Selluloosaeetteri on synteettinen polymeeri, joka on valmistettu luonnonselluloosasta raaka-aineena kemiallisesti modifioimalla.Selluloosaeetteri on luonnonselluloosan johdannainen, selluloosaeetterin tuotanto ja synteettinen polymeeri on erilainen, sen perusmateriaali on selluloosa, luonnonpolymeeriyhdisteet.Selluloosan luonnollisen rakenteen erityispiirteistä johtuen selluloosa itsessään ei pysty reagoimaan eetteröivän aineen kanssa.Mutta turvotusaineen käsittelyn jälkeen vahvat vetysidokset molekyyliketjujen ja ketjujen välillä tuhoutuivat ja hydroksyyliryhmän aktiivisuus vapautui reaktiokykyiseen alkaliselluloosaan ja selluloosaeetteri saatiin eetteröivän aineen - OH-ryhmän reaktiolla — TAI ryhmä.
Selluloosaeetterien ominaisuudet riippuvat substituenttien tyypistä, lukumäärästä ja jakautumisesta.Selluloosaeetterin luokittelu perustuu myös substituenttien tyyppiin, eetteröitymisasteeseen, liukoisuuteen ja siihen liittyvään käyttötarkoitukseen voidaan luokitella.Molekyyliketjun substituenttien tyypin mukaan se voidaan jakaa yksittäiseen eetteriin ja sekaeetteriin.MC:tä käytetään yleensä yhtenä eetterinä, kun taas HPmc:tä on sekaeetteri.Metyyliselluloosaeetteri MC on luonnollinen selluloosan glukoosiyksikkö hydroksyyli-metoksidilla, joka on korvattu tuotteen rakennekaavalla [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri HPmc on yksikkö hydroksyylissä Metoksidista korvattu, toinen osa hydroksipropyylikorvattua tuotetta, Rakennekaava on [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X ja hydroksietyylimetyyliselluloosaeetteri HEmc, jota käytetään laajasti ja myydään markkinoilla.
Liukoisuudesta voidaan jakaa ionityyppiseen ja ei-ioniseen tyyppiin.Vesiliukoinen ioniton selluloosaeetteri koostuu pääasiassa alkyylieetteristä ja hydroksyylialkyylieetteristä kahdesta eri lajikkeesta.Ionic Cmc:tä käytetään pääasiassa synteettisten pesuaineiden, tekstiilien, painatuksen, elintarvikkeiden ja öljyn hyödyntämiseen.Ioniton MC, HPmc, HEmc ja muut pääasiassa rakennusmateriaaleissa, lateksipinnoitteissa, lääketieteessä, päivittäisessä kemiassa ja muissa osissa.Sakeuttamisaineena, vettä pidättävänä aineena, stabilointiaineena, dispergointiaineena, kalvonmuodostusaineena.
Selluloosaeetterin vedenpidätyskyky
Rakennusmateriaalien, erityisesti kuivaseoslaastin, valmistuksessa selluloosaeetterillä on korvaamaton rooli, erityisesti erikoislaastin (modifioidun laastin) valmistuksessa, se on välttämätön osa.
Vesiliukoisen selluloosaeetterin tärkeällä roolilla laastissa on pääasiassa kolme näkökohtaa, joista yksi on erinomainen vedenpidätyskyky, toinen on vaikutus laastin sakeuteen ja tiksotropiaan ja kolmas on vuorovaikutus sementin kanssa.
Selluloosaeetterin vedenpidätyskyky riippuu hydroskooppisuuden perustasta, laastin koostumuksesta, laastikerroksen paksuudesta, laastin vedentarpeesta, kondensaatiomateriaalin tiivistymisajasta.Selluloosaeetterin vedenpidätys johtuu itse selluloosaeetterin liukoisuudesta ja dehydraatiosta.On hyvin tunnettua, että selluloosan molekyyliketjut, vaikka ne sisältävät suuren määrän erittäin hydratoituneita OH-ryhmiä, ovat veteen liukenemattomia erittäin kiteisen rakenteensa vuoksi.Hydroksyyliryhmien hydrataatiokyky ei yksinään riitä maksamaan vahvoja molekyylien välisiä vetysidoksia ja van der Waalsin voimia.Kun substituentteja viedään molekyyliketjuun, substituentit eivät ainoastaan tuhoa vetyketjua, vaan myös ketjujen väliset vetysidokset katkeavat johtuen substituenttien kiilautumisesta vierekkäisten ketjujen väliin.Mitä suurempia substituentit ovat, sitä suurempi on molekyylien välinen etäisyys.Mitä suurempi vetysidosvaikutuksen tuhoutuminen, selluloosahilan laajeneminen, liuos selluloosaeetteriin tulee vesiliukoiseksi, muodostuu korkean viskositeetin liuos.Lämpötilan noustessa polymeerin hydratoituminen vähenee ja vesi ketjujen välistä poistuu.Kun kuivausvaikutus on riittävä, molekyylit alkavat aggregoitua ja geeli laskostuu kolmiulotteiseksi verkostoksi.Laastin vedenpidätyskykyyn vaikuttavia tekijöitä ovat selluloosaeetterin viskositeetti, annostus, hiukkasten hienous ja käyttölämpötila.
Mitä suurempi selluloosaeetterin viskositeetti, sitä parempi vedenpidätyskyky, polymeeriliuoksen viskositeetti.Polymeerin molekyylipainon (polymeroitumisasteen) määrää myös ketjun molekyylirakenteen pituus ja morfologia, ja substituenttien lukumäärän jakautuminen vaikuttaa suoraan viskositeettialueeseen.[eta] = Km alfa
Polymeeriliuosten rajaviskositeetti
M polymeerin molekyylipaino
α-polymeerin ominaisvakio
K viskositeetin liuoskerroin
Polymeeriliuoksen viskositeetti riippuu polymeerin molekyylipainosta.Selluloosaeetteriliuosten viskositeetti ja pitoisuus liittyvät erilaisiin käyttötarkoituksiin.Siksi jokaisella selluloosaeetterillä on monia erilaisia viskositeettivaatimuksia, viskositeetin säätely tapahtuu myös pääasiassa alkaliselluloosan hajoamisen kautta, eli selluloosan molekyyliketjun murtuman saavuttamiseksi.
Hiukkaskoolla: mitä hienompi hiukkanen, sitä parempi vedenpidätyskyky.Suuret selluloosaeetterin hiukkaset joutuvat kosketuksiin veden kanssa, pinta liukenee välittömästi ja muodostaa geelin, joka käärittelee materiaalin estäen vesimolekyylien jatkuvan tunkeutumisen, joskus pitkään sekoittaen ei voida tasaisesti dispergoitua liuenneena, mutaisen flokkuloivan liuoksen muodostuminen tai agglomeraatti.Selluloosaeetterin liukoisuus on yksi selluloosaeetterin valinnan tekijöistä.
Selluloosaeetterin paksuuntuminen ja tiksotropia
Selluloosaeetterin toinen vaikutus – paksuuntuminen riippuu: selluloosaeetterin polymeroitumisasteesta, liuoksen pitoisuudesta, leikkausnopeudesta, lämpötilasta ja muista olosuhteista.Liuoksen geeliytymisominaisuus on ainutlaatuinen alkyyliselluloosalle ja sen modifioiduille johdannaisille.Geeliytymisominaisuudet liittyvät substituutioasteeseen, liuoksen pitoisuuteen ja lisäaineisiin.Hydroksyylialkyylimodifioitujen johdannaisten osalta geeliominaisuudet liittyvät myös hydroksyylialkyylimodifikaatioasteeseen.Alhaisen viskositeetin MC- ja HPmc-liuoskonsentraatioon voidaan valmistaa 10-15-prosenttista liuosta, keskiviskositeettia MC- ja HPmc-liuosta voidaan valmistaa 5-10-prosenttisesti ja korkeaviskositeettiset MC- ja HPmc-liuokset voidaan valmistaa vain 2-3-prosenttisesti. liuoksella, ja yleensä selluloosaeetterin viskositeetti luokitellaan myös 1–2 % liuoksella.Suurimolekyylipainoinen selluloosaeetterin sakeutustehokkuus, sama liuoksen pitoisuus, eri molekyylipainoisilla polymeereillä on erilainen viskositeetti, viskositeetti ja molekyylipaino voidaan ilmaista seuraavasti, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn on keskiarvo korkea polymerointiaste.Pienen molekyylipainon selluloosaeetteriä lisäämään tavoiteviskositeetin saavuttamiseksi.Sen viskositeetti on vähemmän riippuvainen leikkausnopeudesta, korkea viskositeetti tavoiteviskositeetin saavuttamiseksi, määrä, joka tarvitaan lisäämään vähemmän, viskositeetti riippuu sakeuttamistehokkuudesta.Siksi tietyn konsistenssin saavuttamiseksi on taattava tietty määrä selluloosaeetteriä (liuoksen pitoisuus) ja liuoksen viskositeetti.Liuoksen geeliytymislämpötila laski lineaarisesti liuoksen pitoisuuden noustessa ja geeliytyminen tapahtui huoneenlämpötilassa tietyn pitoisuuden saavuttamisen jälkeen.HPmc:llä on korkea geeliytymispitoisuus huoneenlämpötilassa.
Sakeutta voidaan myös säätää valitsemalla hiukkaskoko ja selluloosaeetterit eri modifikaatioasteilla.Niin kutsuttu modifikaatio on hydroksyylialkyyliryhmän lisääminen tietyssä määrin substituutiossa MC:n luurankorakenteeseen.Muuttamalla kahden substituentin suhteellisia substituutioarvoja eli metoksi- ja hydroksyyliryhmien DS- ja MS-suhteellisia substituutioarvoja.Selluloosaeetteriltä vaaditaan erilaisia ominaisuuksia muuttamalla kahdentyyppisten substituenttien suhteellisia substituutioarvoja.
johdonmukaisuuden ja muunnelman välinen suhde.Kuvassa 5 selluloosaeetterin lisäys vaikuttaa laastin vedenkulutukseen ja muuttaa veden ja sementin vesi-sideainesuhdetta, joka on sakeuttamisvaikutus.Mitä suurempi annos, sitä enemmän vettä kuluu.
Jauhemaisissa rakennusmateriaaleissa käytettävien selluloosaeetterien tulee liueta nopeasti kylmään veteen ja antaa systeemille oikea koostumus.Jos tietty leikkausnopeus on edelleen flokkuloiva ja kolloidinen, se on huonolaatuinen tai huonolaatuinen tuote.
Sementtilietteen konsistenssin ja selluloosaeetterin annoksen välillä on myös hyvä lineaarinen suhde, selluloosaeetteri voi lisätä huomattavasti laastin viskositeettia, mitä suurempi annos, sitä ilmeisempi vaikutus.
Selluloosaeetterin vesiliuoksella, jolla on korkea viskositeetti, on korkea tiksotropia, mikä on yksi selluloosaeetterin ominaisuuksista.Mc-tyyppisten polymeerien vesiliuoksilla on yleensä pseudoplastinen, ei-tiksotrooppinen juoksevuus niiden geelilämpötilan alapuolella, mutta Newtonin virtausominaisuudet alhaisilla leikkausnopeuksilla.Pseudoplastisuus lisääntyy selluloosaeetterin molekyylipainon tai pitoisuuden kasvaessa ja on riippumaton substituentin tyypistä ja asteesta.Siksi saman viskositeettiluokan selluloosaeettereillä, olivatpa ne MC, HPmc tai HEmc, on aina samat reologiset ominaisuudet, kunhan pitoisuus ja lämpötila pysyvät vakioina.Kun lämpötila nousee, muodostuu rakenteellista geeliä ja tapahtuu suurta tiksotrooppista virtausta.Korkean pitoisuuden ja alhaisen viskositeetin omaavat selluloosaeetterit osoittavat tiksotrooppisuutta jopa geelilämpötilan alapuolella.Tästä ominaisuudesta on suurta hyötyä rakennuslaastin rakentamisessa sen virtauksen ja virtauksen riippuvuuden säätämiseksi.Tässä on syytä selittää, että mitä korkeampi selluloosaeetterin viskositeetti, sitä parempi vedenpidätyskyky, mutta mitä korkeampi viskositeetti, sitä suurempi on selluloosaeetterin suhteellinen molekyylipaino, vastaavasti sen liukoisuuden väheneminen, millä on negatiivinen vaikutus. laastin pitoisuus ja rakenteen suorituskyky.Mitä korkeampi viskositeetti, sitä selvempi on laastin sakeuttamisvaikutus, mutta se ei ole täydellinen suhteellinen suhde.Alhainen viskositeetti, mutta modifioitu selluloosaeetteri parantaa märän laastin rakenteellista lujuutta, on parempi suorituskyky, viskositeetin kasvaessa selluloosaeetterin vedenpidätyskyky paranee.
Postitusaika: 30.3.2022