Даяр аралашма эритмесинде целлюлоза эфиринин кошулуу көлөмү өтө аз, бирок ал нымдуу эритменин иштешин бир топ жакшырта алат жана ал эритменин курулуш иштешине таасир этүүчү негизги кошулма болуп саналат. Ар кандай түрдөгү, ар кандай илешкектүүлүктөгү, ар кандай бөлүкчөлөрдүн өлчөмдөрүндөгү, ар кандай илешкектик даражасындагы жана кошулган өлчөмдөгү целлюлоза эфирлерин акылга сыярлык тандоо кургак порошок эритмесинин иштешин жакшыртууга оң таасирин тийгизет. Учурда көптөгөн дубал жана шыбак эритмелеринин сууну кармоо көрсөткүчү начар, ал эми суу аралашмасы бир нече мүнөт тургандан кийин бөлүнүп чыгат. Сууну кармоо метилцеллюлоза эфиринин маанилүү көрсөткүчү болуп саналат жана бул көптөгөн ата мекендик кургак аралашма эритмесин өндүрүүчүлөр, айрыкча жогорку температурадагы түштүк аймактардагы өндүрүүчүлөр көңүл бурган көрсөткүч. Кургак аралашма эритмесинин сууну кармоо таасирине таасир этүүчү факторлорго кошулган MC көлөмү, MCнин илешкектүүлүгү, бөлүкчөлөрдүн майдалыгы жана колдонуу чөйрөсүнүн температурасы кирет.
1. Түшүнүк
Целлюлоза эфири - бул табигый целлюлозадан химиялык модификация аркылуу жасалган синтетикалык полимер. Целлюлоза эфири - табигый целлюлозанын туундусу. Целлюлоза эфирин өндүрүү синтетикалык полимерлерден айырмаланат. Анын эң негизги материалы - табигый полимер кошулмасы болгон целлюлоза. Табигый целлюлозанын түзүлүшүнүн өзгөчөлүгүнөн улам, целлюлозанын өзү эфирлештирүүчү агенттер менен реакцияга кирүү жөндөмүнө ээ эмес. Бирок, шишик агенти менен иштетилгенден кийин, молекулярдык чынжырлар менен чынжырлар ортосундагы күчтүү суутек байланыштары бузулат жана гидроксил тобунун активдүү бөлүнүп чыгышы реактивдүү щелочтуу целлюлозага айланат. Целлюлоза эфирин алыңыз.
Целлюлоза эфирлеринин касиеттери орун басарлардын түрүнө, санына жана таралышына жараша болот. Целлюлоза эфирлеринин классификациясы орун басарлардын түрүнө, эфирлештирүү даражасына, эригичтигине жана тиешелүү колдонуу касиеттерине да негизделген. Молекулярдык чынжырдагы орун басарлардын түрүнө жараша аны моноэфир жана аралаш эфир деп бөлүүгө болот. Биз көбүнчө колдонгон MC моноэфир, ал эми HPMC аралаш эфир болуп саналат. Метилцеллюлоза эфири MC - бул табигый целлюлозанын глюкоза бирдигиндеги гидроксил тобу метокси менен алмаштырылгандан кийинки продукт. Бул бирдиктеги гидроксил тобунун бир бөлүгүн метокси тобу менен, ал эми башка бөлүгүн гидроксипропил тобу менен алмаштыруу менен алынган продукт. Структуралык формуласы [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Гидроксиэтил метилцеллюлоза эфири HEMC, булар рынокто кеңири колдонулган жана сатылган негизги түрлөрү.
Эригичтиги боюнча аны иондук жана иондук эмес деп бөлүүгө болот. Сууда эрүүчү иондук эмес целлюлоза эфирлери негизинен эки сериядагы алкил эфирлеринен жана гидроксиалкил эфирлеринен турат. Иондук CMC негизинен синтетикалык жуугуч каражаттарда, текстиль басып чыгарууда жана боёодо, тамак-аш жана мунай чалгындоодо колдонулат. Иондук эмес MC, HPMC, HEMC ж.б. негизинен курулуш материалдарында, латекс каптоолорунда, медицинада, күнүмдүк химиялык заттарда ж.б. колдонулат. Коюуланткыч, сууну кармап туруучу агент, стабилизатор, диспергатор жана пленка пайда кылуучу агент катары колдонулат.
Экинчиден, целлюлоза эфиринин сууну кармап турушу
Целлюлоза эфиринин сууну кармап турушу: Курулуш материалдарын, айрыкча кургак порошок эритмесин өндүрүүдө, целлюлоза эфири алмаштыргыс ролду ойнойт, айрыкча атайын эритмени (модификацияланган эритме) өндүрүүдө, ал алмаштыргыс жана маанилүү компонент болуп саналат.
Суу эрүүчү целлюлоза эфиринин эритмедеги маанилүү ролу негизинен үч аспекттен турат: бири - сууну мыкты кармоо жөндөмү, экинчиси - эритменин консистенциясына жана тиксотропиясына таасири, үчүнчүсү - цемент менен өз ара аракеттенүүсү. Целлюлоза эфиринин сууну кармоо таасири негизги катмардын сууну сиңирүүсүнө, эритменин курамына, эритме катмарынын калыңдыгына, эритменин сууга болгон муктаждыгына жана коюу материалынын катып калуу убактысына көз каранды. Целлюлоза эфиринин сууну кармоосу целлюлоза эфиринин өзүнүн эригичтигинен жана суусуздануусунан келип чыгат. Баарыбызга белгилүү болгондой, целлюлоза молекулярдык чынжырында көп сандаган жогорку гидратациялануучу OH топтору болгону менен, ал сууда эрибейт, анткени целлюлозанын түзүлүшү жогорку деңгээлдеги кристаллдуулукка ээ.
Гидроксил топторунун гидратация жөндөмү молекулалардын ортосундагы күчтүү суутек байланыштарын жана ван-дер-Ваальс күчтөрүн жабууга жетишсиз. Ошондуктан, ал шишип гана кетет, бирок сууда эрибейт. Молекулярдык чынжырчага орун басар киргизилгенде, орун басар суутек чынжырчасын гана эмес, ошондой эле орун басардын коңшу чынжырлардын ортосундагы шыбырашынан улам чынжыр аралык суутек байланышы да бузулат. Орун басар канчалык чоң болсо, молекулалардын ортосундагы аралык ошончолук чоң болот. Аралык ошончолук чоң болот. Суутек байланыштарын бузуунун таасири канчалык чоң болсо, целлюлоза эфири целлюлоза торчосу кеңейип, эритме киргенден кийин сууда эрип, жогорку илешкектүү эритмени пайда кылат. Температура көтөрүлгөндө, полимердин гидратациясы алсырайт жана чынжырлардын ортосундагы суу сыртка чыгарылат. Дегидратация эффектиси жетиштүү болгондо, молекулалар агрегациялана баштайт, үч өлчөмдүү тармактык түзүлүш гелин пайда кылат жана бүктөлөт.
Суунун кармалышына таасир этүүчү факторлорго целлюлоза эфиринин илешкектүүлүгү, кошулган суунун көлөмү, бөлүкчөлөрдүн майдалыгы жана колдонуу температурасы кирет:
Целлюлоза эфиринин илешкектүүлүгү канчалык жогору болсо, сууну кармоо көрсөткүчү ошончолук жакшы болот. Илешкектик MC көрсөткүчүнүн маанилүү параметри болуп саналат. Учурда ар кандай MC өндүрүүчүлөрү MCнин илешкектүүлүгүн өлчөө үчүн ар кандай ыкмаларды жана шаймандарды колдонушат. Негизги ыкмалар Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde жана Brookfield болуп саналат. Бир эле продукт үчүн ар кандай ыкмалар менен өлчөнгөн илешкектиктин жыйынтыктары абдан айырмаланат, ал тургай айрымдарынын айырмачылыктары эки эсеге көбөйөт. Ошондуктан, илешкектикти салыштырганда, аны температура, ротор ж.б. сыяктуу бир эле сыноо ыкмаларынын ортосунда жүргүзүү керек.
Жалпысынан алганда, илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, сууну кармоо эффектиси ошончолук жакшы болот. Бирок, илешкектүүлүк канчалык жогору жана MC молекулярдык салмагы канчалык жогору болсо, анын эригичтигинин тиешелүү түрдө төмөндөшү эритменин бекемдигине жана курулуш көрсөткүчтөрүнө терс таасирин тийгизет. Илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, эритменин коюулантуу эффектиси ошончолук айкын болот, бирок ал түз пропорционалдуу эмес. Илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, нымдуу эритме ошончолук илешкек болот, башкача айтканда, курулуш учурунда ал кыргычка жабышып, негизге жогорку адгезия катары көрүнөт. Бирок нымдуу эритменин өзүнүн структуралык бекемдигин жогорулатуу пайдалуу эмес. Курулуш учурунда чөгүүгө каршы көрсөткүч айкын эмес. Тескерисинче, кээ бир орто жана төмөнкү илешкектүүлүктөгү, бирок модификацияланган метилцеллюлоза эфирлери нымдуу эритменин структуралык бекемдигин жакшыртууда эң сонун көрсөткүчтөргө ээ.
Суюктукка целлюлоза эфири канчалык көп кошулса, сууну кармоо көрсөткүчү ошончолук жакшы болот, ал эми илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, сууну кармоо көрсөткүчү ошончолук жакшы болот.
Бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө келсек, бөлүкчө канчалык майда болсо, суу ошончолук жакшы кармалат. Целлюлоза эфиринин чоң бөлүкчөлөрү суу менен байланышкандан кийин, бети дароо эрип, суу молекулаларынын инфильтрациясын алдын алуу үчүн материалды ороп турган гель пайда болот. Кээде ал узак убакыт аралаштыргандан кийин да бирдей чачырап, эрибей калат, бул булуттуу флокуленттик эритмени же агломерацияны пайда кылат. Бул целлюлоза эфиринин сууну кармап туруусуна чоң таасир этет жана эригичтиги целлюлоза эфирин тандоодогу факторлордун бири болуп саналат.
Майдалыгы метилцеллюлоза эфиринин маанилүү көрсөткүчү болуп саналат. Кургак порошок эритмеси үчүн колдонулган MC порошок болушу керек, суу аз болушу керек, ошондой эле майдалыгы үчүн бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн 20% ~ 60% ы 63 мкмден аз болушу керек. Майдалыгы метилцеллюлоза эфиринин эригичтигине таасир этет. Ири MC адатта гранулдайт жана агломерациясыз сууда оңой эрийт, бирок эрүү ылдамдыгы өтө жай, ошондуктан кургак порошок эритмесинде колдонууга ылайыктуу эмес. Кургак порошок эритмесинде MC агрегат, майда толтургуч жана цемент сыяктуу цементтөөчү материалдардын арасында чачырайт жана суу менен аралашканда метилцеллюлоза эфиринин агломерациясынан жетиштүү майда порошок гана кача алат. Агломераттарды эритүү үчүн MC суу менен кошулганда, аны чачыратып, эритүү абдан кыйын.
МКнын одоно майдалыгы текке кетирбестен, эритменин жергиликтүү бекемдигин да төмөндөтөт. Мындай кургак порошок эритмеси чоң аянтка колдонулганда, жергиликтүү кургак порошок эритмесинин катуулануу ылдамдыгы бир топ төмөндөйт жана катуулануу убактысынын ар кандай болушунан улам жаракалар пайда болот. Механикалык конструкциясы бар чачыратылган эритме үчүн аралаштыруу убактысынын кыскалыгынан улам майдалыкка болгон талап жогору.
MCнин майдалыгы анын сууну кармап туруусуна да белгилүү бир таасирин тийгизет. Жалпысынан алганда, бирдей илешкектүүлүккө ээ, бирок ар кандай майдалыкка ээ метилцеллюлоза эфирлери үчүн бирдей кошулма өлчөмүндө канчалык майда болсо, сууну кармап туруу эффектиси ошончолук жакшы болот.
МКнын сууну кармоосу колдонулган температурага да байланыштуу жана метилцеллюлоза эфиринин сууну кармоосу температуранын жогорулашы менен азаят. Бирок, материалдык колдонууларда кургак порошок эритмеси көп учурда ысык субстраттарга жогорку температурада (40 градустан жогору) колдонулат, мисалы, жайында күндүн астында сырткы дубал шыбоо, бул көп учурда цементтин кургашын жана кургак порошок эритмесинин катууланышын тездетет. Сууну кармоо ылдамдыгынын төмөндөшү иштөөгө жөндөмдүүлүккө жана жаракага туруктуулукка таасир этет деген айкын сезимди жаратат жана бул шартта температура факторлорунун таасирин азайтуу өзгөчө маанилүү.
Метилгидроксиэтилцеллюлоза эфир кошулмалары учурда технологиялык өнүгүүнүн алдыңкы сабында деп эсептелгени менен, алардын температурага көз карандылыгы кургак порошок эритмесинин иштешинин начарлашына алып келет. Метилгидроксиэтилцеллюлозанын көлөмү көбөйгөнү менен (жайкы формула), иштөө жөндөмдүүлүгү жана жаракага туруктуулугу дагы эле колдонуу муктаждыктарын канааттандыра албайт. Эфирификация даражасын жогорулатуу сыяктуу атайын дарылоо аркылуу сууну кармоо эффектисин жогорку температурада сактоого болот, ошондуктан ал катаал шарттарда жакшыраак иштөөнү камсыздай алат.
3. Целлюлоза эфиринин коюуланышы жана тиксотропиясы
Целлюлоза эфиринин коюуланышы жана тиксотропиясы: Целлюлоза эфиринин экинчи функциясы — коюулантуу таасири төмөнкүлөргө көз каранды: целлюлоза эфиринин полимерленүү даражасына, эритменин концентрациясына, жылышуу ылдамдыгына, температурага жана башка шарттарга. Эритменин гелдөө касиети алкил целлюлозага жана анын модификацияланган туундуларына гана тиешелүү. Гельдөө касиеттери алмаштыруу даражасына, эритменин концентрациясына жана кошулмаларына байланыштуу. Гидроксиалкил модификацияланган туундулары үчүн гелдин касиеттери гидроксиалкилдин модификация даражасына да байланыштуу. Төмөн илешкектүүлүктөгү MC жана HPMC үчүн 10%-15% эритме даярдалышы мүмкүн, орточо илешкектүүлүктөгү MC жана HPMC үчүн 5%-10% эритме даярдалышы мүмкүн, ал эми жогорку илешкектүүлүктөгү MC жана HPMC үчүн 2%-3% гана эритме даярдалышы мүмкүн жана Адатта целлюлоза эфиринин илешкектүүлүк классификациясы да 1%-2% эритме менен классификацияланат.
Жогорку молекулярдык салмактагы целлюлоза эфири коюулантуу эффективдүүлүгүнө ээ. Бир эле концентрациядагы эритмеде ар кандай молекулярдык салмактагы полимерлер ар кандай илешкектикке ээ. Жогорку даража. Максаттуу илешкектикке көп өлчөмдөгү төмөнкү молекулярдык салмактагы целлюлоза эфирин кошуу менен гана жетишүүгө болот. Анын илешкектиги кесүү ылдамдыгына аз көз каранды, ал эми жогорку илешкектик максаттуу илешкектикке жетет, ал эми талап кылынган кошуу көлөмү аз, ал эми илешкектик коюулантуу эффективдүүлүгүнө көз каранды. Ошондуктан, белгилүү бир консистенцияга жетүү үчүн белгилүү бир өлчөмдөгү целлюлоза эфири (эритменин концентрациясы) жана эритменин илешкектиги кепилдениши керек. Эритменин гель температурасы да эритменин концентрациясынын жогорулашы менен сызыктуу төмөндөйт жана белгилүү бир концентрацияга жеткенден кийин бөлмө температурасында гель болуп калат. HPMCнин гель болуп калуу концентрациясы бөлмө температурасында салыштырмалуу жогору.
Ырааттуулукту бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн тандоо жана ар кандай модификация даражасындагы целлюлоза эфирлерин тандоо менен да жөнгө салууга болот. Модификация деп аталган нерсе - MCнин скелет түзүлүшүнө гидроксиалкил топторунун белгилүү бир деңгээлдеги алмаштыруусун киргизүү. Эки орун басардын салыштырмалуу алмаштыруу маанилерин, башкача айтканда, биз көп айткан метокси жана гидроксиалкил топторунун DS жана ms салыштырмалуу алмаштыруу маанилерин өзгөртүү менен. Целлюлоза эфиринин ар кандай иштөө талаптарын эки орун басардын салыштырмалуу алмаштыруу маанилерин өзгөртүү менен алууга болот.
Консистенция менен модификациянын ортосундагы байланыш: целлюлоза эфирин кошуу эритменин сууну керектөөсүнө таасир этет, суу менен цементтин суу-байланыштыруучу катышын өзгөртүү коюулантуу эффектин берет, дозасы канчалык жогору болсо, сууну керектөө ошончолук жогору болот.
Курулуш материалдарында колдонулган целлюлоза эфирлери муздак сууда тез эрип, система үчүн ылайыктуу консистенцияны камсыз кылышы керек. Эгерде белгилүү бир кесүү ылдамдыгы берилсе, ал дагы эле флокуленттүү жана коллоиддик блокко айланат, бул сапатсыз же сапатсыз продукт болуп саналат.
Цемент пастасынын консистенциясы менен целлюлоза эфиринин дозасынын ортосунда жакшы сызыктуу байланыш бар. Целлюлоза эфири эритменин илешкектүүлүгүн бир топ жогорулата алат. Дозасы канчалык чоң болсо, таасири ошончолук айкын болот. Жогорку илешкектүү целлюлоза эфиринин суу эритмеси жогорку тиксотропияга ээ, бул дагы целлюлоза эфиринин негизги мүнөздөмөсү болуп саналат. MC полимерлеринин суу эритмелери, адатта, псевдопластикалык жана тиксотроптук эмес суюктукка гель температурасынан төмөн ээ, бирок Ньютон агымынын касиеттери төмөн жылышуу ылдамдыгында болот. Псевдопластикалык целлюлоза эфиринин молекулярдык салмагы же концентрациясы менен, орун басардын түрүнө жана орун басардын даражасына карабастан, жогорулайт. Ошондуктан, бирдей илешкектүүлүк даражасындагы целлюлоза эфирлери, MC, HPMC, HEMC болбосун, концентрация жана температура туруктуу бойдон калса, ар дайым бирдей реологиялык касиеттерди көрсөтөт.
Температура көтөрүлгөндө жана жогорку тиксотроптук агымдар пайда болгондо структуралык гельдер пайда болот. Жогорку концентрациялуу жана төмөнкү илешкектүүлүктүү целлюлоза эфирлери гель температурасынан төмөн дагы тиксотропияны көрсөтөт. Бул касиет курулуш эритмесин курууда тегиздөөнү жана чөгүүнү жөнгө салуу үчүн чоң пайда алып келет. Бул жерде целлюлоза эфиринин илешкектүүлүгү канчалык жогору болсо, сууну ошончолук жакшы кармай тургандыгын, бирок илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, целлюлоза эфиринин салыштырмалуу молекулярдык салмагы ошончолук жогору болорун жана анын эригичтигинин ошого жараша төмөндөй тургандыгын түшүндүрүү керек, бул эритменин концентрациясына жана курулуш көрсөткүчтөрүнө терс таасирин тийгизет. Илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, эритмеге коюулантуу таасири ошончолук айкын болот, бирок ал толугу менен пропорционалдуу эмес. Орто жана төмөнкү илешкектүүлүккө ээ, бирок модификацияланган целлюлоза эфири нымдуу эритменин структуралык бекемдигин жакшыртууда жакшыраак көрсөткүчтөргө ээ. Илешкектүүлүктүн жогорулашы менен целлюлоза эфиринин сууну кармоосу жакшырат. 4. Целлюлоза эфиринин кечигүүсү
Целлюлоза эфиринин кечеңдеши: Целлюлоза эфиринин үчүнчү функциясы цементтин гидратация процессин кечеңдетүү болуп саналат. Целлюлоза эфири эритмеге ар кандай пайдалуу касиеттерди берет, ошондой эле цементтин алгачкы гидратация жылуулугун азайтат жана цементтин гидратация динамикалык процессин кечеңдетет. Бул эритмени суук аймактарда колдонуу үчүн жагымсыз. Бул кечеңдетүү эффектиси целлюлоза эфиринин молекулаларынын CSH жана ca(OH)2 сыяктуу гидратация продуктуларына адсорбциясынан келип чыгат. Тешикчелүү эритменин илешкектүүлүгүнүн жогорулашынан улам, целлюлоза эфири эритмедеги иондордун кыймылдуулугун азайтып, ошону менен гидратация процессин кечеңдетет.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 4-февралы