Целулозният етер е синтетичен полимер, направен от естествена целулоза чрез химическа модификация. Целулозният етер е производно на естествената целулоза. Производството на целулозен етер е различно от синтетичните полимери. Най -основният му материал е целулозата, естествено полимерно съединение. Поради особеността на естествената целулозна структура, самата целулоза няма способност да реагира с етерификационни агенти. Въпреки това, след третирането на подуващия агент, силните водородни връзки между молекулните вериги и веригите се унищожават и активното освобождаване на хидроксилната група се превръща в реактивна алкална целулоза. Получете целулозен етер.
Свойствата на целулозните етери зависят от вида, броя и разпределението на заместителите. Класификацията на целулозните етери също се основава на вида на заместителите, степента на етерификация, разтворимостта и свързаните с тях свойства на приложението. Според типа заместители на молекулната верига, той може да бъде разделен на моно етер и смесен етер. Обикновено използваме MC като моно етер и HPMC като смесен етер. Метил целулозният етер MC е продуктът, след като хидроксилната група върху глюкозната единица на естествената целулоза се заменя с метокси група. Структурната формула е [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] x Това е продукт, получен чрез заместване на част от хидроксилната група на единицата с метокси група и друга част с хидроксипропилна група. Структурната формула е [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] X Има хидроксиетил метилцелулозен етер HEMC, които са основните сортове, широко използвани и продадени на пазара.
По отношение на разтворимостта тя може да бъде разделена на йонна и неионна. Водно разтворимите неионни целулозни етери са съставени главно от две серии от алкилови етери и хидроксиалкилни етери. Йонният CMC се използва главно в синтетични препарати, текстилен печат и боядисване, проучване на храните и маслото. Неионният MC, HPMC, HEMC и др. Се използват главно в строителни материали, латексна боя, медицина, ежедневен химически и т.н. Използван като сгъстител, задържащ агент, стабилизатор, дисперсинг и филмов формиращ агент.
Задържане на вода на целулозен етер
При производството на строителни материали, особено сухо-смесена хоросан, целулозният етер играе незаменима роля, особено в производството на специален хоросан (модифициран хоросан), той е незаменим и важен компонент.
Важната роля на водоразтворимия целулозен етер в хоросана главно има три аспекта, единият е отличен капацитет за задържане на вода, другият е влиянието върху консистенцията и тиксотропията на хоросана, а третото е взаимодействието с цимента.
Ефектът на задържане на водата на целулозния етер зависи от абсорбцията на водата на основния слой, състава на хоросана, дебелината на хоросанния слой, търсенето на вода на хоросана и времето за настройване на настройващия материал. Самият задържане на вода на целулозен етер идва от разтворимостта и дехидратацията на самия целулозен етер. Добре известно е, че въпреки че целулозната молекулна верига съдържа голям брой силно хидратируеми OH групи, тя не е разтворима във вода, тъй като целулозната структура има висока степен на кристалност. Способността за хидратация на хидроксилни групи сама по себе си не е достатъчна за покриване на силните водородни връзки и силите на ван дер Ваал между молекулите. Следователно той набъбва само, но не се разтваря във вода. Когато заместител е въведен в молекулната верига, не само заместващият унищожава водородната верига, но и и взаимодействието с водородна връзка се унищожава поради клинирането на заместващия между съседни вериги. Колкото по -голям е заместител, толкова по -голямо е разстоянието между молекулите. Колкото по -голямо е разстоянието. Колкото по-голям е ефектът от унищожаването на водородните връзки, целулозният етер става водоразтворим, след като целулозната решетка се разширява и разтворът влиза, образувайки разтвор с висока вискозитет. Когато температурата се повиши, хидратацията на полимера отслабва и водата между веригите се изхвърля. Когато ефектът на дехидратация е достатъчен, молекулите започват да се агрегират, образувайки триизмерен мрежов структурен гел и се сгъват. Факторите, влияещи върху задържането на водата на хоросана, включват вискозитета на целулозния етер, добавеното количество, фиността на частиците и температурата на използване.
Колкото по -голям е вискозитетът на целулозния етер, толкова по -добре е ефективността на задържане на водата и толкова по -голям е вискозитетът на полимерния разтвор. В зависимост от молекулното тегло (степента на полимеризация) на полимера, той се определя и от дължината на веригата на молекулната структура и формата на веригата, а разпределението на типовете и количествата на заместителите също влияе пряко върху неговия обхват на вискозитет.
[η] = km α
[η] Вътрешен вискозитет на полимерния разтвор
М полимерно молекулно тегло
α полимерна характерна константа
K коефициент на разтвор на вискозитет
Вискозитетът на полимерния разтвор зависи от молекулното тегло на полимера. Вискозитетът и концентрацията на целулозен етер разтвор са свързани с приложението в различни области. Следователно, всеки целулозен етер има много различни спецификации на вискозитета и регулирането на вискозитета се реализира главно чрез разграждането на алкалната целулоза, тоест счупването на целулозните молекулни вериги.
От фигура 1.2 може да се види, че колкото по -голямо е количеството целулозен етер, добавено към хоросана, толкова по -добре е изпълнението на водата, и толкова по -голямо е вискозитетът, толкова по -добре е изпълнението на водата.
За размера на частиците, колкото по -фина е частицата, толкова по -добре задържането на вода, вижте Фигура 3. След като големите частици от целулозен етер влязат в контакт с вода, повърхността веднага се разтваря и образува гел за увиване на материала, за да се предотврати проникването на молекули на водата. Понякога тя не може да бъде равномерно разпръсната и разтворена дори след дългосрочно разбъркване, образувайки облачен флокулентен разтвор или агломерация. Той значително влияе върху задържането на водата на целулозния му етер и разтворимостта е един от факторите за избор на целулозен етер.
Удебеляване и тиксотропия на целулозен етер
Втората функция на целулозния етер - сгъстяването зависи от: степента на полимеризация на целулозния етер, концентрацията на разтвора, скоростта на срязване, температурата и други условия. Свойството на желинг на разтвора е уникално за алкиловата целулоза и неговите модифицирани производни. Свойствата на желацията са свързани със степента на заместване, концентрация на разтвор и добавки. За хидроксиалкиловите модифицирани производни свойствата на гел също са свързани със степента на модификация на хидроксиалкил. За MC и HPMC с нисък вискозитет може да се приготви 10% -15% разтвор на концентрация, 5% -10% разтвор може да бъде приготвен за среден вискозитет MC и HPMC, а 2% -3% разтвор може да бъде подготвен за висок вискозитет MC и HPMC и обикновено вискозитетът класификация на целулозния етер също е завършил с 1% -2% разтвор. Целулозният етер с високо молекулно тегло има висока ефективност на удебеляване. Полимерите с различни молекулни тегла имат различни вискозитети в един и същ концентрационен разтвор. Висока степен. Целевият вискозитет може да бъде постигнат само чрез добавяне на голямо количество ниско молекулно тегло целулозен етер. Вискозитетът му има малка зависимост от скоростта на срязване и високият вискозитет достига целевия вискозитет, а необходимото количество добавяне е малко, а вискозитетът зависи от ефективността на сгъстяване. Следователно, за да се постигне определена консистенция, трябва да се гарантира определено количество целулозен етер (концентрация на разтвора) и вискозитет на разтвора. Температурата на гел на разтвора също намалява линейно с увеличаването на концентрацията на разтвора и геловете при стайна температура след достигане на определена концентрация. Концентрацията на гелиране на HPMC е по -висока при стайна температура.
Консистенцията може да се регулира и чрез избор на размер на частиците и избор на целулозни етери с различна степен на модификация. Така наречената модификация е да се въведе известна степен на заместване на хидроксиалкилни групи върху скелетната структура на MC. Чрез промяна на относителните стойности на заместване на двата заместители, тоест стойностите на относителното заместване на DS и MS на метокси и хидроксиалкилни групи, които често казваме. Различни изисквания за изпълнение на целулозния етер могат да бъдат получени чрез промяна на стойностите на относителната заместване на двата заместители.
От фигура 4 можем да видим връзката между последователност и модификация. Добавянето на целулозен етер на фигура 5 влияе на консумацията на вода на хоросана и променя съотношението вода към цимент, което е ефектът на сгъстяване. Колкото по -висока е дозата, толкова по -голяма е консумацията на вода.
Целулозните етери, използвани в прахообразни строителни материали, трябва бързо да се разтварят в студена вода и да осигурят подходяща консистенция за системата. Ако се получи определена скорост на срязване, той все още става флокулентен и колоиден блок, който е нестандартен или лошо качество на продукта.
Има и добра линейна връзка между консистенцията на циментовата паста и дозата на целулозния етер. Целулозният етер може значително да увеличи вискозитета на хоросана. Колкото по -голяма е дозировката, толкова по -очевиден е ефектът, вижте Фигура 6.
Високо-вискозитет целулозен етер воден разтвор има висока тиксотропия, която също е основна характеристика на целулозния етер. Водните разтвори на MC-тип полимери обикновено имат псевдопластична и нетиксотропна течност под температурата на гел, но свойствата на нютоновия поток при ниски скорости на срязване. Псевдопластичността се увеличава с молекулното тегло или концентрацията на целулозен етер, независимо от вида на заместващия и степента на заместване. Следователно, целулозните етери от една и съща степен на вискозитет, без значение MC, HPMC, HEMC, винаги ще показват едни и същи реологични свойства, стига концентрацията и температурата да се поддържат постоянни. Структурните гелове се образуват при повишаване на температурата и се появяват силно тиксотропни потоци. Високата концентрация и ниският вискозитет целулозните етери показват тиксотропия дори под температурата на гел. Този имот е от голяма полза за приспособяването на изравняването и провисването при изграждането на строителния хоросан. Тук трябва да се обясни, че колкото по -голям е вискозитетът на целулозния етер, толкова по -добре е задържането на водата, но колкото по -голям е вискозитетът, толкова по -голямо е относителното молекулно тегло на целулозния етер и съответното намаляване на разтворимостта му, което има отрицателно въздействие върху концентрацията на хорота и строителните характеристики. Колкото по -висок е вискозитетът, толкова по -очевиден е сгъстяващият ефект върху хоросана, но не е напълно пропорционален. Някои среден и нисък вискозитет, но модифицираният целулозен етер има по -добри резултати за подобряване на структурната якост на влажния хоросан. С увеличаването на вискозитета задържането на вода от целулозен етер се подобрява.
Време за публикация: Февруари-18-2023