Selüloz efiri kimyəvi modifikasiya yolu ilə təbii sellülozadan hazırlanmış sintetik polimerdir. Sellüloza efiri təbii sellülozun törəməsidir. Selüloz efirinin istehsalı sintetik polimerlərdən fərqlidir. Onun ən əsas materialı təbii polimer birləşməsi olan sellülozadır. Təbii sellüloza quruluşunun özəlliyinə görə sellülozun özü efirləşdirici maddələrlə reaksiya vermək qabiliyyətinə malik deyildir. Bununla belə, şişkin agentin müalicəsindən sonra molekulyar zəncirlər və zəncirlər arasında güclü hidrogen bağları məhv edilir və hidroksil qrupunun aktiv sərbəst buraxılması reaktiv qələvi sellüloza çevrilir. Sellüloza efirini əldə edin.
Sellüloza efirlərinin xassələri əvəzedicilərin növündən, sayından və paylanmasından asılıdır. Sellüloza efirlərinin təsnifatı həm də əvəzedicilərin növünə, efirləşmə dərəcəsinə, həll olma qabiliyyətinə və əlaqədar tətbiq xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Molekulyar zəncirdəki əvəzedicilərin növünə görə onu monoeter və qarışıq efirə bölmək olar. Adətən istifadə etdiyimiz MC monoeterdir, HPMC isə qarışıq efirdir. Metil selüloz efiri MC təbii sellülozun qlükoza vahidindəki hidroksil qrupu metoksi ilə əvəz edildikdən sonra yaranan məhsuldur. Vahidin üzərindəki hidroksil qrupunun bir hissəsinin metoksi qrupu, digər hissəsinin isə hidroksipropil qrupu ilə əvəz edilməsi ilə əldə edilən məhsuldur. Struktur formulu [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietil metilselüloz efiri HEMC-dir, bunlar bazarda geniş istifadə olunan və satılan əsas növlərdir.
Həll qabiliyyətinə görə ion və qeyri-ion bölünə bilər. Suda həll olunan qeyri-ion selüloz efirləri əsasən iki sıra alkil efirləri və hidroksialkil efirlərindən ibarətdir. İon CMC əsasən sintetik yuyucu vasitələr, tekstil çapı və boyama, qida və neft kəşfiyyatında istifadə olunur. Qeyri-ionlu MC, HPMC, HEMC və s. əsasən tikinti materiallarında, lateks örtüklərində, dərmanlarda, gündəlik kimyəvi maddələrdə və s. qatılaşdırıcı, su saxlayan agent, stabilizator, dispersant və plyonka əmələ gətirən agent kimi istifadə olunur.
Sellüloza efirinin su tutması
Tikinti materiallarının, xüsusən də quru qarışıq məhlulun istehsalında sellüloza efiri əvəzedilməz rol oynayır, xüsusilə xüsusi məhlulun (dəyişdirilmiş məhlul) istehsalında əvəzedilməz və vacib komponentdir.
Suda həll olunan sellüloz efirinin məhlulda mühüm rolu əsasən üç aspektə malikdir, biri əla su tutma qabiliyyəti, digəri məhlulun konsistensiyasına və tiksotropiyasına təsiri, üçüncüsü isə sementlə qarşılıqlı təsirdir.
Sellüloza efirinin su tutma effekti əsas təbəqənin su udulmasından, məhlulun tərkibindən, məhlul təbəqəsinin qalınlığından, məhlulun suya tələbatından və bərkidici materialın bərkidilmə müddətindən asılıdır. Sellüloza efirinin özünün suda saxlanması sellüloza efirinin özünün həll olması və susuzlaşmasından irəli gəlir. Hamımıza məlum olduğu kimi, sellülozanın molekulyar zəncirində çoxlu miqdarda yüksək nəmləndirici OH qrupları olsa da, suda həll olunmur, çünki sellülozun strukturu yüksək kristallıq dərəcəsinə malikdir. Yalnız hidroksil qruplarının nəmləndirmə qabiliyyəti molekullar arasında güclü hidrogen bağlarını və Van der Waals qüvvələrini əhatə etmək üçün kifayət deyil. Buna görə də yalnız şişir, lakin suda həll olunmur. Molekulyar zəncirə bir əvəzedici daxil edildikdə, nəinki əvəzedici hidrogen zəncirini məhv edir, həm də əvəzedicinin bitişik zəncirlər arasında sıxılması səbəbindən zəncirlərarası hidrogen bağı da məhv edilir. Əvəzedici nə qədər böyükdürsə, molekullar arasındakı məsafə də bir o qədər böyükdür. Məsafə nə qədər böyükdür. Hidrogen bağlarının məhv edilməsinin təsiri nə qədər çox olarsa, sellüloza qəfəsi genişləndikdən və məhlul daxil olduqdan sonra sellüloza efiri suda həll olur və yüksək özlülüklü məhlul əmələ gətirir. Temperatur yüksəldikdə polimerin nəmləndirilməsi zəifləyir və zəncirlər arasındakı su xaric olur. Dehidrasiya effekti kifayət qədər olduqda, molekullar yığılmağa başlayır, üç ölçülü şəbəkə quruluşu gel əmələ gətirir və bükülür. Məhlulun su saxlamasına təsir edən amillərə sellüloza efirinin özlülüyü, əlavə edilən miqdar, hissəciklərin incəliyi və istifadə temperaturu daxildir.
Selüloz efirinin özlülüyü nə qədər yüksək olarsa, su tutma qabiliyyəti bir o qədər yaxşı olar və polimer məhlulunun özlülüyü bir o qədər yüksək olar. Polimerin molekulyar çəkisindən (polimerləşmə dərəcəsi) asılı olaraq, həm də molekulyar quruluşun zəncirinin uzunluğu və zəncirin forması ilə müəyyən edilir və əvəzedicilərin növ və kəmiyyətlərinin paylanması da onun özlülük diapazonuna birbaşa təsir göstərir. [η]=Kmα
[η] Polimer məhlulunun daxili özlülüyü
m polimer molekulyar çəkisi
α polimer xarakteristikası sabiti
K məhlulunun özlülük əmsalı
Polimer məhlulunun özlülüyü polimerin molekulyar çəkisindən asılıdır. Selüloz efir məhlulunun özlülüyü və konsentrasiyası müxtəlif sahələrdə tətbiqi ilə əlaqədardır. Buna görə də, hər bir selüloz efiri çoxlu müxtəlif özlülük spesifikasiyasına malikdir və özlülüyün tənzimlənməsi əsasən qələvi sellülozun parçalanması, yəni sellüloza molekulyar zəncirlərinin qırılması ilə həyata keçirilir.
Məhlula əlavə edilən sellüloz efirinin miqdarı nə qədər çox olarsa, su tutma qabiliyyəti bir o qədər yaxşı olar və özlülük nə qədər yüksək olarsa, su tutma qabiliyyəti bir o qədər yaxşı olar.
Hissəcik ölçüsünə görə, hissəcik nə qədər incə olarsa, suyu daha yaxşı saxlayır. Şəkil 3-ə baxın. Selüloz efirinin böyük hissəciyi su ilə təmasda olduqdan sonra səth dərhal həll olunur və su molekullarının sızmağa davam etməsinin qarşısını almaq üçün materialı bükmək üçün gel əmələ gətirir. Vahid dispersiyadan daha az əriyir, buludlu flokulyant məhlul və ya aglomeratlar əmələ gətirir. Selüloz efirinin su tutmasına böyük təsir göstərir və həllolma selüloz efirinin seçilməsi üçün amillərdən biridir.
Sellüloza efirinin qalınlaşması və tiksotropiyası
Sellüloza efirinin ikinci funksiyası qatılaşmadan asılıdır: sellüloza efirinin polimerləşmə dərəcəsindən, məhlulun konsentrasiyasından, kəsilmə sürətindən, temperaturdan və digər şərtlərdən. Məhlulun gelləşmə xüsusiyyəti alkilselüloza və onun dəyişdirilmiş törəmələrinə xasdır. Gelləşmə xüsusiyyətləri əvəzetmə dərəcəsi, məhlulun konsentrasiyası və əlavələrlə bağlıdır. Hidroksialkil ilə dəyişdirilmiş törəmələr üçün gel xassələri də hidroksialkilin modifikasiya dərəcəsi ilə əlaqədardır. Aşağı özlülüklü MC və HPMC üçün 10%-15% məhlul hazırlana bilər, orta özlülüklü MC və HPMC 5%-10% məhlul hazırlana bilər və yüksək özlülüklü MC və HPMC yalnız 2%-3% məhlul hazırlaya bilər və adətən Sellüloza efirinin özlülük təsnifatı da 1%-2% məhlul ilə qiymətləndirilir. Yüksək molekulyar ağırlıqlı selüloz efiri yüksək qalınlaşdırma effektivliyinə malikdir. Eyni konsentrasiyalı məhlulda müxtəlif molekulyar çəkilərə malik polimerlər müxtəlif özlülüklərə malikdirlər. Yüksək dərəcə. Hədəf özlülüyünə yalnız böyük miqdarda aşağı molekulyar ağırlıqlı selüloz efiri əlavə etməklə nail olmaq olar. Onun viskozitesi kəsilmə sürətindən az asılıdır və yüksək özlülük hədəf özlülüyünə çatır və tələb olunan əlavə miqdarı azdır və özlülük qalınlaşma səmərəliliyindən asılıdır. Buna görə də müəyyən konsistensiyaya nail olmaq üçün müəyyən miqdarda sellüloza efiri (məhlulun konsentrasiyası) və məhlulun özlülüyünə zəmanət verilməlidir. Məhlulun gel temperaturu da məhlulun konsentrasiyasının artması ilə xətti şəkildə azalır və müəyyən konsentrasiyaya çatdıqdan sonra otaq temperaturunda gelləşir. HPMC-nin jelləşmə konsentrasiyası otaq temperaturunda nisbətən yüksəkdir.
Konsistensiya həmçinin hissəcik ölçüsünü seçmək və müxtəlif modifikasiya dərəcələrinə malik sellüloza efirlərini seçməklə də tənzimlənə bilər. Sözdə modifikasiya, MC-nin skelet strukturunda hidroksialkil qruplarının müəyyən dərəcədə əvəzlənməsini təqdim etməkdir. İki əvəzedicinin nisbi əvəzetmə qiymətlərini, yəni tez-tez dediyimiz metoksi və hidroksialkil qruplarının DS və MS nisbi əvəzetmə qiymətlərini dəyişdirməklə. Selüloz efirinin müxtəlif performans tələbləri iki əvəzedicinin nisbi əvəzetmə qiymətlərini dəyişdirməklə əldə edilə bilər.
Toz halında tikinti materiallarında istifadə olunan sellüloz efirləri soyuq suda tez həll edilməli və sistem üçün uyğun konsistensiyanı təmin etməlidir. Müəyyən bir kəsmə sürəti verilsə, o, yenə də qeyri-standart və ya keyfiyyətsiz məhsul olan flokulyant və kolloid bloka çevrilir.
Sement pastasının tutarlılığı ilə selüloz efirinin dozası arasında yaxşı xətti əlaqə var. Selüloz efiri məhlulun özlülüyünü xeyli artıra bilər. Dozaj nə qədər böyükdürsə, təsir daha aydın görünür.
Yüksək özlülüklü selüloz efirinin sulu məhlulu yüksək tiksotropiyaya malikdir ki, bu da sellüloza efirinin əsas xüsusiyyətidir. MC polimerlərinin sulu məhlulları adətən gel temperaturundan aşağı psevdoplastik və qeyri-tiksotropik axıcılığa malikdir, lakin aşağı sürüşmə sürətlərində Nyuton axını xüsusiyyətlərinə malikdir. Pseudoplastiklik, əvəzedicinin növündən və əvəzetmə dərəcəsindən asılı olmayaraq, selüloz efirinin molekulyar çəkisi və ya konsentrasiyası ilə artır. Buna görə də, eyni özlülük dərəcəsinə malik sellüloz efirləri, MC, HPMC, HEMC-dən asılı olmayaraq, konsentrasiya və temperatur sabit saxlanıldıqca həmişə eyni reoloji xassələri göstərəcəklər. Temperatur yüksəldikdə struktur gellər əmələ gəlir və yüksək tiksotropik axınlar baş verir. Yüksək konsentrasiya və aşağı özlülüklü selüloz efirləri hətta gel temperaturunun altında da tiksotropiya göstərir. Bu xüsusiyyət tikinti məhlulunun tikintisində hamarlanma və sallanmanın tənzimlənməsinə böyük fayda verir. Burada izah etmək lazımdır ki, sellüloza efirinin özlülüyü nə qədər yüksək olarsa, suyu bir o qədər yaxşı saxlayır, lakin özlülük nə qədər yüksək olarsa, sellüloza efirinin nisbi molekulyar çəkisi bir o qədər yüksək olur və müvafiq olaraq onun həll qabiliyyətinin azalması mənfi təsir göstərir. məhlulun konsentrasiyası və tikinti performansı haqqında. Özlülük nə qədər yüksək olarsa, harç üzərində qalınlaşdırma təsiri daha aydın görünür, lakin bu, tamamilə mütənasib deyil. Bəzi orta və aşağı özlülük, lakin dəyişdirilmiş selüloz efiri yaş məhlulun struktur gücünü artırmaqda daha yaxşı performansa malikdir. Özlülüyün artması ilə sellüloza efirinin su tutma qabiliyyəti yaxşılaşır
Göndərmə vaxtı: 22 noyabr 2022-ci il