskosen Lösung hingegen sinkt die Viskosität bei einer Abweichung des pH-Werts vom Neutralpunkt rapide.
(8) Es ist mit anderen wasserlöslichen Klebstoffen, Weichmachern und Harzen kompatibel. Beispielsweise ist es mit Tierleim, Gummi arabicum, Glycerin und löslicher Stärke kompatibel. Es ist auch mit Wasserglas, Polyvinylalkohol, Harnstoff-Formaldehyd-Harz, Melamin-Formaldehyd-Harz usw. kompatibel, jedoch in geringerem Maße.
(9) Der durch 100-stündige Bestrahlung mit ultraviolettem Licht hergestellte Film weist immer noch keine Verfärbungen oder Sprödigkeit auf.
(10) Je nach Anwendung stehen drei Viskositätsbereiche zur Auswahl. Für Gips empfiehlt sich eine mittlere Viskosität (2%ige wässrige Lösung mit 300–600 mPa·s). Bei Verwendung einer hohen Viskosität (1%ige Lösung mit 2000 mPa·s oder mehr) muss die Dosierung entsprechend reduziert werden.
(11) Ihre wässrige Lösung wirkt als Verzögerungsmittel bei Gips.
(12) Bakterien und Mikroorganismen haben keine erkennbare Wirkung auf das Pulver, jedoch auf die wässrige Lösung. Nach einer Kontamination sinkt die Viskosität, und es kann zu Schimmelbildung kommen. Durch die vorherige Zugabe einer geeigneten Menge an Konservierungsmitteln lässt sich die Viskosität langfristig erhalten und Schimmelbildung verhindern. Geeignete Konservierungsmittel sind beispielsweise BIT (1,2-Benzisothiazolin-3-on), Racebendazim, Thiram und Chlorothalonil. Die empfohlene Zugabemenge in der wässrigen Lösung beträgt 0,05 % bis 0,1 %.
Wie wirksam ist Hydroxypropylmethylcellulose als Wasserrückhaltemittel für Anhydritbinder?
Antwort: Hydroxypropylmethylcellulose ist ein hochwirksames Wasserrückhaltemittel für Gipszementmaterialien. Mit steigendem Hydroxypropylmethylcellulose-Gehalt erhöht sich die Wasserrückhaltung des Gipszementmaterials rapide. Ohne Zusatz von Wasserrückhaltemittel beträgt die Wasserrückhaltung ca. 68 %. Bei einer Menge von 0,15 % Wasserrückhaltemittel kann sie bis zu 90,5 % erreichen. Für die Herstellung von Anhydritputzmaterialien ist eine weitere Erhöhung der Dosierung von 0,2 % erforderlich, wobei die Wasserrückhaltung nur noch geringfügig zunimmt. Die optimale Dosierung für Hydroxypropylmethylcellulose liegt bei 0,1 % bis 0,15 %.
Welche unterschiedlichen Auswirkungen haben verschiedene Zellulosearten auf Gips?
Antwort: Sowohl Carboxymethylcellulose als auch Methylcellulose können als Wasserrückhaltemittel für Gips verwendet werden, jedoch ist die Wasserrückhaltewirkung von Carboxymethylcellulose viel geringer als die von Methylcellulose. Da Carboxymethylcellulose Natriumsalze enthält, wirkt sie verzögernd auf Gips und verringert dessen Festigkeit.MethylcelluloseEs handelt sich um ein ideales Zusatzmittel für gipszementäre Baustoffe, das Wasserrückhaltung, Verdickung, Festigkeit und Viskositätserhöhung vereint. Allerdings weisen einige Varianten bei hoher Dosierung eine verzögernde Wirkung auf. Die Wasserrückhaltung ist höher als die von Carboxymethylcellulose. Aus diesem Grund wird bei den meisten Gips-Komposit-Geliermitteln eine Mischung aus Carboxymethylcellulose und Methylcellulose verwendet. Diese Mischung vereint die jeweiligen Eigenschaften (wie die verzögernde Wirkung der Carboxymethylcellulose und die verstärkende Wirkung der Methylcellulose) mit ihren gemeinsamen Vorteilen (wie Wasserrückhaltung und Verdickung). Dadurch werden sowohl die Wasserrückhaltung als auch die Gesamtleistung des gipszementären Baustoffs verbessert, während die Kostensteigerung minimiert wird.
Veröffentlichungsdatum: 28. April 2024