Celulozni eter je sintetski polimer izrađen od prirodne celuloze kao sirovine kemijskom modifikacijom. Celulozni eter je derivat prirodne celuloze, proizvodnja celuloznog etera i sintetskog polimera je različita, njegov najosnovniji materijal je celuloza, prirodni polimerni spojevi. Zbog specifičnosti strukture prirodne celuloze, sama celuloza nema sposobnost reakcije sa sredstvom za eterifikaciju. Ali nakon obrade sredstva za bubrenje, jake vodikove veze između molekularnih lanaca i lanaca su uništene, a aktivnost hidroksilne skupine otpuštena je u alkalnu celulozu s reakcijskom sposobnošću, a celulozni eter je dobiven reakcijom sredstva za eterifikaciju - OH skupine u - OR skupinu.
Svojstva celuloznih etera ovise o vrsti, broju i rasporedu supstituenata. Klasifikacija celuloznog etera također se temelji na vrsti supstituenata, stupnju eterifikacije, topljivosti i povezanoj primjeni koja se može klasificirati. Prema vrsti supstituenata u molekularnom lancu, može se podijeliti na jednostruki eter i miješani eter. MC se obično koristi kao pojedinačni eter, dok je HPmc miješani eter. Metil celulozni eter MC je prirodna celulozna glukozna jedinica na hidroksilu je metoksid zamijenjen formulom strukture proizvoda [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropil metil celulozni eter HPmc je jedinica na hidroksilu je dio metoksida zamijenjen, drugi dio hidroksipropil zamijenjen proizvod, Strukturna formula je [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X i hidroksietil metilcelulozni eter HEmc, koji se široko koristi i prodaje na tržištu.
Prema topljivosti se mogu podijeliti na ionski tip i neionski tip. Neionski celulozni eter topiv u vodi uglavnom se sastoji od dvije vrste alkil etera i hidroksil alkil etera. Ionski Cmc uglavnom se koristi u eksploataciji sintetičkih deterdženata, tekstila, tiska, hrane i nafte. Neionski MC, HPmc, HEmc i drugi koji se uglavnom koriste u građevinskim materijalima, premazima od lateksa, medicini, dnevnoj kemiji i drugim aspektima. Kao sredstvo za zgušnjavanje, sredstvo za zadržavanje vode, stabilizator, sredstvo za raspršivanje, sredstvo za stvaranje filma.
Celulozni eter zadržavanje vode
U proizvodnji građevinskih materijala, posebice suhih mortova, celulozni eter ima nezamjenjivu ulogu, a posebno u proizvodnji specijalnih mortova (modificiranih mortova), neizostavan je dio.
Važna uloga celuloznog etera topljivog u vodi u mortu uglavnom ima tri aspekta, jedan je izvrsna sposobnost zadržavanja vode, drugi je utjecaj konzistencije i tiksotropije morta, a treći je interakcija s cementom.
Zadržavanje vode celuloznog etera, ovisi o hidroskopičnosti baze, sastavu morta, debljini sloja morta, potrebi za vodom u mortu, vremenu kondenzacije kondenzacijskog materijala. Zadržavanje vode celuloznog etera dolazi od topljivosti i dehidracije samog celuloznog etera. Poznato je da su celulozni molekularni lanci, iako sadrže veliki broj visoko hidratiziranih OH skupina, netopljivi u vodi zbog svoje visoko kristalne strukture. Sama sposobnost hidratacije hidroksilnih skupina nije dovoljna da plati jake međumolekularne vodikove veze i van der Waalsove sile. Kada se supstituenti uvedu u molekulski lanac, ne samo da supstituenti uništavaju vodikov lanac, već se i međulančane vodikove veze prekidaju zbog uklinjavanja supstituenata između susjednih lanaca. Što su supstituenti veći, to je veći razmak između molekula. Što je veći učinak razaranja vodikove veze, širenje celulozne rešetke, otopina u celuloznom eteru postaje topljiva u vodi, nastaje otopina visoke viskoznosti. Kako temperatura raste, hidratacija polimera se smanjuje i voda između lanaca se istiskuje. Kada je učinak dehidracije dovoljan, molekule se počinju agregirati i gel se savija u trodimenzionalnu mrežu. Čimbenici koji utječu na zadržavanje vode u mortu uključuju viskoznost celuloznog etera, dozu, finoću čestica i radnu temperaturu.
Što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolja izvedba zadržavanja vode, viskoznost otopine polimera. Molekularna težina (stupanj polimerizacije) polimera također je određena duljinom i morfologijom molekularne strukture lanca, a raspodjela broja supstituenata izravno utječe na raspon viskoznosti. [eta] = Km alfa
Intrinzična viskoznost otopina polimera
M molekularna težina polimera
α konstanta karakteristike polimera
K koeficijent otopine viskoznosti
Viskoznost otopine polimera ovisi o molekulskoj masi polimera. Viskoznost i koncentracija otopina celuloznog etera povezani su s različitim primjenama. Stoga, svaki celulozni eter ima mnogo različitih specifikacija viskoznosti, regulacija viskoznosti također je uglavnom kroz degradaciju alkalne celuloze, odnosno lom celuloznog molekularnog lanca za postizanje.
Što se tiče veličine čestica, što su čestice sitnije, to je bolje zadržavanje vode. Velike čestice celuloznog etera dolaze u kontakt s vodom, površina se odmah otapa i formira gel za omotavanje materijala kako bi se spriječilo daljnje prodiranje molekula vode, ponekad dugotrajno miješanje ne može se ravnomjerno raspršiti i otopiti, stvaranje mutne flokulentne otopine ili aglomerata. Topivost celuloznog etera jedan je od čimbenika za odabir celuloznog etera.
Zgušnjavanje i tiksotropija celuloznog etera
Drugi učinak celuloznog etera – zgušnjavanje ovisi o: stupnju polimerizacije celuloznog etera, koncentraciji otopine, brzini smicanja, temperaturi i drugim uvjetima. Svojstvo geliranja otopine je jedinstveno za alkil celulozu i njezine modificirane derivate. Karakteristike geliranja su povezane sa stupnjem supstitucije, koncentracijom otopine i dodacima. Za hidroksil alkil modificirane derivate, svojstva gela također su povezana sa stupnjem hidroksil alkil modifikacije. Za koncentraciju otopine niske viskoznosti MC i HPmc može se pripremiti 10%-15% otopina koncentracije, srednje viskoznosti MC i HPmc mogu se pripremiti 5%-10% otopina, a visoke viskoznosti MC i HPmc mogu se pripremiti samo 2%-3% otopina, a obično se viskoznost celuloznog etera također ocjenjuje 1%-2% otopinom. Učinkovitost zgušnjivača celuloznog etera visoke molekularne težine, ista koncentracija otopine, polimeri različite molekularne težine imaju različitu viskoznost, viskoznost i molekularna težina mogu se izraziti kako slijedi, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn je prosječni stupanj polimerizacije visokog. Niskomolekularni celulozni eter za dodavanje više za postizanje ciljane viskoznosti. Njegova viskoznost manje ovisi o brzini smicanja, visoka viskoznost za postizanje ciljane viskoznosti, količina potrebna za dodavanje manje, viskoznost ovisi o učinkovitosti zgušnjavanja. Stoga, da bi se postigla određena konzistencija, mora biti zajamčena određena količina celuloznog etera (koncentracija otopine) i viskoznost otopine. Temperatura geliranja otopine padala je linearno s porastom koncentracije otopine, a geliranje je nastupilo na sobnoj temperaturi nakon postizanja određene koncentracije. HPmc ima visoku koncentraciju geliranja na sobnoj temperaturi.
Konzistencija se također može prilagoditi odabirom veličine čestica i celuloznih etera s različitim stupnjevima modifikacije. Takozvana modifikacija je uvođenje hidroksil alkilne skupine u određenom stupnju supstitucije na kosturnoj strukturi MC. Promjenom relativnih supstitucijskih vrijednosti dvaju supstituenata, odnosno DS i MS relativnih supstitucijskih vrijednosti metoksi i hidroksilnih skupina. Promjenom relativnih supstitucijskih vrijednosti dviju vrsta supstituenata potrebna su različita svojstva celuloznog etera.
odnos između dosljednosti i modifikacije. Na slici 5. dodatak celuloznog etera utječe na potrošnju vode u mortu i mijenja omjer vode i veziva vode i cementa, što je učinak zgušnjavanja. Što je veća doza, veća je potrošnja vode.
Celulozni eteri koji se koriste u praškastim građevinskim materijalima moraju se brzo otopiti u hladnoj vodi i osigurati sustavu pravilnu konzistenciju. Ako je određena brzina smicanja još uvijek flokulirana i koloidna, radi se o proizvodu ispod standarda ili loše kvalitete.
Također postoji dobar linearni odnos između konzistencije cementne kaše i doze celuloznog etera, celulozni eter može znatno povećati viskoznost morta, što je veća doza, to je očitiji učinak.
Vodena otopina celuloznog etera visoke viskoznosti ima visoku tiksotropiju, što je jedna od karakteristika celuloznog etera. Vodene otopine polimera tipa Mc obično imaju pseudoplastičnu, netiksotropnu fluidnost ispod njihove temperature gela, ali Newtonova svojstva tečenja pri niskim brzinama smicanja. Pseudoplastičnost raste s povećanjem molekularne težine ili koncentracije celuloznog etera i neovisna je o vrsti i stupnju supstituenta. Stoga celulozni eteri istog stupnja viskoznosti, bilo MC, HPmc ili HEmc, uvijek pokazuju ista reološka svojstva sve dok koncentracija i temperatura ostaju konstantne. Kada se temperatura poveća, formira se strukturni gel i dolazi do visokog tiksotropnog protoka. Celulozni eteri visoke koncentracije i niske viskoznosti pokazuju tiksotropiju čak i ispod temperature gela. Ovo je svojstvo od velike koristi za građevinsku žbuku za prilagodbu njezinog tečenja i svojstva tečenja. Ovdje je potrebno objasniti da što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolje zadržavanje vode, ali što je veća viskoznost, to je veća relativna molekularna težina celuloznog etera, odgovarajuće smanjenje njegove topljivosti, što ima negativan utjecaj na koncentraciju morta i građevinske performanse. Što je veća viskoznost, to je očitiji učinak zgušnjavanja morta, ali to nije potpuno proporcionalan odnos. Neke niske viskoznosti, ali modificirani celulozni eter u poboljšanju strukturne čvrstoće mokrog morta imaju izvrsnije performanse, s povećanjem viskoznosti, celulozni eter zadržavanje vode poboljšano.
Vrijeme objave: 30. ožujka 2022