Якасць цэлюлозы hpmc вызначае якасць раствора

У сухі раствор дабаўленая колькасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы HPMC вельмі малая, але яна можа значна палепшыць характарыстыкі вільготнага раствора, і гэта асноўная дабаўка, якая ўплывае на будаўнічыя характарыстыкі раствора. Эфіры цэлюлозы з рознай ступенню глейкасці і дабаўкі станоўча ўплываюць на характарыстыкі сухога парашкавага раствора. У цяперашні час многія мураваныя і тынкавыя растворы дрэнна ўтрымліваюць ваду, і вадзяная суспензія аддзяляецца праз некалькі хвілін стаяння. Утрымліванне вады з'яўляецца важнай характарыстыкай эфіру метылавай цэлюлозы, і гэта таксама характарыстыка, на якую звяртаюць увагу многія айчынныя вытворцы сухіх раствораў, асабліва ў паўднёвых рэгіёнах з высокімі тэмпературамі. Фактары, якія ўплываюць на водаўтрымліваючы эфект сухога парашкавага раствора, уключаюць колькасць дабаўленага ГПМЦ, глейкасць ГПМЦ, тонкасць часціц і тэмпературу асяроддзя выкарыстання.

1. Канцэпцыя: Эфір цэлюлозы - гэта сінтэтычны палімер, выраблены з натуральнай цэлюлозы шляхам хімічнай мадыфікацыі. Эфір цэлюлозы - гэта вытворнае натуральнай цэлюлозы. Вытворчасць эфіру цэлюлозы адрозніваецца ад сінтэтычных палімераў. Яго самы асноўны матэрыял - цэлюлоза, прыроднае палімернае злучэнне. Дзякуючы асаблівасцям натуральнай структуры цэлюлозы, сама цэлюлоза не мае здольнасці ўступаць у рэакцыю з агентамі этэрыфікацыі. Аднак пасля апрацоўкі агентам набракання трывалыя вадародныя сувязі паміж малекулярнымі ланцугамі і ланцугамі руйнуюцца, і актыўнае вызваленне гідраксільнай групы становіцца рэактыўнай шчолачнай цэлюлозай. Атрымліваюць эфір цэлюлозы. Уласцівасці простых эфіраў цэлюлозы залежаць ад тыпу, колькасці і размеркавання намеснікаў. Класіфікацыя простых эфіраў цэлюлозы заснавана таксама на тыпе замяшчальнікаў, ступені этерификации, растваральнасці і звязаных з імі ўласцівасцях прымянення. Па тыпу замяшчальнікаў у малекулярнай ланцугу яго можна падзяліць на моноэфир і змешаны эфір. HPMC, які мы звычайна выкарыстоўваем, - гэта змешаны эфір. Гідраксіпрапілметылцэлюлозны эфір ГПМЦ - гэта прадукт, які атрымліваецца шляхам замены часткі гідраксільнай групы на блоку метоксигруппой, а іншай часткі - гидроксипропильной групай. Структурная формула: [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

HPMC у асноўным выкарыстоўваецца ў будаўнічых матэрыялах, латексных пакрыццях, медыцыне, штодзённых хімічных рэчывах і г. д. Выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, водаўтрымліваючага агента, стабілізатара, дыспергатара і пленкообразующего агента.

2. Водазатрымка эфіру цэлюлозы: у вытворчасці будаўнічых матэрыялаў, асабліва сухога парашковага раствора, эфір цэлюлозы гуляе незаменную ролю, асабліва ў вытворчасці спецыяльнага раствора (мадыфікаванага раствора), ён з'яўляецца незаменным і важным кампанентам. Важная роля водарастваральнага эфіру цэлюлозы ў растворы ў асноўным мае тры аспекты: адзін - выдатная здольнасць утрымліваць ваду, другі - уплыў на кансістэнцыю і тыксатрапію раствора, і трэці - узаемадзеянне з цэментам. Водаўтрымлівальны эфект эфіру цэлюлозы залежыць ад водапаглынання асноўнага пласта, складу раствора, таўшчыні растворнага пласта, патрэбнасці раствора ў вадзе і часу схоплівання матэрыялу для схоплівання. Затрымка вады самім эфірам цэлюлозы адбываецца ад растваральнасці і дэгідратацыі самога эфіру цэлюлозы. Як мы ўсе ведаем, хоць малекулярны ланцужок цэлюлозы змяшчае вялікую колькасць груп OH з высокай гідратацыяй, яна не раствараецца ў вадзе, таму што структура цэлюлозы мае высокую ступень кристалличности. Адной толькі здольнасці да гідратацыі гідраксільных груп недастаткова, каб пакрыць моцныя вадародныя сувязі і сілы Ван-дэр-Ваальса паміж малекуламі. Такім чынам, ён толькі набракае, але не раствараецца ў вадзе. Пры ўвядзенні замяшчальніка ў малекулярны ланцуг не толькі замяшчальнік разбурае вадародны ланцуг, але і разбураецца межцепная вадародная сувязь з-за раскліноўвання замяшчальніка паміж суседнімі ланцугамі. Чым большы замяшчальнік, тым большая адлегласць паміж малекуламі. Чым большая адлегласць. Чым большы эфект разбурэння вадародных сувязяў, эфір цэлюлозы становіцца растваральным у вадзе пасля таго, як рашотка цэлюлозы пашыраецца і раствор паступае, утвараючы высокавязкі раствор. Пры павышэнні тэмпературы гідратацыя палімера саслабляецца, і вада паміж ланцугамі выцясняецца вонкі. Калі эфект абязводжвання дастатковы, малекулы пачынаюць агрэгаваць, утвараючы трохмерную сеткавую структуру геля і разгортваецца. Фактары, якія ўплываюць на ўтрыманне вады ў будаўнічым растворы, ўключаюць глейкасць эфіру цэлюлозы, колькасць дабаўленага матэрыялу, тонкасць часціц і тэмпературу выкарыстання. Чым больш глейкасць эфіру цэлюлозы, тым лепш прадукцыйнасць ўтрымання вады. Наогул кажучы, чым вышэй глейкасць, тым лепш эфект утрымання вады. Чым вышэй глейкасць, тым больш відавочны эфект згушчэння раствора, але ён не прама прапарцыйны. Чым вышэй глейкасць, тым больш глейкім будзе вільготны раствор, гэта значыць пры будаўніцтве гэта выяўляецца ў прыліпання да скрабка і высокай адгезіі да падставы. Але гэта не дапамагае павялічыць структурную трываласць самога вільготнага раствора. Пры будаўніцтве прадукцыйнасць супраць правісання не відавочная. Чым большая колькасць эфіру цэлюлозы, дададзеная ў раствор, тым лепшая характарыстыка ўтрымання вады, а чым вышэй глейкасць, тым лепшая эфектыўнасць ўтрымання вады. Што тычыцца памеру часціц, чым драбней часціцы, тым лепш утрымліваюць ваду. Пасля таго, як буйныя часціцы эфіру цэлюлозы ўступаюць у кантакт з вадой, паверхня неадкладна раствараецца і ўтварае гель, які ахінае матэрыял, каб прадухіліць далейшае пранікненне малекул вады. Часам ён не можа быць раўнамерна дыспергаваны і раствораны нават пасля працяглага мяшання, утвараючы мутны флокулянтны раствор або агламерацыю. Гэта моцна ўплывае на ўтрыманне вады ў эфіры цэлюлозы, і растваральнасць з'яўляецца адным з фактараў выбару эфіру цэлюлозы. Тонкасць таксама з'яўляецца важным паказчыкам эфектыўнасці эфіру метылавай цэлюлозы. ГПМЦ, які выкарыстоўваецца для сухога парашкавага раствора, павінен быць парашковым з нізкім утрыманнем вады, а дробнасць таксама патрабуе, каб 20%~60% памеру часціц былі менш за 63 мкм. Тонкасць уплывае на растваральнасць эфіру метылавай цэлюлозы. Грубы MC звычайна грануляваны, і яго лёгка растварыць у вадзе без агламерацыі, але хуткасць растварэння вельмі нізкая, таму ён не падыходзіць для выкарыстання ў сухім парашковым растворы. У сухім парашковым растворы МС рассейваецца сярод цэментуючых матэрыялаў, такіх як запаўняльнік, дробны напаўняльнік і цэмент, і толькі дастаткова дробны парашок можа пазбегнуць агламерацыі эфіру метылавай цэлюлозы пры змешванні з вадой. Калі HPMC дадаецца з вадой для растварэння агламератаў, гэта вельмі цяжка дыспергаваць і растварыць. Для распылянага раствора з механічнай канструкцыяй патрабаванні да дробнасці вышэй з-за меншага часу замешвання. Тонкасць HPMC таксама аказвае пэўны ўплыў на ўтрыманне вады. Наогул кажучы, для простых эфіраў метылавай цэлюлозы з аднолькавай глейкасцю, але рознай дробнасцю, пры аднолькавай колькасці дадання, чым драбней, тым лепш эфект утрымання вады. Затрымка вады ГПМЦ таксама звязана з выкарыстоўванай тэмпературай, а затрымка вады эфірам метылацэлюлозы памяншаецца з павышэннем тэмпературы. Тым не менш, у рэальным прымяненні матэрыялаў сухі парашковы раствор часта наносіцца на гарачыя падставы пры высокіх тэмпературах (вышэй за 40 градусаў) у многіх асяроддзях, такіх як тынкоўка вонкавых сцен пад сонцам летам, што часта паскарае цвярдзенне цэменту і цвярдзенне сухі парашковы раствор. Зніжэнне хуткасці ўтрымання вады прыводзіць да відавочнага адчування, што гэта ўплывае як на працаздольнасць, так і на расколінастойкасць, і ў гэтых умовах асабліва важна паменшыць уплыў тэмпературных фактараў.

3. Згушчэнне і тыксатрапія эфіру цэлюлозы: другая функцыя эфіру цэлюлозы — эфект згушчэння залежыць ад: ступені полімерызацыі эфіру цэлюлозы, канцэнтрацыі раствора, тэмпературы і іншых умоў. Жэліруючыя ўласцівасці раствора з'яўляюцца унікальнымі для алкилцеллюлозы і яе мадыфікаваных вытворных. Гелеобразующие ўласцівасці звязаны са ступенню замяшчэння, канцэнтрацыяй раствора і дадаткамі. Для мадыфікаваных вытворных гидроксиалкила ўласцівасці геля таксама звязаны са ступенню мадыфікацыі гидроксиалкила. Для раствора ГПМЦ з нізкай глейкасцю можна прыгатаваць раствор з канцэнтрацыяй 10%-15%, з растворам ГПМЦ сярэдняй глейкасці можна прыгатаваць 5%-10%, а з ГПМЦ з высокай вязкасцю можна прыгатаваць толькі 2%-3% раствор, і глейкасць эфіру цэлюлозы звычайна градуіруюць таксама 1%-2% растворам. Высокамалекулярны эфір цэлюлозы мае высокую эфектыўнасць згушчэння. Палімеры з рознай малекулярнай масай маюць розную глейкасць у адной канцэнтрацыі раствора. Высокая ступень полімерызацыі. Мэтавая глейкасць можа быць дасягнута толькі шляхам дадання вялікай колькасці нізкамалекулярных эфіру цэлюлозы. Яго глейкасць мала залежыць ад хуткасці зруху, і высокая глейкасць дасягае мэтавай глейкасці, а неабходная колькасць дадання невялікая, і глейкасць залежыць ад эфектыўнасці згушчэння. Такім чынам, для дасягнення пэўнай кансістэнцыі неабходна гарантаваць пэўную колькасць эфіру цэлюлозы (канцэнтрацыю раствора) і глейкасць раствора. Тэмпература геля раствора таксама лінейна зніжаецца з павелічэннем канцэнтрацыі раствора, і гелі пры пакаёвай тэмпературы пасля дасягнення пэўнай канцэнтрацыі. Жэліруючы канцэнтрацыя HPMC адносна высокая пры пакаёвай тэмпературы. Кансістэнцыю таксама можна рэгуляваць, выбіраючы памер часціц і выбіраючы эфіры цэлюлозы з рознай ступенню мадыфікацыі. Так званая мадыфікацыя заключаецца ва ўвядзенні пэўнай ступені замяшчэння гидроксиалкильных груп у структуру шкілета МС. Змяняючы адносныя значэнні замяшчэння двух замяшчальнікаў, гэта значыць адносныя значэнні замяшчэння DS і ms метокси- і гидроксиалкильных груп, якія мы часта гаворым. Розныя патрабаванні да прадукцыйнасці эфіру цэлюлозы могуць быць атрыманы шляхам змены адносных значэнняў замяшчэння двух замяшчальнікаў. Узаемасувязь паміж кансістэнцыяй і мадыфікацыяй: даданне эфіру цэлюлозы ўплывае на расход вады растворам, змяненне суадносін вады і звязальнага рэчыва вады і цэменту з'яўляецца эфектам згушчэння, чым вышэй дазоўка, тым больш расход вады. Эфіры цэлюлозы, якія выкарыстоўваюцца ў парашкападобных будаўнічых матэрыялах, павінны хутка растварацца ў халоднай вадзе і забяспечваць прыдатную кансістэнцыю для сістэмы. Існуе таксама добрая лінейная залежнасць паміж кансістэнцыяй цэментавага цеста і дазоўкай эфіру цэлюлозы. Эфір цэлюлозы можа значна павялічыць глейкасць раствора. Чым больш дазоўка, тым больш відавочны эфект. Высокаўвязкі водны раствор эфіру цэлюлозы мае высокую тыксатрапію, што таксама з'яўляецца асноўнай характарыстыкай эфіру цэлюлозы. Такім чынам, простыя эфіры цэлюлозы аднаго і таго ж класа глейкасці заўсёды дэманструюць аднолькавыя рэалагічныя ўласцівасці, пакуль канцэнтрацыя і тэмпература падтрымліваюцца сталымі. Пры павышэнні тэмпературы ўтвараюцца структурныя гелі і ўзнікаюць высокатыксатропныя патокі. Высокая канцэнтрацыя і нізкая глейкасць простых эфіраў цэлюлозы паказваюць тыксатрапію нават пры тэмпературы геля. Гэта ўласцівасць прыносіць вялікую карысць для карэкціроўкі выраўноўвання і правісання будаўнічага раствора. Тут неабходна патлумачыць, што чым вышэй глейкасць эфіру цэлюлозы, тым лепш утрымліваецца вада, але чым вышэй глейкасць, тым вышэй адносная малекулярная маса эфіру цэлюлозы і адпаведнае зніжэнне яго растваральнасці, што аказвае негатыўны ўплыў на канцэнтрацыю раствора і будаўнічыя характарыстыкі. Чым вышэй глейкасць, тым больш відавочны эфект згушчэння раствора, але ён не зусім прапарцыйны. Некаторая сярэдняя і нізкая глейкасць, але мадыфікаваны эфір цэлюлозы мае лепшыя характарыстыкі ў паляпшэнні структурнай трываласці вільготнага раствора. З павелічэннем глейкасці паляпшаецца водаўтрыманне эфіру цэлюлозы.

4. Запаволенне эфіру цэлюлозы: Трэцяя функцыя эфіру цэлюлозы - затрымка працэсу гідратацыі цэменту. Эфір цэлюлозы надзяляе раствор рознымі карыснымі ўласцівасцямі, а таксама зніжае тэмпературу ранняй гідратацыі цэменту і затрымлівае дынамічны працэс гідратацыі цэменту. Гэта неспрыяльна для выкарыстання раствора ў халодных раёнах. Гэты эфект запаволення выкліканы адсорбцыяй малекул эфіру цэлюлозы на такіх прадуктах гідратацыі, як CSH і ca(OH)2. З-за павелічэння глейкасці поравага раствора эфір цэлюлозы зніжае рухомасць іёнаў у растворы, тым самым затрымліваючы працэс гідратацыі. Чым вышэй канцэнтрацыя эфіру цэлюлозы ў матэрыяле мінеральнага геля, тым больш выяўлены эфект затрымкі гідратацыі. Эфір цэлюлозы не толькі затрымлівае схопліванне, але і затрымлівае працэс зацвярдзення сістэмы цэментавага раствора. Запавольвае дзеянне эфіру цэлюлозы залежыць не толькі ад яго канцэнтрацыі ў сістэме мінеральнага геля, але і ад хімічнай структуры. Чым лепш запавольвае дзеянне эфіру цэлюлозы, тым мацней запавольвае дзеянне гідрафільнае замяшчэнне, чым замяшчэнне, якое павялічвае колькасць вады. Аднак глейкасць эфіру цэлюлозы мала ўплывае на кінэтыку гідратацыі цэменту. З павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы час схоплівання раствора значна павялічваецца. Існуе добрая нелінейная карэляцыя паміж пачатковым часам схоплівання раствора і ўтрыманнем эфіру цэлюлозы, а таксама добрая лінейная карэляцыя паміж канчатковым часам схоплівання і ўтрыманнем эфіру цэлюлозы. Мы можам кантраляваць час працы раствора, змяняючы колькасць эфіру цэлюлозы. Падводзячы вынік, у гатовых будаўнічых растворах эфір цэлюлозы гуляе ролю ў затрымцы вады, згушчэнні, затрымцы гідратацыі цэменту і паляпшэнні эксплуатацыйных характарыстык канструкцыі. Добрая здольнасць утрымліваць ваду робіць гідратацыю цэменту больш поўнай, можа палепшыць глейкасць вільготнага раствора, павялічыць трываласць счаплення раствора і рэгуляваць час. Даданне эфіру цэлюлозы ў раствор для механічнага распылення можа палепшыць прадукцыйнасць распылення або адпампоўкі і структурную трываласць раствора. Такім чынам, эфір цэлюлозы шырока выкарыстоўваецца ў якасці важнай дабаўкі ў гатовых будаўнічых растворах.