El éter de celulosa es un compuesto polimérico sintetizado a partir de celulosa natural mediante un proceso de eterificación, y es un excelente espesante y agente de retención de agua.
Antecedentes de la investigación
En los últimos años, los éteres de celulosa se han utilizado ampliamente en morteros secos. Los más comunes son algunos éteres de celulosa no iónicos, como el éter de metilcelulosa (MC), el éter de hidroxietilcelulosa (HEC), el éter de metilcelulosa (HEMC) y el éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC). Actualmente, no existen muchas publicaciones sobre el método de medición de la viscosidad de las soluciones de éter de celulosa. En nuestro país, solo algunas normas y monografías estipulan el método de ensayo para determinar la viscosidad de dichas soluciones.
Método de preparación de la solución de éter de celulosa
Preparación de la solución de éter de metilcelulosa
Los éteres de metilcelulosa se refieren a éteres de celulosa que contienen grupos metilo en su molécula, como MC, HEMC y HPMC. Debido a la hidrofobicidad del grupo metilo, las soluciones de éter de celulosa que contienen grupos metilo presentan propiedades de gelificación térmica, es decir, son insolubles en agua caliente a una temperatura superior a su punto de gelificación (aproximadamente 60-80 °C). Para evitar la formación de aglomerados en la solución de éter de celulosa, caliente el agua por encima de su punto de gelificación (aproximadamente 80-90 °C), añada el polvo de éter de celulosa al agua caliente, remueva para dispersarlo, continúe removiendo y deje enfriar hasta alcanzar la temperatura establecida. De esta forma, se puede preparar una solución de éter de celulosa homogénea.
Propiedades de solubilidad de éteres que contienen metilcelulosa sin tratamiento superficial.
Para evitar la aglomeración del éter de celulosa durante el proceso de disolución, los fabricantes a veces realizan un tratamiento químico superficial en los productos de éter de celulosa en polvo para retrasar la disolución. Su proceso de disolución ocurre después de que el éter de celulosa se dispersa completamente, por lo que puede dispersarse directamente en agua fría con un valor de pH neutro sin formar aglomerados. Cuanto mayor sea el valor de pH de la solución, menor será el tiempo de disolución del éter de celulosa con propiedades de disolución retardada. Ajustar el valor de pH de la solución a un valor más alto. La alcalinidad eliminará la solubilidad retardada del éter de celulosa, lo que provocará la formación de aglomerados durante la disolución. Por lo tanto, el valor de pH de la solución debe aumentarse o disminuirse después de que el éter de celulosa se haya dispersado completamente.
Propiedades de solubilidad de éteres que contienen metilcelulosa con tratamiento superficial.
Preparación de la solución de éter de hidroxietilcelulosa
La solución de éter de hidroxietilcelulosa (HEC) no presenta gelificación térmica; por lo tanto, el HEC sin tratamiento superficial también forma aglomerados en agua caliente. Los fabricantes suelen aplicar un tratamiento químico superficial al HEC en polvo para retrasar su disolución, de modo que pueda dispersarse directamente en agua fría con un pH neutro sin formar aglomerados. De manera similar, en una solución con alta alcalinidad, el HEC también puede formar aglomerados debido a la pérdida retardada de solubilidad. Dado que la lechada de cemento es alcalina después de la hidratación y el pH de la solución se encuentra entre 12 y 13, la velocidad de disolución del éter de celulosa con tratamiento superficial en la lechada de cemento también es muy rápida.
Propiedades de solubilidad del HEC tratado superficialmente
Conclusión y análisis
1. Proceso de dispersión
Para evitar efectos adversos en el tiempo de prueba debido a la lenta disolución de las sustancias de tratamiento superficial, se recomienda utilizar agua caliente para la preparación.
2. Proceso de enfriamiento
Las soluciones de éter de celulosa deben agitarse y enfriarse a temperatura ambiente para reducir la velocidad de enfriamiento, lo que requiere tiempos de prueba más prolongados.
3. Proceso de agitación
Tras añadir el éter de celulosa al agua caliente, asegúrese de remover constantemente. Cuando la temperatura del agua descienda por debajo de la temperatura de gelificación, el éter de celulosa comenzará a disolverse y la solución se volverá gradualmente más viscosa. En ese momento, se debe reducir la velocidad de agitación. Una vez que la solución alcance una viscosidad determinada, es necesario dejarla reposar durante más de 10 horas para que las burbujas asciendan lentamente a la superficie, revienten y desaparezcan.
Burbujas de aire en la solución de éter de celulosa
4. Proceso de hidratación
La calidad del éter de celulosa y del agua debe medirse con precisión, y se debe procurar no esperar a que la solución alcance una viscosidad mayor antes de reponer el agua.
5. Prueba de viscosidad
Debido a la tixotropía de la solución de éter de celulosa, al medir su viscosidad, si se introduce el rotor del viscosímetro rotacional en la solución, esta se agitará y los resultados de la medición se verán afectados. Por lo tanto, después de introducir el rotor en la solución, se debe dejar reposar durante 5 minutos antes de realizar la prueba.
Fecha de publicación: 22 de marzo de 2023