Utjecaj metil hidroksietil celuloze na matricu epoksidne smole

Metil hidroksietil celuloza (MHEC) je eter celuloze rastvorljiv u vodi koji se široko koristi u građevinskoj industriji kao zgušnjivač i modifikator reologije u cementnim sistemima. Poznato je da poboljšava svojstva tečenja, obradivost i adheziju cementnih materijala, što ga čini idealnim dodatkom za beton, malter i formulacije za injektiranje. Međutim, utjecaj MHEC-a na svojstva matrica od epoksidne smole je dobio manje pažnje.

Epoksidne smole su klasa termoreaktivnih polimera koji se široko koriste u vazduhoplovnoj, automobilskoj i građevinskoj industriji zbog svojih odličnih mehaničkih svojstava, hemijske otpornosti i adhezije na različite podloge. Međutim, mogu biti lomljivi i ispoljavaju nisku udarnu čvrstoću, što ograničava njihovu upotrebu u nekim aplikacijama. Da bi se pozabavili ovim problemom, istraživači su istraživali upotrebu različitih aditiva, uključujući eter celuloze, kako bi se poboljšala žilavost i otpornost na udarce epoksidnih smola.

Nekoliko studija je prijavilo upotrebu MHEC kao aditiva u matricama od epoksidne smole. Na primjer, studija Kim et al. (2019) istraživali su učinak MHEC-a na mehanička svojstva kompozita na bazi epoksida. Istraživači su otkrili da je dodavanje MHEC poboljšalo žilavost loma i udarnu čvrstoću kompozita, kao i termičku stabilnost i vodootpornost. Autori su ova poboljšanja pripisali sposobnosti MHEC-a da formira vodonične veze s matriksom epoksidne smole, što je povećalo međufaznu adheziju i spriječilo širenje pukotina.

Druga studija Pan et al. (2017) istraživali su učinak MHEC na ponašanje očvršćavanja i mehanička svojstva sistema epoksidne smole. Istraživači su otkrili da je dodavanje MHEC odgodilo vrijeme očvršćavanja i smanjilo maksimalnu temperaturu očvršćavanja epoksidne smole, što se pripisuje hidrofilnoj prirodi MHEC. Međutim, dodavanje MHEC-a je također poboljšalo vlačnu čvrstoću i istezanje pri lomljenju očvrsnute epoksidne smole, što ukazuje da MHEC može poboljšati fleksibilnost i žilavost matrice epoksidne smole.

Osim poboljšanja mehaničkih svojstava matrica od epoksidne smole, MHEC također ima pozitivan utjecaj na reološka svojstva sistema na bazi epoksida. Na primjer, studija Li et al. (2019) istraživali su učinak MHEC na reologiju i mehanička svojstva ljepila na bazi epoksida. Istraživači su otkrili da je dodavanje MHEC poboljšalo tiksotropno ponašanje ljepila i smanjilo taloženje punila. Dodatak MHEC-a je također poboljšao čvrstoću prianjanja i otpornost na udarce ljepila.

Sve u svemu, upotreba MHEC kao aditiva u matricama od epoksidne smole pokazala je obećavajuće rezultate u poboljšanju mehaničkih svojstava, žilavosti i reološkog ponašanja sistema. Vjeruje se da je sposobnost MHEC-a da formira vodonične veze s matriksom epoksidne smole ključni mehanizam iza ovih poboljšanja, što može dovesti do povećane adhezije na međufaznoj površini i smanjenog širenja pukotina. Međutim, potrebna su dalja istraživanja kako bi se u potpunosti razumio utjecaj MHEC na svojstva matrica epoksidne smole i optimizirala upotreba ovog etera celuloze u formulacijama na bazi epoksida.