Sellýuloza efiri tebigy sellýulozadan himiki modifikasiýa arkaly çig mal hökmünde ýasalan sintetiki polimerdir. Sellýuloza efiri tebigy sellýulozanyň türewidir, sellýuloza efiriniň önümçiligi we sintetiki polimer tapawutlydyr, onuň iň esasy materialy sellýuloza, tebigy polimer birleşmeleridir. Tebigy sellýuloza gurluşynyň aýratynlygy sebäpli sellýulozanyň özüniň eterleşdiriji agent bilen reaksiýa girmäge ukyby ýok. Emma şişýän agent bilen işlenenden soň, molekulýar zynjyrlar we zynjyrlar arasyndaky güýçli wodorod baglanyşyklary ýok edildi we gidroksil toparynyň işjeňligi reaksiýa ukyby bilen aşgarly sellýuloza bölünip çykaryldy we sellýuloza efiri eterleşdiriji agentiň — OH toparynyň — OR toparyna reaksiýasy arkaly alyndy.
Sellýuloza efirleriniň häsiýetleri orunbasarlaryň görnüşine, sanyna we paýlanyşyna baglydyr. Sellýuloza efiriniň klassifikasiýasyna orunbasarlaryň görnüşine, efirleşme derejesine, ereýänligine we degişli ulanylyşyna esaslanýar. Molekulýar zynjyrdaky orunbasarlaryň görnüşine görä, ony ýeke efir we garyşyk efire bölmek bolýar. MC adatça ýeke efir hökmünde ulanylýar, HPmc bolsa garyşyk efirdir. Metil sellüloza efiri MC, gidroksil metoksidiň üstünde tebigy sellüloza glýukoza birligi bolup, önümiň gurluş formulasy [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X bilen çalşyrylýar, gidroksipropil metil sellüloza efiri HPmc, gidroksil metoksidiň üstünde bir birlik bolup, gidroksipropil bilen çalşyrylan önümiň başga bir bölegidir. Gurluş formulasy [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X we bazarda giňden ulanylýan we satylýan gidroksietil metil sellüloza efiri HEmc-dir.
Erijiligine görä ion we ion däl görnüşlere bölünip bilner. Suwda ereýän ion däl sellýuloza efiri esasan alkil efirinden we gidroksil alkil efirinden ybarat bolup, iki seriýa görnüşine eýedir. Ion CMC esasan sintetiki ýuwujy serişdelerde, dokma senagatynda, çaphanada, azyk we nebit önümçiliginde ulanylýar. Ion däl MC, HPmc, HEmc we beýlekiler esasan gurluşyk materiallarynda, lateks örtüklerinde, lukmançylykda, gündelik himiýada we beýleki ugurlarda ulanylýar. Goýaldyjy serişde, suw saklaýjy serişde, stabilizator, dispersant, plýonka emele getiriji serişde hökmünde ulanylýar.
Sellýuloza efiriniň suwy saklamak
Gurluşyk materiallarynyň, esasanam gurak garyşyk erginiň önümçiliginde, sellýuloza efiri, esasanam ýörite erginiň (üýtgedilen erginiň) önümçiliginde, aýrylmaz bölek bolup durýar, ornuny tutýan möhüm bölekdir.
Suwda ereýän sellýuloza efiriniň erginde möhüm roly, esasan, üç tarapy bar, biri suwy ajaýyp saklamak ukyby, ikinjisi ergin konsistensiýasynyň we tiksotropiýanyň täsiri, üçünjisi bolsa sement bilen özara täsirleşmegi.
Sellýuloza efiriniň suwda saklanmagy gidroskopikligiň esasyna, erginiň düzümine, erginiň gatlagynyň galyňlygyna, erginiň suwa bolan islegine, kondensasiýa materialynyň kondensasiýa wagtyna baglydyr. Sellýuloza efiriniň suwda saklanmagy selýuloza efiriniň öz erime we suwsuzlanmasyndan gelip çykýar. Sellýuloza molekulýar zynjyrlarynyň, köp sanly ýokary derejede gidratlanan OH toparlaryny öz içine alsa-da, ýokary derejede kristal gurluşy sebäpli suwda eremeýändigi mälim. Diňe gidroksil toparlarynyň gidratasiýa ukyby güýçli molekulaara wodorod baglanyşyklaryny we wan der Waals güýçlerini tölemek üçin ýeterlik däl. Molekulýar zynjyra orunbasarlar girizilende, diňe orunbasarlar wodorod zynjyryny ýok etmeýär, eýsem goňşy zynjyrlaryň arasyndaky orunbasarlaryň birleşmegi sebäpli zynjyrara wodorod baglanyşyklary hem bozulýar. Orunbasarlar näçe uly bolsa, molekulalaryň arasyndaky aralyk şonça uly bolýar. Wodorod baglanyşygynyň täsiri, selýuloza torunyň giňelmegi, ergin selýuloza efirine suwda ereýär, ýokary ýapyşykly erginiň emele gelmegi. Temperatura ýokarlananda, polimeriň gidratasiýalygy azalýar we zynjyrlaryň arasyndaky suw çykarylýar. Suwsuzlandyryjy täsir ýeterlik bolanda, molekulalar birleşip başlaýar we gel üç ölçegli tor görnüşinde bükülýär. Eritmäniň suw saklanmagyna täsir edýän faktorlara sellüloza efiriniň ýapyşyklygy, dozasy, bölejikleriniň inçeligi we hyzmat temperaturasy girýär.
Sellýuloza efiriniň ýapyşlygy näçe ýokary bolsa, suwy saklamak ukyby, polimer ergininiň ýapyşlygy şonça-da gowy bolýar. Polimeriň molekulýar agramy (polimerleşme derejesi) zynjyryň molekulýar gurluşynyň uzynlygy we morfologiýasy bilen hem kesgitlenýär we orunbasarlaryň sanynyň paýlanyşy ýapyşlyk aralygyna gönüden-göni täsir edýär. [eta] = Km alfa
Polimer erginleriniň içki ýapyşganlygy
M polimer molekulýar agramy
α polimer häsiýetli sabit
K ýapyşykly ergin koeffisiýenti
Polimer ergininiň ýapyşlygy polimeriň molekulýar agramyna baglydyr. Sellýuloza efir erginleriniň ýapyşlygy we konsentrasiýasy dürli ulanylyşlar bilen baglanyşyklydyr. Şonuň üçin her bir selýuloza efiriniň köp dürli ýapyşlyk aýratynlyklary bar, ýapyşlygy düzgünleşdirmek hem esasan aşgarly selýulozanyň dargamagy, ýagny selýuloza molekulýar zynjyrynyň döwülmegi arkaly amala aşyrylýar.
Bölejikleriň ululygy üçin, bölejik näçe inçe bolsa, suw şonça-da gowy saklanýar. Sellýuloza efiriniň uly bölejikleri suw bilen degende, ýüz derrew ereýär we suw molekulalarynyň aralaşmagynyň öňüni almak üçin materialy örtmek üçin gel emele getirýär, käte uzak wagtlap garyşdyrylanda deň derejede ýaýrap bolmaýar, bu bolsa laýly flokulýant ergininiň ýa-da aglomeratyň emele gelmegine sebäp bolýar. Sellýuloza efiriniň eremegi sellýuloza efirini saýlamagyň esasy faktorlarynyň biridir.
Sellýuloza efiriniň goýalmagy we tiksotropiýasy
Sellýuloza efiriniň ikinji täsiri - goýalma aşakdakylara baglydyr: sellýuloza efiriniň polimerleşme derejesine, erginiň konsentrasiýasyna, kesiş tizligine, temperatura we beýleki şertlere. Eritmäniň gelleşme häsiýeti alkil selýuloza we onuň modifisirlenen türewlerine mahsusdyr. Gelleşme häsiýetleri çalşyryş derejesine, erginiň konsentrasiýasyna we goşundylar bilen baglanyşyklydyr. Gidroksil alkil modifisirlenen türewleri üçin gel häsiýetleri hem gidroksil alkiliň modifisasiýa derejesine baglydyr. Pes ýapyşykly ergin üçin MC we HPmc konsentrasiýasy üçin 10%-15% konsentrasiýaly ergin, orta ýapyşykly MC we HPmc 5%-10% ergin we ýokary ýapyşykly MC we HPmc diňe 2%-3% ergin taýýarlap bolýar we adatça selýuloza efiriniň ýapyşyklygy hem 1%-2% ergin bilen derejelenýär. Ýokary molekulýar agramly sellýuloza efir goýaldyjysynyň netijeliligi, erginiň konsentrasiýasy birmeňzeş, dürli molekulýar agramly polimerleriň dürli ýapyşyklygy, ýapyşyklygy we molekulýar agramy aşakdaky ýaly beýan edilip bilner, [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn ýokary ortaça polimerleşme derejesidir. Pes molekulýar agramly sellýuloza efiri maksatly ýapyşyklyga ýetmek üçin has köp goşmaly. Onuň ýapyşyklygy kesiş tizligine az bagly, maksatly ýapyşyklyga ýetmek üçin ýokary ýapyşyklyga az goşmaly, ýapyşyklyk goýalma netijeliligine baglydyr. Şonuň üçin belli bir yzygiderlilige ýetmek üçin belli bir mukdarda sellýuloza efiri (erginiň konsentrasiýasy) we erginiň ýapyşyklygy kepillendirilmelidir. Erginiň gelleşme temperaturasy erginiň konsentrasiýasynyň ýokarlanmagy bilen çyzykly peseldi we belli bir konsentrasiýa ýetenden soň otag temperaturasynda gelleşme boldy. HPmc otag temperaturasynda ýokary gelleşme konsentrasiýasyna eýedir.
Konsistensiýany bölejikleriň ölçeglerini we dürli üýtgeşme derejelerine eýe bolan sellýuloza efirlerini saýlamak arkaly hem sazlap bolýar. Modifikasiýa diýilýän zat, MC-niň skelet gurluşyna belli bir derejede orun çalyşma bilen gidroksil alkil toparynyň girizilmegidir. Iki orun çalyşyjynyň deňeşdirme derejelerini, ýagny metoksi we gidroksil toparlarynyň DS we MS deňeşdirme derejelerini üýtgetmek arkaly. Iki görnüşli orun çalyşyjynyň deňeşdirme derejelerini üýtgetmek arkaly sellýuloza efiriniň dürli häsiýetleri talap edilýär.
yzygiderlilik bilen üýtgeşmäniň arasyndaky gatnaşyk. 5-nji suratda sellýuloza efiriniň goşulmagy erginiň suw sarp edilişine täsir edýär we suw bilen sementiň suw-baglanyşyk gatnaşygyny üýtgedýär, bu bolsa goýaltma täsiridir. Doza näçe ýokary bolsa, suw sarp edilişi şonça-da köp.
Toz görnüşli gurluşyk materiallarynda ulanylýan sellýuloza efirleri sowuk suwda çalt eremeli we ulgama zerur konsistensiýany bermelidir. Eger berlen kesiş tizligi henizem flokulýan we kolloid bolsa, ol pes hilli ýa-da pes hilli önümdir.
Sement şlamynyň konsistensiýasy bilen sellýuloza efiriniň dozasynyň arasynda hem gowy çyzykly gatnaşyk bar, sellýuloza efiri erginiň ýapyşyklygyny ep-esli ýokarlandyryp biler, doza näçe köp bolsa, täsiri şonça-da aýdyň bolar.
Ýokary ýapyşykly sellýuloza efiriniň suw ergini ýokary tiksotropiýa eýedir, bu bolsa sellýuloza efiriniň aýratynlyklarynyň biridir. Mc görnüşli polimerleriň suw erginleri, adatça, gel temperaturasyndan pes psewdoplastik, tiksotrop däl akyjylyga eýedir, ýöne pes kesiş tizliginde Nýuton akyş häsiýetlerine eýedir. Psewdoplastiklik sellýuloza efiriniň molekulýar agramynyň ýa-da konsentrasiýasynyň ýokarlanmagy bilen artýar we ornuny tutýan görnüşine we derejesine bagly däldir. Şonuň üçin, MC, HPmc ýa-da HEmc bolsun, şol bir ýapyşyklyk derejesindäki sellýuloza efirleri, konsentrasiýa we temperatura üýtgewsiz galanda, hemişe şol bir reologik häsiýetleri görkezýärler. Temperatura ýokarlananda, gurluşyk geli emele gelýär we ýokary tiksotropik akyş ýüze çykýar. Ýokary konsentrasiýaly we pes ýapyşykly sellýuloza efirleri gel temperaturasyndan pes bolsa-da tiksotropiýa görkezýär. Bu häsiýet gurluşyk ergininiň gurluşygyna onuň akymyny we akym asma häsiýetini sazlamak üçin uly peýda getirýär. Bu ýerde düşündirilmelidir, sellýuloza efiriniň ýapyşyklygy näçe ýokary bolsa, suwy şonça gowy saklaýar, ýöne ýapyşyklyk näçe ýokary bolsa, sellýuloza efiriniň deňeşdirme molekulýar agramy şonça ýokary bolýar, bu bolsa onuň ereme ukybynyň degişlilikde peselmegine getirýär, bu bolsa erginiň konsentrasiýasyna we gurluşyk işine ýaramaz täsir edýär. Ýapyşyklyk näçe ýokary bolsa, erginiň goýaltma täsiri şonça aýdyň bolýar, ýöne bu doly proporsional gatnaşyk däl. Käbir ýapyşyklyk pes, ýöne üýtgedilen sellýuloza efiri çygly erginiň gurluş berkligini gowulandyrmakda has ajaýyp netije berýär, ýapyşyklygyň ýokarlanmagy bilen sellýuloza efiriniň suwy saklamak ýagdaýy gowulaşýar.
Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 30-njy marty