Vliv methylhydroxyethylcelulózy na matrici epoxidové pryskyřice

Methylhydroxyethylcelulóza (MHEC) je ve vodě rozpustný ether celulózy, který je široce používán ve stavebním průmyslu jako zahušťovadlo a modifikátor reologie v cementových systémech. Je známo, že zlepšuje tokové vlastnosti, zpracovatelnost a přilnavost cementových materiálů, což z něj činí ideální přísadu do betonů, malt a směsí. Vlivu MHEC na vlastnosti matric z epoxidových pryskyřic však byla věnována menší pozornost.

Epoxidové pryskyřice jsou třídou termosetových polymerů, které jsou široce používány v leteckém, automobilovém a stavebním průmyslu díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem, chemické odolnosti a přilnavosti k různým substrátům. Mohou však být křehké a vykazovat nízkou rázovou houževnatost, což omezuje jejich použití v některých aplikacích. K vyřešení tohoto problému výzkumníci zkoumali použití různých přísad, včetně etherů celulózy, ke zlepšení houževnatosti a odolnosti epoxidových pryskyřic proti nárazu.

Několik studií uvádí použití MHEC jako přísady v matricích z epoxidových pryskyřic. Například studie Kim et al. (2019) zkoumali vliv MHEC na mechanické vlastnosti kompozitů na epoxidové bázi. Vědci zjistili, že přidání MHEC zlepšilo lomovou houževnatost a rázovou houževnatost kompozitů, stejně jako tepelnou stabilitu a odolnost proti vodě. Autoři připisovali tato zlepšení schopnosti MHEC tvořit vodíkové vazby s matricí epoxidové pryskyřice, což zvýšilo adhezi na rozhraní a zabránilo šíření trhlin.

Další studie Pana a kol. (2017) zkoumali vliv MHEC na chování při vytvrzování a mechanické vlastnosti systému epoxidové pryskyřice. Vědci zjistili, že přidání MHEC prodloužilo dobu vytvrzování a snížilo maximální teplotu vytvrzování epoxidové pryskyřice, což je připisováno hydrofilní povaze MHEC. Přidání MHEC však také zlepšilo pevnost v tahu a prodloužení při přetržení vytvrzené epoxidové pryskyřice, což naznačuje, že MHEC může zlepšit flexibilitu a houževnatost matrice epoxidové pryskyřice.

Kromě zlepšení mechanických vlastností matric z epoxidových pryskyřic má MHEC také pozitivní dopad na reologické vlastnosti systémů na bázi epoxidů. Například studie Li et al. (2019) zkoumali vliv MHEC na reologii a mechanické vlastnosti lepidla na epoxidové bázi. Vědci zjistili, že přidání MHEC zlepšilo tixotropní chování lepidla a snížilo usazování plniv. Přidání MHEC také zlepšilo adhezní pevnost a odolnost proti nárazu lepidla.

Celkově použití MHEC jako přísady v matricích epoxidových pryskyřic ukázalo slibné výsledky ve zlepšení mechanických vlastností, houževnatosti a reologického chování systému. Schopnost MHEC tvořit vodíkové vazby s matricí epoxidové pryskyřice je považována za klíčový mechanismus za těmito vylepšeními, která mohou vést ke zvýšené adhezi na rozhraní a snížení šíření trhlin. K plnému pochopení dopadu MHEC na vlastnosti matric epoxidových pryskyřic a optimalizaci použití tohoto éteru celulózy ve formulacích na bázi epoxidů je však zapotřebí dalšího výzkumu.