Celuloza etero estas sinteza polimero farita el natura celulozo kiel kruda materialo per kemia modifo. Celuloza etero estas derivaĵo de natura celulozo, kaj la produktado de celuloza etero estas malsama ol sinteza polimero, ĝia plej baza materialo estas celulozo, natura polimera kombinaĵo. Pro la specifa strukturo de la natura celulozo, celulozo mem ne havas la kapablon reagi kun eteriganta agento. Sed post la traktado kun la ŝvelaĵo, la fortaj hidrogenaj ligoj inter la molekulaj ĉenoj kaj ĉenoj estis detruitaj, kaj la aktiveco de la hidroksila grupo estis liberigita en alkalan celulozon kun reakcia kapablo, kaj celuloza etero estis akirita per la reakcio de la eteriganta agento — OH-grupo en — OR-grupon.
La ecoj de celulozaj eteroj dependas de la tipo, nombro kaj distribuo de la substituantoj. La klasifiko de celuloza etero ankaŭ baziĝas sur la tipo de substituantoj, grado de eterigado, solvebleco kaj rilata apliko. Laŭ la tipo de substituantoj sur la molekula ĉeno, ĝi povas esti dividita en unuopan eteron kaj miksitan eteron. MC estas kutime uzata kiel unuopa etero, dum HPmc estas miksita etero. Metilceluloza etero MC estas natura celuloza glukoza unuo sur la hidroksilo, kiu estas anstataŭigita per metoksido per la produkta strukturformulo [CO H7O2 (OH) 3 - H (OCH3) H] X, hidroksipropila metilceluloza etero HPmc estas unuo sur la hidroksilo, kiu estas parto de la metoksido anstataŭigita, alia parto de la hidroksipropila produkto anstataŭigita. La strukturformulo estas [C6H7O2 (OH) 3 - MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X kaj hidroksietila metilceluloza etero HEmc, kiu estas vaste uzata kaj vendata sur la merkato.
Laŭ la solvebleco, ĝi povas esti dividita en jonan tipon kaj nejonan tipon. Akvosolvebla nejona celuloza etero konsistas ĉefe el alkil-etero kaj hidroksil-alkil-etero, en du serioj. Jona Cmc estas ĉefe uzata en sinteza lesivo, tekstiloj, presado, nutraĵoj kaj nafto-ekspluatado. Nejona MC, HPmc, HEmc kaj aliaj estas ĉefe uzataj en konstrumaterialoj, lateksaj tegaĵoj, medicino, ĉiutaga kemio kaj aliaj aspektoj. Kiel densigilo, akvoretenanto, stabiligilo, dispersigilo, filmoformilo.
Celuloza etera akvoretenado
En la produktado de konstrumaterialoj, precipe seka miksita mortero, celuloza etero ludas neanstataŭigeblan rolon, precipe en la produktado de speciala mortero (modifita mortero), ĝi estas nemalhavebla parto.
La grava rolo de akvosolvebla celuloza etero en mortero ĉefe havas tri aspektojn, unu estas bonega akvoretenkapablo, la dua estas la influo de mortera konsistenco kaj tiksotropio, kaj la tria estas la interago kun cemento.
La akvoretenado de celuloza etero dependas de la bazo de hidroskopeco, la konsisto de la mortero, la dikeco de la mortera tavolo, la akvobezono de la mortero, kaj la kondensadtempo de la materialo. La akvoretenado de celuloza etero devenas de la solvebleco kaj dehidratiĝo de la celuloza etero mem. Estas bone konate, ke la molekulaj ĉenoj de celulozo, kvankam ili enhavas grandan nombron da tre hidratigitaj OH-grupoj, estas nesolveblaj en akvo pro sia tre kristala strukturo. La hidratiĝa kapablo de hidroksilaj grupoj sole ne sufiĉas por kompensi la fortajn intermolekulajn hidrogenajn ligojn kaj la fortojn de van der Waals. Kiam anstataŭantoj estas enkondukitaj en la molekulan ĉenon, ne nur la anstataŭantoj detruas la hidrogenan ĉenon, sed ankaŭ la interĉenaj hidrogenaj ligoj rompiĝas pro la kojniĝo de anstataŭantoj inter apudaj ĉenoj. Ju pli grandaj estas la anstataŭantoj, des pli granda estas la distanco inter la molekuloj. Ju pli granda estas la efiko de detruo de la hidrogenaj ligoj, la ekspansio de la celuloza krado, la solvaĵo en la celulozan eteron fariĝas akvosolvebla, formante alt-viskozecan solvaĵon. Kiam la temperaturo altiĝas, la hidratiĝo de la polimero malpliiĝas kaj la akvo inter la ĉenoj estas forpelita. Kiam la senakviga efiko sufiĉas, la molekuloj komencas agregiĝi kaj la ĝelo disvolviĝas en tridimensia reto. La faktoroj influantaj la akvoretenadon de mortero inkluzivas la viskozecon de celuloza etero, dozon, partiklan finecon kaj servotemperaturon.
Ju pli granda estas la viskozeco de celuloza etero, des pli bona estas la akvoretena efikeco, des pli bona estas la viskozeco de la polimera solvaĵo. La molekula pezo (grado de polimerigo) de la polimero ankaŭ estas determinita de la longo kaj morfologio de la molekula strukturo de la ĉeno, kaj la distribuo de la nombro de substituantoj rekte influas la viskozecan gamon. [ETA] = Km alfa
Interna viskozeco de polimeraj solvaĵoj
M-polimero molekula pezo
α polimera karakteriza konstanto
K viskozeca solva koeficiento
La viskozeco de polimera solvaĵo dependas de la molekula pezo de la polimero. La viskozeco kaj koncentriĝo de celulozaj eteraj solvaĵoj rilatas al diversaj aplikoj. Tial, ĉiu celuloza etero havas multajn malsamajn viskozecajn specifojn, kaj la reguligo de viskozeco ankaŭ okazas ĉefe per la putriĝo de alkala celulozo, nome per la rompo de la molekula ĉeno de celulozo.
Rilate al la grandeco de la partikloj, ju pli fajna la partiklo, des pli bona estas la akvoretenado. Grandaj partikloj de celuloza etero kontaktiĝas kun akvo, tuj dissolviĝas sur la surfaco kaj formas ĝelon, kiu envolvas la materialon kaj malhelpas la penetron de akvomolekuloj. Foje, post longa kirlado, la materialo ne povas esti egale disigita, kio kaŭzas la formadon de ŝlima flokula solvaĵo aŭ aglomeraĵo. La solvebleco de celuloza etero estas unu el la faktoroj por elekti celulozan eteron.
Dikiĝo kaj tiksotropio de celuloza etero
La dua efiko de celuloza etero - dikiĝo - dependas de: la grado de polimerigo de la celuloza etero, la solvaĵa koncentriĝo, la ŝirrapideco, la temperaturo kaj aliaj kondiĉoj. La ĝeliga propreco de la solvaĵo estas unika al alkilcelulozo kaj ĝiaj modifitaj derivaĵoj. La ĝeligaj karakterizaĵoj rilatas al la grado de anstataŭigo, la solvaĵa koncentriĝo kaj aldonaĵoj. Por hidroksilalkil-modifitaj derivaĵoj, la ĝelaj proprecoj ankaŭ rilatas al la grado de hidroksilalkil-modifo. Por solvaĵa koncentriĝo kun malalta viskozeco, MC kaj HPmc povas esti preparitaj kun 10%-15%-a koncentriĝo, MC kaj HPmc povas esti preparitaj kun 5%-10%-a koncentriĝo, kaj MC kaj HPmc kun alta viskozeco nur povas esti preparitaj kun 2%-3%-a solvaĵo. Kutime la viskozeco de la celuloza etero ankaŭ estas gradigita laŭ 1%-2%-a solvaĵo. La efikeco de la dikigilo de alta molekula pezo de celuloza etero, por la sama solvaĵa koncentriĝo kaj malsamaj molekulaj polimeroj, havas malsaman viskozecon. La viskozeco kaj molekula pezo povas esti esprimitaj jene: [η] = 2,92 × 10⁻² (DPn) 0,905. DPn estas la meza polimeriga grado de alta. Malalta molekula pezo de celuloza etero postulas aldoni pli por atingi la celan viskozecon. Ĝia viskozeco malpli dependas de la ŝira rapido, sed alta viskozeco por atingi la celan viskozecon, kaj la kvanto bezonata por aldoni malpli dependas de la densiga efikeco. Tial, por atingi certan konsistencon, certa kvanto de celuloza etero (koncentriĝo de la solvaĵo) kaj la viskozeco de la solvaĵo devas esti garantiitaj. La ĝeliga temperaturo de la solvaĵo malpliiĝas linie kun la pliiĝo de la koncentriĝo de la solvaĵo, kaj ĝeligo okazas je ĉambra temperaturo post atingado de certa koncentriĝo. HPmc havas altan ĝeligan koncentriĝon je ĉambra temperaturo.
La konsistenco ankaŭ povas esti ĝustigita per elekto de partikla grandeco kaj celulozaj eteroj kun malsamaj gradoj de modifo. La tiel nomata modifo estas la enkonduko de hidroksila alkilgrupo kun certa grado de anstataŭigo sur la skeletstrukturo de MC. Per ŝanĝo de la relativaj anstataŭigaj valoroj de la du substituantoj, tio estas, la DS kaj MS relativaj anstataŭigaj valoroj de metoksaj kaj hidroksilaj grupoj. Diversaj ecoj de celuloza etero estas bezonataj per ŝanĝo de la relativaj anstataŭigaj valoroj de du specoj de substituantoj.
la rilato inter konsistenco kaj modifo. En Figuro 5, la aldono de celuloza etero influas la akvokonsumon de mortero kaj ŝanĝas la akvo-ligilon-proporcion de akvo kaj cemento, kio estas la densiga efiko. Ju pli alta la dozo, des pli granda estas la akvokonsumo.
Celulozaj eteroj uzataj en pulvoraj konstrumaterialoj devas rapide dissolviĝi en malvarma akvo kaj provizi al la sistemo la ĝustan konsistencon. Se difinita ŝirrapideco ankoraŭ estas flokula kaj koloida, ĝi estas subnorma aŭ malbonkvalita produkto.
Ankaŭ ekzistas bona lineara rilato inter la konsistenco de cementa suspensiaĵo kaj la dozo de celuloza etero. Celuloza etero povas multe pliigi la viskozecon de mortero. Ju pli granda la dozo, des pli evidenta la efiko.
Akva solvaĵo de celuloza etero kun alta viskozeco havas altan tiksotropion, kio estas unu el la karakterizaĵoj de celuloza etero. Akvaj solvaĵoj de Mc-tipaj polimeroj kutime havas pseŭdoplastikan, ne-tiksotropian fluidecon sub sia ĝeltemperaturo, sed Neŭtonajn fluecajn ecojn ĉe malaltaj ŝirrapidecoj. Pseŭdoplastikeco pliiĝas kun la pliiĝo de molekulpezo aŭ koncentriĝo de celuloza etero kaj estas sendependa de la tipo kaj grado de substituanto. Tial, celulozaj eteroj de la sama viskozeca grado, ĉu MC, HPmc aŭ HEmc, ĉiam montras la samajn reologiajn ecojn kondiĉe ke la koncentriĝo kaj temperaturo restas konstantaj. Kiam la temperaturo pliiĝas, struktura ĝelo formiĝas kaj okazas alta tiksotropia fluo. Celulozaj eteroj kun alta koncentriĝo kaj malalta viskozeco montras tiksotropion eĉ sub la ĝeltemperaturo. Ĉi tiu eco estas tre utila por la konstruado de konstrumortero por alĝustigi ĝian fluon kaj flu-pendan econ. Necesas klarigi ĉi tie, ke ju pli alta la viskozeco de celuloza etero, des pli bona la akvoretenado, sed ju pli alta la viskozeco, des pli alta la relativa molekula pezo de celuloza etero, des pli evidenta estas ĝia solvebleco, kio negative efikas sur la koncentriĝon de la mortero kaj la konstruan rendimenton. Ju pli alta la viskozeco, des pli evidenta estas la dikiĝanta efiko de la mortero, sed ne temas pri kompleta proporcia rilato. Iom malalta viskozeco, sed modifita celuloza etero plibonigas la strukturan forton de malseka mortero, kaj kun la pliiĝo de la viskozeco, la akvoretenado de celuloza etero pliboniĝas.
Afiŝtempo: 30-a de marto 2022