Focus on Cellulose ethers

U rolu di l'etere di cellulosa in u mortaru di polvere secca

L'etere di cellulosa hè un polimeru sinteticu fattu da a cellulosa naturale attraversu a mudificazione chimica. L'etere di cellulosa hè un derivatu di a cellulosa naturali. A pruduzzione di l'etere di cellulosa hè diffirenti da i polimeri sintetici. U so materiale più basicu hè a cellulosa, un compostu polimeru naturali. A causa di a particularità di a struttura di cellulosa naturali, a cellulosa stessu ùn hà micca capacità di reagisce cù l'agenti di eterificazione. In ogni casu, dopu à u trattamentu di l'agente di gonfiore, i forti ligami di l'idrogenu trà e catene moleculari è e catene sò distrutte, è a liberazione attiva di u gruppu hydroxyl diventa una cellulosa alkalina reattiva. Ottene etere di cellulosa.

I pruprietà di l'eteri di cellulosa dependenu di u tipu, u numeru è a distribuzione di sustituenti. A classificazione di l'eteri di cellulosa hè ancu basatu annantu à u tipu di sustituenti, u gradu di eterificazione, a solubilità è e proprietà di l'applicazione in relazione. Sicondu u tipu di sustituenti nantu à a catena molekulari, pò esse divisu in monoether è etere mistu. Di solitu usemu mc cum'è monoether, è HPmc cum'è etere mistu. L'etere di metilcellulosa mc hè u pruduttu dopu chì u gruppu hydroxyl nantu à l'unità di glucose di cellulosa naturali hè sustituitu da u gruppu metossi. Hè un pruduttu ottenutu da sustituì una parte di u gruppu hydroxyl in l'unità cù un gruppu metossi è una altra parte cù un gruppu hydroxypropyl. A furmula strutturale hè [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methyl cellulose etere HEmc, questi sò i variità principali largamente utilizati è venduti in u mercatu.

In termini di solubilità, pò esse divisu in ionicu è micca ionicu. L'eteri di cellulosa non ionica solubile in acqua sò principalmente cumposti da duie serie di eteri alchilici è eteri idrossialchilici. Ionic Cmc hè principalmente utilizatu in detergenti sintetici, stampa tessili è tintura, esplorazione alimentaria è oliu. Non-ionic mc, HPmc, HEmc, etc. sò principarmenti usati in materiali di custruzzione, rivestimenti di lattice, medicina, chimichi di ogni ghjornu, etc. Adupratu cum'è addensante, agenti di ritenzione d'acqua, stabilizzatori, dispersanti è agenti di filmazione.

Ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa

In a pruduzzione di materiali di custruzzione, soprattuttu u mortu seccu mischju, l'etere di cellulosa ghjoca un rolu insustituibile, in particulare in a produzzione di mortar speciale (mortar mudificatu), hè un cumpunente indispensabile è impurtante.

U rolu impurtante di l'etere di cellulosa soluble in acqua in u mortar hà principalmente trè aspetti, unu hè una capacità di ritenzione d'acqua eccellente, l'altru hè l'influenza nantu à a consistenza è a tixotropia di u mortar, è u terzu hè l'interazzione cù u cimentu.

L'effettu di retenzioni di l'acqua di l'etere di cellulosa dipende da l'absorzione di l'acqua di a capa di basa, a cumpusizioni di u mortaru, u gruixu di a capa di mortar, a dumanda d'acqua di u mortaru, è u tempu di stallazione di u materiale di stallazione. A ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa stessu vene da a solubilità è a desidratazione di l'etere di cellulosa stessu. Comu tutti sapemu, ancu s'è a catena moleculare di cellulosa cuntene un gran numaru di gruppi OH altamente hydratable, ùn hè micca soluble in acqua, perchè a struttura di cellulosa hà un altu gradu di cristallinità. A capacità di idratazione di i gruppi idrossilici solu ùn hè micca abbastanza per copre i forti legami d'idrogenu è e forze di van der Waals trà e molécule. Per quessa, solu swells ma ùn si dissolve in acqua. Quandu un sustituente hè introduttu in a catena moleculare, micca solu u sustituente distrugge a catena di l'idrogenu, ma ancu u ligame di l'idrogenu interchain hè distruttu per via di a cunea di u sustituente trà e catene adiacenti. U più grande u sustituente, u più grande a distanza trà e molécule. A più grande a distanza. U più grande l'effettu di a distruzzione di ligami di l'idrogenu, l'etere di cellulosa diventa solu solu in acqua dopu chì a lattice di cellulosa si espande è a suluzione entra, furmendu una suluzione d'alta viscosità. Quandu a temperatura aumenta, l'idratazione di u polimeru si debilita, è l'acqua trà e catene hè cacciata. Quandu l'effettu di disidratazione hè abbastanza, e molécule cumincianu à aggregate, furmendu un gel di struttura di rete tridimensionale è plegata. Fatturisti chì afectanu a retenzioni di l'acqua di u mortar includenu a viscosità di l'etere di cellulosa, a quantità aghjuntu, a finezza di particeddi è a temperatura di usu.

A più alta hè a viscosità di l'etere di cellulosa, u megliu u rendiment di ritenzione di l'acqua, è più a viscosità di a suluzione polimerica. Sicondu u pesu moleculare (gradu di polimerizazione) di u polimeru, hè ancu determinatu da a lunghezza di a catena di a struttura moleculare è a forma di a catena, è a distribuzione di i tipi è quantità di i sustituenti influenza ancu direttamente a so gamma di viscosità. [η]=Kmα

[η] Viscosità intrinseca di a suluzione di polimeru
m polimeru pisu molekulari
α constante caractéristique du polymère
K coefficient di suluzione di viscosità

A viscosità di una suluzione di polimeru dipende da u pesu moleculare di u polimeru. A viscosità è a cuncentrazione di a suluzione d'etere di cellulosa sò ligati à l'applicazione in diversi campi. Dunque, ogni etere di cellulosa hà parechje specificazioni di viscosità diffirenti, è l'aghjustamentu di a viscosità hè principalmente realizatu da a degradazione di cellulosa alcalina, vale à dì a rottura di catene moleculari di cellulosa.

A più grande a quantità di etere di cellulosa aghjuntu à u mortaru, u megliu u rendiment di ritenzione di l'acqua, è più a viscosità, u megliu u rendiment di a retenzione di l'acqua.

Per a dimensione di particella, più fine hè a particella, megliu a ritenzione d'acqua (vede a Figura 3). Dopu chì i particeddi grossi di l'etere di cellulosa sò in cuntattu cù l'acqua, a superficia si dissolve immediatamente è forma un gelu per imbulighjà u materiale per impediscenu e molécule d'acqua di cuntinuà à infiltrate. A volte ùn pò micca esse dispersatu uniformemente è dissolutu ancu dopu à una longa agitazione, furmendu una suluzione flocculenta o agglomerazione. Affetta assai a retenzioni d'acqua di l'etere di cellulosa, è a solubilità hè unu di i fatturi per a scelta di l'etere di cellulosa.

Ispessimentu è tixotropia di l'etere di cellulosa

A seconda funzione di l'etere di cellulosa - l'engrossi dipende da: u gradu di polimerizazione di l'etere di cellulosa, a cuncentrazione di suluzione, a freccia di cisura, a temperatura è altre cundizioni. A pruprietà gelificante di a suluzione hè unica per l'alchilcellulosa è i so derivati ​​modificati. E proprietà di gelazione sò ligati à u gradu di sustituzzioni, cuncentrazione di suluzione è additivi. Per i derivati ​​mudificati di l'idrossialchile, e proprietà di gel sò ancu ligati à u gradu di mudificazione di l'idrossialchile. Per mc è HPmc cù viscosità bassa, a suluzione di cuncentrazione 10% -15% pò esse preparata, a suluzione 5% -10% pò esse preparata per a viscosità media mc è HPmc, è a suluzione 2% -3% pò esse preparata per mc d'alta viscosità è HPmc, è di solitu A classificazione di viscosità di cellulosa etere hè ancu classificatu cù suluzione 1% -2%. L'etere di cellulosa di altu pesu moleculare hà una alta efficienza di ispessimentu. In a listessa suluzione di cuncentrazione, i polimeri cù pesi moleculari diffirenti anu viscosità diffirenti. Altu gradu. A viscosità di destinazione pò esse ottenuta solu aghjunghjendu una grande quantità di etere di cellulosa di pisu moleculare. A so viscosità hà pocu dependenza di u tassu di cisura, è l'alta viscosità righjunghji a viscosità di destinazione, è a quantità d'aghjunzione necessaria hè chjuca, è a viscosità dipende da l'efficienza di ispessimentu. Per quessa, per ottene una certa consistenza, una certa quantità di etere di cellulosa (concentrazione di a suluzione) è a viscosità di a suluzione deve esse garantita. A temperatura di u gelu di a suluzione hè ancu diminuita linearmente cù l'aumentu di a cuncentrazione di a suluzione, è i geli à a temperatura di l'ambienti dopu avè righjuntu una certa cuncentrazione. A cuncentrazione di gelazione di HPmc hè più altu à a temperatura di l'ambienti.

A cunsistenza pò ancu esse aghjustatu scegliendu a dimensione di particella è sceglie l'eteri di cellulosa cù diversi gradi di mudificazione. A mudificazione chjamata hè di intruduce un certu gradu di sustituzione di gruppi hydroxyalkyl nantu à a struttura di scheletru di mc. Cambiendu i valori di sustituzione relative di i dui sustituenti, vale à dì i valori di sustituzione relative DS è ms di i gruppi metossi è idrossialchili chì spessu dicemu. Diversi requisiti di prestazione di l'etere di cellulosa ponu esse ottenuti cambiendu i valori di sustituzzioni relative di i dui sustituenti.

L'eteri di cellulosa utilizati in i materiali di custruzzione in polvere anu da dissolve rapidamente in acqua fridda è furnisce una cunsistenza adattata per u sistema. S'ellu hè datu un certu ritmu di cisura, diventa ancu bloccu flocculentu è coloidal, chì hè un pruduttu di qualità substandard o povira.

Ci hè ancu una bona relazione lineale trà a cunsistenza di a pasta di cimentu è a dosa di l'etere di cellulosa. L'etere di cellulosa pò aumentà assai a viscosità di u mortar. A più grande a dosa, u più evidenti l'effettu, vede a Figura 6

A suluzione acquosa di l'etere di cellulosa d'alta viscosità hà una alta tixotropia, chì hè ancu una caratteristica maiò di l'etere di cellulosa. Aqueous suluzioni di polimeri Mc-tipu di solitu hannu pseudoplastic è non-thixotropic fluidità sottu à a so temperatura di gel, ma proprietà di flussu Newtonian à bassu tassi di taglio. A pseudoplasticità aumenta cù u pesu moleculare o a cuncentrazione di l'etere di cellulosa, indipendentemente da u tipu di sustituente è u gradu di sustituzzioni. Dunque, l'eteri di cellulosa di u listessu gradu di viscosità, ùn importa micca mc, HPmc, HEmc, mostrarà sempre e stesse proprietà reologiche, sempre chì a cuncentrazione è a temperatura sò mantenute custanti. I geli strutturale sò furmati quandu a temperatura hè elevata, è i flussi altamente tixotropici sò. L'eteri di cellulosa alta cuncentrazione è bassa viscosità mostranu tixotropia ancu sottu à a temperatura di gel. Sta pruprietà hè di grande benefiziu per l'aghjustamentu di u nivellu è di l'incursione in a custruzzione di u mortar di custruzzione. Ci vole à esse spiegatu quì chì u più altu hè a viscosità di l'etere di cellulosa, u megliu a ritenzione di l'acqua, ma u più altu hè a viscosità, u più altu u pesu moleculare relative di l'etere di cellulosa, è a diminuzione currispondente in a so solubilità, chì hà un impattu negativu. nantu à a cuncentrazione di u mortu è u rendiment di a custruzzione. A più alta a viscosità, u più ovvi l'effettu di l'engrossimentu nantu à u mortaru, ma ùn hè micca cumpletamente proporzionale. Qualchi viscosità media è bassa, ma l'etere di cellulosa mudificatu hà megliu rendimentu in a migliurà a forza strutturale di u mortar umitu. Cù l'aumentu di a viscosità, a retenzioni d'acqua di l'etere di cellulosa mellora.


Tempu di post: 22-Nov-2022
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