Paruoštame skiedinyje įmaišomas kiekisceliuliozės eterisyra labai mažas, tačiau jis gali žymiai pagerinti šlapio skiedinio eksploatacines savybes ir yra pagrindinis priedas, turintis įtakos skiedinio konstrukcinėms savybėms. Protingas skirtingų rūšių, skirtingo klampumo, skirtingo dalelių dydžio, skirtingo klampumo laipsnio ir pridėtų kiekių celiuliozės eterių pasirinkimas turės teigiamos įtakos sauso miltelių skiedinio eksploatacinių savybių gerinimui.
Šiuo metu daugelis mūro ir tinkavimo skiedinių prastai sulaiko vandenį, o vandens suspensija po kelių minučių pastovėjimo atsiskiria. Vandens sulaikymas yra svarbi metilceliuliozės eterio savybė, į kurią atkreipia dėmesį daugelis vietinių sausų mišinių gamintojų, ypač pietiniuose regionuose, kuriuose yra aukšta temperatūra. Sausų mišinių vandens sulaikymo poveikį įtakojantys veiksniai yra pridėto MC kiekis, MC klampumas, dalelių smulkumas ir naudojimo aplinkos temperatūra.
1. Koncepcija
Celiuliozės eteris yra sintetinis polimeras, pagamintas iš natūralios celiuliozės cheminės modifikacijos būdu. Celiuliozės eteris yra natūralios celiuliozės darinys. Celiuliozės eterio gamyba skiriasi nuo sintetinių polimerų. Jo pagrindinė medžiaga yra celiuliozė, natūralus polimerinis junginys. Dėl natūralios celiuliozės struktūros ypatumų pati celiuliozė neturi gebėjimo reaguoti su eterinimo agentais. Tačiau po apdorojimo brinkinimo agentu stiprios vandenilinės jungtys tarp molekulinių grandinių ir grandinių yra sunaikinamos, o aktyvus hidroksilo grupės atpalaidavimas tampa reaktyvia šarmine celiuliozė. Gaunamas celiuliozės eteris.
Celiuliozės eterių savybės priklauso nuo pakaitų tipo, skaičiaus ir pasiskirstymo. Celiuliozės eterių klasifikacija taip pat grindžiama pakaitų tipu, eterifikacijos laipsniu, tirpumu ir susijusiomis taikymo savybėmis. Pagal pakaitų tipą molekulinėje grandinėje juos galima suskirstyti į monoeterius ir mišrius eterius. Paprastai MC vartojamas kaip monoeteris, o PMC – kaip mišrus eteris. Metilceliuliozės eteris MC yra produktas, gaunamas pakeitus natūralios celiuliozės gliukozės vieneto hidroksilo grupę metoksi grupe. Tai produktas, gaunamas dalį vieneto hidroksilo grupės pakeičiant metoksi grupe, o kitą dalį – hidroksipropilo grupe. Struktūrinė formulė yra [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietilmetilceliuliozės eteris HEMC, tai yra pagrindinės rinkoje plačiai naudojamos ir parduodamos rūšys.
Pagal tirpumą jį galima suskirstyti į joninius ir nejoninius. Vandenyje tirpūs nejoniniai celiuliozės eteriai daugiausia sudaryti iš dviejų alkileterių ir hidroksialkileterių serijų. Joninis CMC daugiausia naudojamas sintetiniuose plovikliuose, tekstilės marginime ir dažyme, maisto ir naftos žvalgyboje. Nejoniniai MC, PMC, HEMC ir kt. daugiausia naudojami statybinėse medžiagose, latekso dangose, medicinoje, kasdienėse chemijos srityse ir kt. Naudojami kaip tirštiklis, vandenį sulaikanti medžiaga, stabilizatorius, dispergentas ir plėvelę formuojanti medžiaga.
2. Celiuliozės eterio vandens sulaikymas
Celiuliozės eterio vandens sulaikymas: Statybinių medžiagų, ypač sausų miltelių skiedinio, gamyboje celiuliozės eteris vaidina nepakeičiamą vaidmenį, ypač gaminant specialų skiedinį (modifikuotą skiedinį), jis yra nepakeičiamas ir svarbus komponentas.
Vandenyje tirpaus celiuliozės eterio vaidmuo skiedinyje daugiausia susijęs su trimis aspektais: puikiu vandens sulaikymo gebėjimu, įtaka skiedinio konsistencijai ir tiksotropijai, o trečia – sąveika su cementu. Celiuliozės eterio vandens sulaikymo poveikis priklauso nuo pagrindo sluoksnio vandens įgeriamumo, skiedinio sudėties, skiedinio sluoksnio storio, skiedinio vandens poreikio ir stingstančios medžiagos stingimo laiko. Pačio celiuliozės eterio vandens sulaikymas atsiranda dėl paties celiuliozės eterio tirpumo ir dehidratacijos. Kaip visi žinome, nors celiuliozės molekulinėje grandinėje yra daug labai hidratuojamų OH grupių, ji netirpsta vandenyje, nes celiuliozės struktūra pasižymi dideliu kristališkumo laipsniu.
Vien hidroksilo grupių hidratacijos gebėjimo nepakanka, kad būtų padengtos stiprios vandenilinės jungtys ir van der Valso jėgos tarp molekulių. Todėl jis tik brinksta, bet netirpsta vandenyje. Kai į molekulinę grandinę įvedamas pakaitas, ne tik pakaitas suardo vandenilinę grandinę, bet ir tarpgrandiniai vandeniliniai ryšiai suardomi dėl pakaito įstrigimo tarp gretimų grandinių. Kuo didesnis pakaitas, tuo didesnis atstumas tarp molekulių. Kuo didesnis atstumas. Kuo didesnis vandenilinių jungčių ardymo efektas, celiuliozės eteris, išsiplėtęs celiuliozės gardelėms ir patekęs į tirpalą, tampa tirpus vandenyje, sudarydamas didelio klampumo tirpalą. Kai temperatūra pakyla, polimero hidratacija susilpnėja, o vanduo tarp grandinių yra išstumiamas. Kai dehidratacijos efektas yra pakankamas, molekulės pradeda agreguotis, sudarydamos trimatę tinklinę gelio struktūrą ir išsilankstydamos. Skiedinio vandens sulaikymą įtakojantys veiksniai yra celiuliozės eterio klampumas, pridėtas kiekis, dalelių smulkumas ir naudojimo temperatūra.
Kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis. Klampumas yra svarbus MC charakteristikų parametras. Šiuo metu skirtingi MC gamintojai naudoja skirtingus MC klampumo matavimo metodus ir prietaisus. Pagrindiniai metodai yra Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde ir Brookfield. To paties produkto klampumo rezultatai, išmatuoti skirtingais metodais, labai skiriasi, o kai kurie netgi dvigubai. Todėl lyginant klampumą, reikia atlikti palyginimą tarp tų pačių bandymo metodų, įskaitant temperatūros, rotoriaus ir kt.
Apskritai, kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo efektas. Tačiau kuo didesnis klampumas ir didesnė MC molekulinė masė, tuo mažesnis jo tirpumas neigiamai paveiks skiedinio stiprumą ir konstrukcines savybes. Kuo didesnis klampumas, tuo akivaizdesnis skiedinio tirštėjimo poveikis, tačiau jis nėra tiesiogiai proporcingas. Kuo didesnis klampumas, tuo klampesnis bus šlapias skiedinys, t. y. statybos metu jis prilimpa prie grandiklio ir pasižymi dideliu sukibimu su pagrindu. Tačiau tai nepadeda padidinti paties šlapio skiedinio konstrukcinio stiprumo. Statybos metu atsparumas įdubimui nėra akivaizdus. Priešingai, kai kurie vidutinio ir mažo klampumo, bet modifikuoti metilceliuliozės eteriai puikiai gerina šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą.
Kuo didesnis celiuliozės eterio kiekis pridedamas prie skiedinio, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis, o kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis.
Kalbant apie dalelių dydį, kuo smulkesnė dalelė, tuo geriau ji sulaiko vandenį. Didelėms celiuliozės eterio dalelėms kontaktuojant su vandeniu, paviršius iš karto ištirpsta ir sudaro gelį, kuris apgaubia medžiagą ir neleidžia vandens molekulėms toliau prasiskverbti. Kartais net ir ilgai maišant, medžiaga negali būti tolygiai disperguota ir ištirpinta, todėl susidaro drumstas flokuliuojantis tirpalas arba aglomeracija. Tai labai veikia celiuliozės eterio vandens sulaikymą, o tirpumas yra vienas iš veiksnių, lemiančių celiuliozės eterio pasirinkimą.
Smulkumas taip pat yra svarbus metilceliuliozės eterio eksploatacinių savybių rodiklis. Sausiems miltelių pavidalo skiediniui naudojamas MC turi būti milteliai, kuriuose yra mažai vandens, o smulkumas taip pat reikalauja, kad 20–60 % dalelių būtų mažesnės nei 63 μm. Smulkumas turi įtakos metilceliuliozės eterio tirpumui. Stambus MC paprastai yra granuliuotas ir lengvai tirpsta vandenyje be aglomeratų, tačiau tirpimo greitis yra labai mažas, todėl netinka naudoti sausuose miltelių pavidalo skiedinyje. Sausuose miltelių pavidalo skiedinyje MC yra išsklaidytas tarp cemento medžiagų, tokių kaip užpildas, smulkus užpildas ir cementas, ir tik pakankamai smulkūs milteliai gali išvengti metilceliuliozės eterio aglomeratų susidarymo maišant su vandeniu. Kai MC pridedama su vandeniu, kad ištirptų aglomeratai, jį labai sunku išsklaidyti ir ištirpinti.
Stambus MC smulkumas ne tik švaisto medžiagas, bet ir sumažina vietinį skiedinio stiprumą. Kai toks sausų miltelių skiedinys užtepamas dideliame plote, vietinio sausų miltelių skiedinio kietėjimo greitis gerokai sumažėja, o dėl skirtingo kietėjimo laiko atsiranda įtrūkimų. Mechaniškai purškiamo skiedinio smulkumo reikalavimas yra didesnis dėl trumpesnio maišymo laiko. MC smulkumas taip pat turi tam tikrą įtaką jo vandens sulaikymui. Apskritai, esant tokiam pačiam klampumui, bet skirtingam smulkumui, metilceliuliozės eteriams, esant tokiam pačiam priedo kiekiui, kuo smulkesnis, tuo geresnis vandens sulaikymo efektas.
MC vandens sulaikymas taip pat susijęs su naudojama temperatūra, o metilceliuliozės eterio vandens sulaikymas mažėja didėjant temperatūrai. Tačiau realiose medžiagų panaudojimo srityse sausų miltelių pavidalo skiedinys dažnai naudojamas ant karštų pagrindų aukštoje temperatūroje (aukštesnėje nei 40 laipsnių) įvairiose aplinkose, pavyzdžiui, vasarą tinkuojant išorines sienas saulėje, o tai dažnai pagreitina cemento kietėjimą ir sausų miltelių pavidalo skiedinio kietėjimą. Dėl vandens sulaikymo greičio sumažėjimo akivaizdžiai paveikiamos ir darbinės savybės, ir atsparumas įtrūkimams, todėl ypač svarbu sumažinti temperatūros veiksnių įtaką tokiomis sąlygomis.
Norsmetilhidroksietilceliuliozės eterisNors priedai šiuo metu laikomi technologinės plėtros priešakyje, jų priklausomybė nuo temperatūros vis tiek silpnins sausų miltelių pavidalo skiedinio eksploatacines savybes. Nors metilhidroksietilceliuliozės kiekis padidintas (vasaros formulė), apdorojamumas ir atsparumas įtrūkimams vis tiek neatitinka naudojimo poreikių. Dėl tam tikrų specialių MC apdorojimo būdų, pvz., padidinus eterifikacijos laipsnį ir pan., vandens sulaikymo efektą galima išlaikyti aukštesnėje temperatūroje, kad būtų užtikrintas geresnis veikimas atšiauriomis sąlygomis.
Įrašo laikas: 2024 m. balandžio 28 d.