Tsellyuloza efiri - bu tabiiy tsellyulozadan kimyoviy modifikatsiya orqali xom ashyo sifatida tayyorlangan sintetik polimer. Tsellyuloza efiri tabiiy tsellyuloza hosilasi bo'lib, tsellyuloza efirini ishlab chiqarish va sintetik polimerdan farq qiladi, uning eng asosiy materiali tsellyuloza, tabiiy polimer birikmalaridir. Tabiiy tsellyuloza tuzilishining o'ziga xosligi tufayli tsellyulozaning o'zi efirlashtiruvchi vosita bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatiga ega emas. Ammo shishiruvchi vosita bilan ishlov berilgandan so'ng, molekulyar zanjirlar va zanjirlar orasidagi kuchli vodorod bog'lanishlari yo'q qilindi va gidroksil guruhining faolligi reaksiya qobiliyatiga ega ishqoriy tsellyulozaga chiqarildi va tsellyuloza efiri efirlashtiruvchi vosita - OH guruhi - OR guruhiga reaksiya orqali olindi.
Tsellyuloza efirlarining xususiyatlari o'rinbosarlarning turiga, soniga va tarqalishiga bog'liq. Tsellyuloza efirining tasnifi, shuningdek, o'rinbosarlarning turiga, efirlanish darajasiga, eruvchanligiga va tegishli qo'llanilishiga asoslangan. Molekulyar zanjirdagi o'rinbosarlar turiga ko'ra, uni yakka efir va aralash efirga bo'lish mumkin. MC odatda yakka efir sifatida ishlatiladi, HPmc esa aralash efirdir. Metil tsellyuloza efiri MC - bu gidroksil metoksidning tarkibidagi tabiiy tsellyuloza glyukoza birligi bo'lib, uning tarkibida [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X mahsulotining strukturaviy formulasi mavjud. HPmc gidroksil metoksidning tarkibidagi birlik bo'lib, gidroksil metoksidning tarkibiga kiradi, gidroksipropil tsellyuloza efiri esa gidroksipropil tsellyuloza mahsulotining yana bir qismidir. Strukturaviy formulasi [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X va gidroksietil metil tsellyuloza efiri HEmc bo'lib, u bozorda keng qo'llaniladi va sotiladi.
Eruvchanligiga ko'ra ionli va ion bo'lmagan turlarga bo'linishi mumkin. Suvda eruvchan ion bo'lmagan tsellyuloza efiri asosan alkil efiri va gidroksil alkil efirining ikki xil turidan iborat. Ionli CMC asosan sintetik yuvish vositalari, to'qimachilik, matbaa, oziq-ovqat va neft qazib olishda qo'llaniladi. Noionli MC, HPmc, HEmc va boshqalar asosan qurilish materiallari, lateks qoplamalari, tibbiyot, kundalik kimyo va boshqa jihatlarda qo'llaniladi. Qalinlashtiruvchi vosita, suvni ushlab turuvchi vosita, stabilizator, dispersant, plyonka hosil qiluvchi vosita sifatida.
Tsellyuloza efirining suvni ushlab turishi
Qurilish materiallari, ayniqsa quruq aralash ohak ishlab chiqarishda tsellyuloza efiri, ayniqsa maxsus ohak (modifikatsiyalangan ohak) ishlab chiqarishda ajralmas rol o'ynaydi, bu uning ajralmas qismidir.
Suvda eriydigan tsellyuloza efirining ohakdagi muhim roli asosan uchta jihatga ega: biri suvni a'lo darajada ushlab turish qobiliyati, ikkinchisi ohak konsistentsiyasi va tiksotropiyaning ta'siri, uchinchisi esa tsement bilan o'zaro ta'siri.
Tsellyuloza efirining suvda saqlanishi gidroskopiklik asosiga, ohak tarkibiga, ohak qatlamining qalinligiga, ohak suvga bo'lgan ehtiyojiga, kondensatsiya materialining kondensatsiya vaqtiga bog'liq. Tsellyuloza efirining suvda saqlanishi tsellyuloza efirining o'zining eruvchanligi va suvsizlanishidan kelib chiqadi. Ma'lumki, tsellyuloza molekulyar zanjirlari, ularda ko'p miqdorda yuqori darajada gidratlangan OH guruhlari bo'lsa-da, yuqori kristalli tuzilishi tufayli suvda erimaydi. Faqat gidroksil guruhlarining gidratatsiya qobiliyati kuchli molekulalararo vodorod bog'lanishlari va van der Vaals kuchlarini qoplash uchun yetarli emas. Molekulyar zanjirga o'rinbosarlar kiritilganda, nafaqat o'rinbosarlar vodorod zanjirini yo'q qiladi, balki qo'shni zanjirlar orasidagi o'rinbosarlarning siqilishi tufayli zanjirlararo vodorod bog'lanishlari ham uziladi. O'rinbosarlar qanchalik katta bo'lsa, molekulalar orasidagi masofa shuncha katta bo'ladi. Vodorod bog'lanishining yo'q qilinishi, tsellyuloza panjarasining kengayishi qanchalik katta bo'lsa, eritma tsellyuloza efiriga suvda eriydi, yuqori yopishqoqlik eritmasi hosil bo'ladi. Harorat ko'tarilishi bilan polimerning gidratatsiyasi kamayadi va zanjirlar orasidagi suv haydaladi. Suvsizlantirish effekti yetarli bo'lganda, molekulalar agregatsiyalana boshlaydi va gel uch o'lchovli tarmoq shaklida buklanadi. Ohakning suvni ushlab turishiga ta'sir qiluvchi omillar orasida tsellyuloza efirining yopishqoqligi, dozasi, zarrachalarning maydaligi va xizmat ko'rsatish harorati mavjud.
Tsellyuloza efirining yopishqoqligi qanchalik yuqori bo'lsa, suvni ushlab turish ko'rsatkichi, polimer eritmasining yopishqoqligi shunchalik yaxshi bo'ladi. Polimerning molekulyar og'irligi (polimerlanish darajasi) zanjirning molekulyar tuzilishining uzunligi va morfologiyasi bilan ham belgilanadi va o'rinbosarlar sonining taqsimlanishi yopishqoqlik diapazoniga bevosita ta'sir qiladi. [eta] = Km alfa
Polimer eritmalarining ichki yopishqoqligi
M polimer molekulyar og'irligi
α polimer xarakteristikasining doimiysi
K yopishqoqlik eritmasi koeffitsienti
Polimer eritmasining yopishqoqligi polimerning molekulyar og'irligiga bog'liq. Tsellyuloza efir eritmalarining yopishqoqligi va konsentratsiyasi turli xil qo'llanilishlar bilan bog'liq. Shuning uchun har bir tsellyuloza efiri turli xil yopishqoqlik xususiyatlariga ega, yopishqoqlikni tartibga solish asosan ishqoriy tsellyulozaning parchalanishi, ya'ni tsellyuloza molekulyar zanjirining sinishi orqali amalga oshiriladi.
Zarrachalar hajmiga kelsak, zarracha qanchalik nozik bo'lsa, suvni shuncha yaxshi ushlab turadi. Tsellyuloza efirining katta zarralari suv bilan aloqa qilganda, sirt darhol eriydi va suv molekulalarining kirib borishini oldini olish uchun materialni o'rash uchun gel hosil qiladi, ba'zan uzoq vaqt aralashtirib, teng ravishda tarqalib bo'lmaydi, loyqa flokulyant eritma yoki aglomerat hosil bo'ladi. Tsellyuloza efirining eruvchanligi tsellyuloza efirini tanlashda muhim omillardan biridir.
Tsellyuloza efirining qalinlashishi va tiksotropiyasi
Tsellyuloza efirining ikkinchi ta'siri - quyuqlashish quyidagilarga bog'liq: tsellyuloza efirining polimerlanish darajasi, eritma konsentratsiyasi, siljish tezligi, harorat va boshqa sharoitlar. Eritmaning gellanish xususiyati alkil tsellyuloza va uning modifikatsiyalangan hosilalariga xosdir. Gellanish xususiyatlari almashtirish darajasi, eritma konsentratsiyasi va qo'shimchalar bilan bog'liq. Gidroksil alkil modifikatsiyalangan hosilalari uchun gel xususiyatlari ham gidroksil alkil modifikatsiya darajasi bilan bog'liq. Past yopishqoqlikdagi eritma uchun MC va HPmc konsentratsiyasi uchun 10%-15% konsentratsiyali eritma, o'rtacha yopishqoqlikdagi MC va HPmc uchun 5%-10% eritma va yuqori yopishqoqlikdagi MC va HPmc uchun faqat 2%-3% eritma tayyorlash mumkin va odatda tsellyuloza efirining yopishqoqligi ham 1%-2% eritma bilan baholanadi. Yuqori molekulyar og'irlikdagi tsellyuloza efir quyuqlashtiruvchisining samaradorligi, eritmaning konsentratsiyasi bir xil, turli molekulyar og'irlikdagi polimerlar turli xil yopishqoqlikka ega, yopishqoqlik va molekulyar og'irlikni quyidagicha ifodalash mumkin: [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn yuqori o'rtacha polimerlanish darajasidir. Past molekulyar og'irlikdagi tsellyuloza efiri maqsadli yopishqoqlikka erishish uchun ko'proq qo'shishi kerak. Uning yopishqoqligi siljish tezligiga kamroq bog'liq, maqsadli yopishqoqlikka erishish uchun yuqori yopishqoqlik, kamroq qo'shish kerak bo'lgan miqdor, yopishqoqlik quyuqlashtirish samaradorligiga bog'liq. Shuning uchun, ma'lum bir mustahkamlikka erishish uchun ma'lum miqdordagi tsellyuloza efiri (eritma konsentratsiyasi) va eritmaning yopishqoqligi kafolatlanishi kerak. Eritmaning gellanish harorati eritma konsentratsiyasining oshishi bilan chiziqli ravishda pasayadi va ma'lum bir konsentratsiyaga erishgandan so'ng xona haroratida gellanish sodir bo'ladi. HPmc xona haroratida yuqori gellanish konsentratsiyasiga ega.
Konsistentsiyani zarrachalar hajmi va turli darajadagi modifikatsiyaga ega tsellyuloza efirlarini tanlash orqali ham sozlash mumkin. Modifikatsiya deb ataladigan narsa MC ning skelet tuzilishiga ma'lum darajada almashtirishda gidroksil alkil guruhini kiritishdir. Ikki o'rinbosarning nisbiy almashtirish qiymatlarini, ya'ni metoksi va gidroksil guruhlarining DS va MS nisbiy almashtirish qiymatlarini o'zgartirish orqali. Ikki turdagi o'rinbosarlarning nisbiy almashtirish qiymatlarini o'zgartirish orqali tsellyuloza efirining turli xususiyatlari talab qilinadi.
konsistentsiya va modifikatsiya o'rtasidagi bog'liqlik. 5-rasmda tsellyuloza efirining qo'shilishi ohakning suv sarfiga ta'sir qiladi va suv va sementning suv-bog'lovchi nisbatini o'zgartiradi, bu esa quyuqlashtirish effektidir. Doza qancha yuqori bo'lsa, suv sarfi shuncha ko'p bo'ladi.
Kukunli qurilish materiallarida ishlatiladigan tsellyuloza efirlari sovuq suvda tez eriydi va tizimga kerakli konsistentsiyani ta'minlaydi. Agar berilgan siljish tezligi hali ham flokulyant va kolloid bo'lsa, bu sifatsiz yoki sifatsiz mahsulotdir.
Tsement shlamining konsistentsiyasi va tsellyuloza efirining dozasi o'rtasida yaxshi chiziqli bog'liqlik mavjud, tsellyuloza efiri ohakning yopishqoqligini sezilarli darajada oshirishi mumkin, dozasi qancha ko'p bo'lsa, ta'siri shunchalik aniq bo'ladi.
Yuqori yopishqoqlikka ega tsellyuloza efirining suvli eritmasi yuqori tiksotropiyaga ega, bu tsellyuloza efirining xususiyatlaridan biridir. Mc tipidagi polimerlarning suvli eritmalari odatda gel haroratidan past psevdoplastik, tiksotrop bo'lmagan suyuqlikka ega, ammo past siljish tezligida Nyuton oqim xususiyatlariga ega. Psevdoplastiklik tsellyuloza efirining molekulyar og'irligi yoki konsentratsiyasining oshishi bilan ortadi va o'rnini bosuvchi tur va darajaga bog'liq emas. Shuning uchun, bir xil yopishqoqlik darajasidagi tsellyuloza efirlari, MC, HPmc yoki HEmc bo'lsin, konsentratsiya va harorat doimiy bo'lib qolsa, har doim bir xil reologik xususiyatlarni namoyon etadi. Harorat oshganda, strukturaviy gel hosil bo'ladi va yuqori tiksotrop oqim paydo bo'ladi. Yuqori konsentratsiyali va past yopishqoqlikka ega tsellyuloza efirlari gel haroratidan pastroqda ham tiksotropiyani namoyon qiladi. Bu xususiyat qurilish ohakining oqimini va oqim osma xususiyatini sozlash uchun katta foyda keltiradi. Bu yerda shuni tushuntirish kerakki, tsellyuloza efirining yopishqoqligi qanchalik yuqori bo'lsa, suvni ushlab turish shunchalik yaxshi bo'ladi, lekin yopishqoqlik qanchalik yuqori bo'lsa, tsellyuloza efirining nisbiy molekulyar og'irligi shuncha yuqori bo'ladi, bu uning eruvchanligining pasayishiga olib keladi, bu esa ohak konsentratsiyasi va qurilish ko'rsatkichlariga salbiy ta'sir ko'rsatadi. Qovushqoqlik qanchalik yuqori bo'lsa, ohakning quyuqlashuv ta'siri shunchalik aniq bo'ladi, ammo bu to'liq mutanosib bog'liqlik emas. Ba'zi past yopishqoqliklarga ega, ammo modifikatsiyalangan tsellyuloza efiri ho'l ohakning strukturaviy mustahkamligini yaxshilashda yanada yaxshi ishlashga ega, yopishqoqlikning oshishi bilan tsellyuloza efirining suvni ushlab turishi yaxshilanadi.
Nashr vaqti: 2022-yil 30-mart