Celluloseeter er en syntetisk polymer laget av naturlig cellulose gjennom kjemisk modifisering. Celluloseeter er et derivat av naturlig cellulose. Produksjonen av celluloseeter er forskjellig fra syntetiske polymerer. Det mest basiske materialet er cellulose, en naturlig polymerforbindelse. På grunn av den naturlige cellulosestrukturen, har cellulosen i seg selv ingen evne til å reagere med eterifiseringsmidler. Etter behandlingen av hevelsesmiddelet blir imidlertid de sterke hydrogenbindingene mellom molekylkjedene og kjedene ødelagt, og den aktive frigjøringen av hydroksylgruppen blir en reaktiv alkali -cellulose. Få celluloseeter.
Egenskapene til celluloseetere avhenger av type, antall og distribusjon av substituenter. Klassifiseringen av celluloseetere er også basert på typen substituenter, eterifisering, løselighet og relaterte applikasjonsegenskaper. I henhold til typen substituenter på molekylkjeden, kan den deles inn i monoeter og blandet eter. Vi bruker vanligvis MC som monoeter, og HPMC som blandet eter. Metylcelluloseeter MC er produktet etter at hydroksylgruppen på glukoseenheten til naturlig cellulose erstattes av metoksygruppe. Strukturformelen er [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X Det er et produkt oppnådd ved å erstatte en del av hydroksylgruppen på enheten med en metoksygruppe og en annen del med en hydroksypropylgruppe. Strukturformelen er [C6H7O2 (OH) 3-Mn (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] X Det er hydroksyetylmetylcelluloseeter HEMC, som er de viktigste variantene som er mye brukt og solgt i markedet.
Når det gjelder løselighet, kan den deles inn i ioniske og ikke-ioniske. Vannløselige ikke-ioniske celluloseetere er hovedsakelig sammensatt av to serier av alkyletere og hydroksyalkyletere. Ionisk CMC brukes hovedsakelig i syntetiske vaskemidler, tekstiltrykk og farging, mat og oljeutforskning. Ikke-ionisk MC, HPMC, HEMC, etc. brukes hovedsakelig i byggematerialer, latexmaling, medisin, daglig kjemisk og så videre. Brukes som fortykningsmiddel, vannholdningsmiddel, stabilisator, dispergeringsmiddel og filmformingsmiddel.
Vannretensjon av celluloseeter
I produksjonen av byggematerialer, spesielt tørrblandet mørtel, spiller celluloseeter en uerstattelig rolle, spesielt i produksjonen av spesiell mørtel (modifisert mørtel), er det en uunnværlig og viktig komponent.
Den viktige rollen til vannløselig celluloseeter i mørtel har hovedsakelig tre aspekter, den ene er utmerket vannretensjonskapasitet, den andre er påvirkningen på konsistensen og tixotropien til mørtel, og den tredje er samspillet med sement.
Vannretensjonseffekten av celluloseeter avhenger av vannabsorpsjonen av basislaget, sammensetningen av mørtelen, tykkelsen på mørtelaget, vannbehovet til mørtelen og innstillingstiden for innstillingsmaterialet. Vannretensjonen av celluloseeter i seg selv kommer fra løselighet og dehydrering av celluloseeter i seg selv. Det er velkjent at selv om cellulosemolekylkjeden inneholder et stort antall svært hydratbare OH -grupper, er den ikke løselig i vann, fordi cellulosestrukturen har en høy grad av krystallinitet. Hydreringsevnen til hydroksylgrupper alene er ikke nok til å dekke de sterke hydrogenbindinger og van der Waals -krefter mellom molekyler. Derfor svulmer det bare, men løses ikke opp i vann. Når en substituent blir introdusert i molekylkjeden, ødelegger ikke bare substituenten hydrogenkjeden, men også den interchain hydrogenbindingen blir ødelagt på grunn av kilen til substituenten mellom tilstøtende kjeder. Jo større substituent, jo større er avstanden mellom molekylene. Jo større avstand. Jo større effekten av å ødelegge hydrogenbindinger, celluloseeteren blir vannløselig etter at cellulosegitteret utvides og løsningen kommer inn, og danner en høy-viskositetsløsning. Når temperaturen stiger, svekkes fuktigheten av polymeren, og vannet mellom kjedene blir drevet ut. Når dehydreringseffekten er tilstrekkelig, begynner molekylene å samle seg, og danner en tredimensjonal nettverksstrukturgel og brettet ut. Faktorer som påvirker vannretensjonen av mørtel inkluderer viskositeten til celluloseeter, mengden tilsatt, finhet av partikler og brukstemperaturen.
Jo høyere viskositet av celluloseeteren, jo bedre er vannretensjonsytelsen og jo høyere viskositeten til polymerløsningen. Avhengig av molekylvekten (polymerisasjonsgraden) til polymeren, bestemmes den også av kjedelengden på molekylstrukturen og formen på kjeden, og fordelingen av typene og mengdene til substituentene påvirker også direkte viskositetsområdet.
[η] = km α
[η] Intrinsisk viskositet av polymerløsning
m polymer molekylvekt
α polymer karakteristisk konstant
K viskositetsløsning koeffisient
Viskositeten til en polymerløsning avhenger av molekylvekten til polymeren. Viskositeten og konsentrasjonen av celluloseeteroppløsning er relatert til anvendelsen i forskjellige felt. Derfor har hver celluloseeter mange forskjellige viskositetsspesifikasjoner, og justering av viskositet realiseres hovedsakelig ved nedbrytning av alkali cellulose, det vil si brudd på cellulosemolekylkjeder.
Det kan sees fra figur 1.2 at jo større mengde celluloseeter som er tilsatt mørtelen, jo bedre er vannretensjonsytelsen, og jo høyere viskositet, jo bedre er vannretensjonsytelsen.
For partikkelstørrelsen, jo finere partikkel, jo bedre vannretensjon, se figur 3.. Etter at de store partiklene av celluloseeter kommer i kontakt med vann, oppløses overflaten umiddelbart opp og danner en gel for å pakke materialet for å forhindre at vannmolekyler infiltrerer. Noen ganger kan det ikke bli ensartet spredt og oppløst selv etter langvarig omrøring, og danner en overskyet flokkulent løsning eller agglomerering. Det påvirker vannretensjonen av dens celluloseeter, og løselighet er en av faktorene for å velge celluloseeter.
Tykning og tixotropi av celluloseeter
Den andre funksjonen til celluloseeter - tykning avhenger av: graden av polymerisasjon av celluloseeter, oppløsningskonsentrasjon, skjærhastighet, temperatur og andre forhold. Løsningenes geleringsegenskaper er unik for alkylcellulose og dens modifiserte derivater. Gelasjonsegenskapene er relatert til graden av substitusjon, løsningskonsentrasjon og tilsetningsstoffer. For hydroksyalkylmodifiserte derivater er gelegenskapene også relatert til modifiseringsgraden av hydroksyalkyl. For MC og HPMC med lav viskositet, kan 10% -15% konsentrasjonsløsning fremstilles, 5% -10% løsning kan fremstilles for middels viskositet MC og HPMC, og 2% -3% løsning kan fremstilles for høy viskositet MC og HPMC, og vanligvis er viskositetsklassifiseringen av celluloseeten også gradert med 1% -2%. Celluloseeter med høy molekylvekt har høy fortykningseffektivitet. Polymerer med forskjellige molekylvekter har forskjellige viskositeter i samme konsentrasjonsløsning. Høy grad. Målviskositeten kan bare oppnås ved å tilsette en stor mengde celluloseeter med lav molekylvekt. Viskositeten har liten avhengighet av skjærhastigheten, og den høye viskositeten når målviskositeten, og den nødvendige tilsetningsmengden er liten, og viskositeten avhenger av tykningseffektiviteten. For å oppnå en viss konsistens, må derfor en viss mengde celluloseeter (konsentrasjon av løsningen) og oppløsningsviskositet garanteres. Gelsemperaturen til løsningen avtar også lineært med økningen av konsentrasjonen av løsningen, og geler ved romtemperatur etter å ha nådd en viss konsentrasjon. Geleringskonsentrasjonen av HPMC er høyere ved romtemperatur.
Konsistens kan også justeres ved å velge partikkelstørrelse og velge celluloseetere med forskjellige modifiseringsgrader. Den såkalte modifiseringen er å innføre en viss grad av substitusjon av hydroksyalkylgrupper på skjelettstrukturen til MC. Ved å endre de relative substitusjonsverdiene til de to substituentene, det vil si DS- og MS -relative substitusjonsverdier for metoksy- og hydroksyalkylgruppene som vi ofte sier. Ulike ytelseskrav til celluloseeter kan oppnås ved å endre de relative substitusjonsverdiene til de to substituentene.
Fra figur 4 kan vi se forholdet mellom konsistens og modifisering. Tilsetning av celluloseeter i figur 5 påvirker vannforbruket til mørtelen og endrer vann-til-sementforholdet, som er den tykningseffekten. Jo høyere dosering, jo større er vannforbruket.
Celluloseetere som brukes i pulverisert byggematerialer, må oppløses raskt i kaldt vann og gi en passende konsistens for systemet. Hvis den får en viss skjærhastighet, blir den fremdeles flokkulent og kolloidal blokk, som er et substandard eller produkt av dårlig kvalitet.
Det er også et godt lineært forhold mellom konsistensen av sementpasta og dosering av celluloseeter. Celluloseeter kan øke mørtelens viskositet. Jo større dosering, desto mer åpenbar effekt, se figur 6.
Vandig oppløsning med høy viskositet celluloseeter har høy tiksotropi, noe som også er et viktig kjennetegn ved celluloseeter. Vandige oppløsninger av MC-type polymerer har vanligvis pseudoplastiske og ikke-tixotropiske fluiditeter under gelemperaturen, men Newtonian Flow-egenskaper ved lave skjærhastigheter. Pseudoplastisiteten øker med molekylvekten eller konsentrasjonen av celluloseeter, uavhengig av typen substituent og substitusjonsgraden. Derfor vil celluloseetere av samme viskositetsklasse, uansett MC, HPMC, HEMC, alltid vise de samme reologiske egenskapene så lenge konsentrasjonen og temperaturen holdes konstant. Strukturelle geler dannes når temperaturen heves, og sterkt tixotropiske strømmer oppstår. Høy konsentrasjon og celluloseetere med lav viskositet viser tixotropi selv under gelemperaturen. Denne eiendommen er til stor fordel for justering av utjevning og slapp i byggingen av bygningsmørtel. Det må her forklares at jo høyere viskositet av celluloseeter, jo bedre er vannretensjonen, men jo høyere viskositet, desto høyere er den relative molekylvekten til celluloseeter, og den tilsvarende reduksjonen i dens løselighet, som har en negativ innvirkning på mørtelkonsentrasjonen og konstruksjonsytelsen. Jo høyere viskositet, desto mer åpenbar tykningseffekt på mørtelen, men den er ikke helt proporsjonal. Noe medium og lav viskositet, men den modifiserte celluloseeteren har bedre ytelse i å forbedre den strukturelle styrken til våt mørtel. Med økningen av viskositeten forbedres vannretensjonen av celluloseeter.
Post Time: Feb-18-2023