Въздействието на метил хидроксиетил целулозата върху матрицата на епоксидната смола

Метилхидроксиетилцелулозата (MHEC) е водоразтворим целулозен етер, който се използва широко в строителната индустрия като сгъстител и модификатор на реологията в циментови системи. Известно е, че подобрява течливостта, обработваемостта и адхезията на циментовите материали, което го прави идеална добавка за бетон, хоросан и фугиращи смеси. Въпреки това влиянието на MHEC върху свойствата на матриците от епоксидна смола е получило по-малко внимание.

Епоксидните смоли са клас термореактивни полимери, които се използват широко в космическата, автомобилната и строителната индустрия поради техните отлични механични свойства, химическа устойчивост и адхезия към различни субстрати. Въпреки това, те могат да бъдат крехки и да показват ниска якост на удар, което ограничава употребата им в някои приложения. За да се справят с този проблем, изследователите са изследвали използването на различни добавки, включително целулозни етери, за подобряване на якостта и устойчивостта на удар на епоксидните смоли.

Няколко проучвания съобщават за използването на MHEC като добавка в матрици от епоксидна смола. Например, проучване на Kim et al. (2019) изследва ефекта на MHEC върху механичните свойства на композитите на основата на епоксидна смола. Изследователите установиха, че добавянето на MHEC подобрява якостта на счупване и якостта на удар на композитите, както и термичната стабилност и водоустойчивостта. Авторите приписват тези подобрения на способността на MHEC да образува водородни връзки с матрицата от епоксидна смола, което повишава междуфазната адхезия и предотвратява разпространението на пукнатини.

Друго проучване на Pan et al. (2017) изследва ефекта на MHEC върху поведението на втвърдяване и механичните свойства на система от епоксидна смола. Изследователите установяват, че добавянето на MHEC забавя времето за втвърдяване и намалява максималната температура на втвърдяване на епоксидната смола, което се дължи на хидрофилния характер на MHEC. Въпреки това, добавянето на MHEC също подобрява якостта на опън и удължението при скъсване на втвърдената епоксидна смола, което показва, че MHEC може да подобри гъвкавостта и здравината на матрицата от епоксидна смола.

В допълнение към подобряването на механичните свойства на матриците от епоксидна смола, се съобщава също, че MHEC има положително въздействие върху реологичните свойства на системите, базирани на епоксидна смола. Например, проучване на Li et al. (2019) изследва ефекта на MHEC върху реологията и механичните свойства на лепило на основата на епоксидна смола. Изследователите установиха, че добавянето на MHEC подобрява тиксотропното поведение на лепилото и намалява утаяването на пълнителите. Добавянето на MHEC също подобрява якостта на адхезия и устойчивостта на удар на лепилото.

Като цяло, използването на MHEC като добавка в матрици от епоксидна смола показа обещаващи резултати за подобряване на механичните свойства, якостта и реологичното поведение на системата. Смята се, че способността на MHEC да образува водородни връзки с матрицата от епоксидна смола е ключов механизъм зад тези подобрения, което може да доведе до повишена междуфазна адхезия и намалено разпространение на пукнатини. Необходими са обаче допълнителни изследвания, за да се разбере напълно въздействието на MHEC върху свойствата на матриците от епоксидна смола и да се оптимизира използването на този целулозен етер в състави на основата на епоксидна смола.