Ефір целюлози - це синтетичний полімер, виготовлений з натуральної целюлози як сировини шляхом хімічної модифікації.Ефір целюлози є похідною природної целюлози, виробництво ефіру целюлози та синтетичного полімеру відрізняється, основним матеріалом є целюлоза, природні полімерні сполуки.Через особливості структури природної целюлози сама целюлоза не має здатності реагувати з етерифікатором.Але після обробки агентом набухання міцні водневі зв’язки між молекулярними ланцюгами та ланцюгами були зруйновані, і активність гідроксильної групи була вивільнена в лужну целюлозу з реакційною здатністю, і ефір целюлози був отриманий через реакцію етерифікуючого агента — ОН-групи в — група АБО.
Властивості ефірів целюлози залежать від виду, кількості та розподілу замісників.Класифікація ефіру целюлози також базується на типі заступників, ступені етерифікації, розчинності та відповідному застосуванні.За типом заступників у молекулярному ланцюзі його можна розділити на простий ефір і змішаний ефір.MC зазвичай використовується як один ефір, тоді як HPmc є змішаним ефіром.Метиловий ефір целюлози MC — це природна одиниця глюкози целюлози на основі гідроксилу — це метоксид, замінений структурною формулою продукту [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, гідроксипропілметиловий ефір целюлози HPmc — це одиниця на основі гідроксилу — це частина заміненого метоксиду, інша частина продукту, заміненого гідроксипропілом. Структурна формула [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X і гідроксіетилметилцелюлозний ефір HEmc, який широко використовується і продається на ринку.
За розчинністю можна розділити на іонний тип і неіонний тип.Водорозчинний неіонний ефір целюлози в основному складається з алкілового ефіру та гідроксилалкилового ефіру двох серій різновидів.Ionic Cmc в основному використовується в синтетичних миючих засобах, текстилі, поліграфії, харчових продуктах і експлуатації нафти.Неіонні MC, HPmc, HEmc та інші в основному використовуються в будівельних матеріалах, латексних покриттях, медицині, щоденній хімії та інших аспектах.Як загусник, водоутримувач, стабілізатор, диспергатор, плівкоутворювач.
Утримання води ефіру целюлози
У виробництві будівельних матеріалів, особливо сухих розчинів, ефір целюлози відіграє незамінну роль, особливо у виробництві спеціального розчину (модифікованого розчину), є незамінною частиною.
Важлива роль водорозчинного ефіру целюлози в будівельному розчині в основному має три аспекти: один - чудова здатність утримувати воду, другий - вплив консистенції та тиксотропності розчину, а третій - взаємодія з цементом.
Водозатримування ефіру целюлози залежить від гідроскопічності основи, складу розчину, товщини шару розчину, потреби розчину у воді, часу конденсації конденсаційного матеріалу.Утримання води в ефірі целюлози відбувається через розчинність і дегідратацію самого ефіру целюлози.Добре відомо, що молекулярні ланцюги целюлози, хоча вони містять велику кількість високогідратованих груп ОН, нерозчинні у воді через їхню висококристалічну структуру.Гідратаційної здатності гідроксильних груп недостатньо, щоб компенсувати міцні міжмолекулярні водневі зв’язки та сили Ван-дер-Ваальса.При введенні заступників у молекулярний ланцюг не тільки заступники руйнують водневий ланцюг, але й розриваються міжланцюгові водневі зв’язки внаслідок розклинювання заступників між сусідніми ланцюгами.Чим більші замісники, тим більша відстань між молекулами.Чим більше руйнування ефекту водневого зв'язку, розширення решітки целюлози, розчин у ефірі целюлози стає водорозчинним, утворення високов'язкого розчину.З підвищенням температури гідратація полімеру зменшується, і вода між ланцюгами витісняється.Коли ефект зневоднення є достатнім, молекули починають агрегувати, і гель згортається в тривимірну мережу.Фактори, що впливають на водоутримання будівельного розчину, включають в’язкість ефіру целюлози, дозування, тонкість частинок і робочу температуру.
Чим більша в'язкість ефіру целюлози, тим краща продуктивність утримання води, в'язкість полімерного розчину.Молекулярна маса (ступінь полімеризації) полімеру також визначається довжиною і морфологією молекулярної структури ланцюга, а розподіл числа замісників безпосередньо впливає на діапазон в'язкості.[ета] = км альфа
Характеристична в'язкість розчинів полімерів
М молекулярна маса полімеру
α характеристична константа полімеру
K коефіцієнт в'язкості розчину
В'язкість розчину полімеру залежить від молекулярної маси полімеру.В'язкість і концентрація розчинів ефіру целюлози пов'язані з різними застосуваннями.Таким чином, кожен ефір целюлози має багато різних специфікацій в'язкості, регулювання в'язкості також відбувається в основному за рахунок деградації лужної целюлози, а саме розриву молекулярного ланцюга целюлози.
Щодо розміру частинок, чим дрібніші частинки, тим краще утримується вода.Великі частинки ефіру целюлози контактують з водою, поверхня негайно розчиняється та утворює гель, щоб загорнути матеріал, щоб запобігти подальшому проникненню молекул води, іноді тривале перемішування не може бути рівномірно розчинено, утворення каламутного флокулентного розчину або агломерат.Розчинність ефіру целюлози є одним із факторів вибору ефіру целюлози.
Згущення та тиксотропія ефіру целюлози
Другий ефект ефіру целюлози – згущення залежить від: ступеня полімеризації ефіру целюлози, концентрації розчину, швидкості зсуву, температури та інших умов.Властивість гелеутворення розчину є унікальною для алкілцелюлози та її модифікованих похідних.Характеристики гелеутворення пов'язані зі ступенем заміщення, концентрацією розчину та добавками.Для модифікованих гідроксилалкилом похідних властивості гелю також пов’язані зі ступенем модифікації гідроксилалкилом.Для концентрації розчину MC і HPmc низької в’язкості можна приготувати розчин концентрації 10%-15%, MC і HPmc середньої в’язкості можна приготувати 5%-10% розчину, а MC і HPmc високої в’язкості можна приготувати лише 2%-3% розчину, і зазвичай в'язкість ефіру целюлози також оцінюється 1%-2% розчином.Ефективність загусника ефіру целюлози з високою молекулярною масою, однакова концентрація розчину, полімери з різною молекулярною масою мають різну в’язкість, в’язкість і молекулярну масу можна виразити таким чином, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn є середнім ступінь полімеризації висока.Низькомолекулярний ефір целюлози, щоб додати більше для досягнення цільової в'язкості.Його в'язкість менше залежить від швидкості зсуву, висока в'язкість для досягнення цільової в'язкості, кількість, необхідна для додавання менше, в'язкість залежить від ефективності згущення.Тому для досягнення певної консистенції необхідно забезпечити певну кількість ефіру целюлози (концентрацію розчину) і в’язкість розчину.Температура гелеутворення розчину знижувалася лінійно зі збільшенням концентрації розчину, а гелеутворення відбувалося при кімнатній температурі після досягнення певної концентрації.HPmc має високу концентрацію гелеутворення при кімнатній температурі.
Консистенцію також можна регулювати шляхом вибору розміру частинок і ефірів целюлози з різним ступенем модифікації.Так звана модифікація — це введення гідроксил-алкільної групи в певному ступені заміщення на структуру скелета МК.Шляхом зміни відносних значень заміщення двох замісників, тобто відносних значень заміщення DS і MS метокси та гідроксильних груп.Різні властивості ефіру целюлози необхідні шляхом зміни відносних значень заміщення двох типів замісників.
зв'язок між консистенцією та модифікацією.На малюнку 5 додавання ефіру целюлози впливає на водоспоживання будівельного розчину та змінює співвідношення води та цементу між водою та цементом, що є ефектом згущення.Чим вище дозування, тим більше споживається вода.
Прості ефіри целюлози, що використовуються в порошкоподібних будівельних матеріалах, повинні швидко розчинятися в холодній воді і забезпечувати системі потрібну консистенцію.Якщо дана швидкість зсуву все ще залишається флокулянтною та колоїдною, це нестандартний продукт або продукт низької якості.
Існує також хороша лінійна залежність між консистенцією цементного розчину та дозуванням ефіру целюлози. Ефір целюлози може значно збільшити в’язкість розчину, чим більше дозування, тим очевидніший ефект.
Водний розчин ефіру целюлози з високою в'язкістю має високу тиксотропію, яка є однією з характеристик ефіру целюлози.Водні розчини полімерів типу Mc зазвичай мають псевдопластичну, нетиксотропну текучість нижче температури гелю, але властивості текучості Ньютона при низьких швидкостях зсуву.Псевдопластичність зростає зі збільшенням молекулярної маси або концентрації ефіру целюлози і не залежить від типу та ступеня замісника.Таким чином, ефіри целюлози однакового ступеня в’язкості, будь то MC, HPmc або HEmc, завжди демонструють однакові реологічні властивості, доки концентрація та температура залишаються постійними.При підвищенні температури утворюється структурний гель і виникає висока тиксотропна текучість.Прості ефіри целюлози з високою концентрацією та низькою в'язкістю виявляють тиксотропію навіть нижче температури гелю.Ця властивість є великою перевагою для будівельного будівельного розчину, щоб регулювати його текучість і властивість текучості.Тут необхідно пояснити, що чим вища в’язкість ефіру целюлози, тим краще утримує воду, але чим вища в’язкість, тим вища відносна молекулярна маса ефіру целюлози, відповідно зменшується його розчинність, що негативно впливає на концентрація розчину та будівельні характеристики.Чим вища в'язкість, тим очевидніший ефект згущення розчину, але це не повна пропорційна залежність.Деякий низька в'язкість, але модифікований ефір целюлози для покращення структурної міцності вологого розчину має більш чудову продуктивність, із збільшенням в'язкості ефір целюлози покращує утримання води.
Час публікації: 30 березня 2022 р