Wie lässt sich die Verdickung und Thixotropie von Celluloseether steuern?

Die Verdickungswirkung von Celluloseether hängt ab von: dem Polymerisationsgrad des Celluloseethers, der Lösungskonzentration, der Schergeschwindigkeit, der Temperatur und anderen Bedingungen. Die Geliereigenschaft der Lösung ist einzigartig für Alkylcellulose und ihre modifizierten Derivate. Die Gelierungseigenschaften hängen vom Substitutionsgrad, der Lösungskonzentration und den Zusatzstoffen ab. Bei Hydroxyalkyl-modifizierten Derivaten hängen die Geleigenschaften auch vom Modifikationsgrad des Hydroxyalkyls ab. Für MC und HPMC mit niedriger Viskosität können 10–15 %ige Lösungen hergestellt werden, für MC und HPMC mit mittlerer Viskosität können 5–10 %ige Lösungen hergestellt werden, und für MC und HPMC mit hoher Viskosität können normalerweise nur 2–3 %ige Lösungen hergestellt werden Die Viskositätsklassifizierung von Celluloseether wird ebenfalls mit 1%-2%iger Lösung abgestuft.
Hochmolekularer Celluloseether weist eine hohe Verdickungseffizienz auf, und Polymere mit unterschiedlichem Molekulargewicht weisen in derselben Lösungskonzentration unterschiedliche Viskositäten auf. Die Zielviskosität kann nur durch Zugabe einer großen Menge niedermolekularen Celluloseethers erreicht werden. Seine Viskosität hängt kaum von der Schergeschwindigkeit ab, eine hohe Viskosität erreicht die Zielviskosität und die erforderliche Zugabemenge ist gering und die Viskosität hängt von der Verdickungseffizienz ab. Um eine bestimmte Konsistenz zu erreichen, muss daher eine bestimmte Menge an Celluloseether (Konzentration der Lösung) und Lösungsviskosität gewährleistet sein. Die Geltemperatur der Lösung nimmt ebenfalls linear mit zunehmender Konzentration der Lösung ab und geliert bei Raumtemperatur nach Erreichen einer bestimmten Konzentration. Die Gelierkonzentration von HPMC ist bei Raumtemperatur relativ hoch.
Die Konsistenz kann auch durch die Wahl der Partikelgröße und die Wahl von Celluloseethern mit unterschiedlichem Modifikationsgrad angepasst werden. Die sogenannte Modifikation besteht darin, einen bestimmten Grad an Substitution von Hydroxyalkylgruppen in die Gerüststruktur von MC einzuführen. Durch Ändern der relativen Substitutionswerte der beiden Substituenten, d. h. der relativen DS- und MS-Substitutionswerte der Methoxy- und Hydroxyalkylgruppen, die wir oft sagen. Durch Ändern der relativen Substitutionswerte der beiden Substituenten können verschiedene Leistungsanforderungen an Celluloseether erfüllt werden.
Hochviskose wässrige Celluloseetherlösungen weisen eine hohe Thixotropie auf, was ebenfalls ein Hauptmerkmal von Celluloseether ist. Wässrige Lösungen von MC-Polymeren weisen unterhalb ihrer Geltemperatur normalerweise eine pseudoplastische und nicht thixotrope Fließfähigkeit auf, bei niedrigen Schergeschwindigkeiten jedoch Newtonsche Fließeigenschaften. Die Pseudoplastizität nimmt mit dem Molekulargewicht oder der Konzentration des Celluloseethers zu, unabhängig von der Art des Substituenten und dem Grad der Substitution. Daher weisen Celluloseether der gleichen Viskositätsklasse, egal ob MC, HPMC oder HEMC, immer die gleichen rheologischen Eigenschaften auf, solange Konzentration und Temperatur konstant gehalten werden. Bei Temperaturerhöhung bilden sich Strukturgele und es kommt zu stark thixotropen Strömungen. Hochkonzentrierte und niedrigviskose Celluloseether zeigen auch unterhalb der Geltemperatur Thixotropie. Diese Eigenschaft ist für den Ausgleich von Nivellierung und Durchbiegung beim Bau von Baumörtel von großem Nutzen.
Hier muss erklärt werden, dass die Wasserretention umso besser ist, je höher die Viskosität des Celluloseethers ist, aber je höher die Viskosität, desto höher das relative Molekulargewicht des Celluloseethers und die entsprechende Abnahme seiner Löslichkeit, was sich negativ auswirkt auf die Mörtelkonzentration und Bauleistung. Je höher die Viskosität, desto deutlicher ist die Verdickungswirkung auf den Mörtel, sie ist jedoch nicht vollständig proportional. Etwas mittel- und niedrigviskos, aber der modifizierte Celluloseether hat eine bessere Leistung bei der Verbesserung der strukturellen Festigkeit von Nassmörtel. Mit zunehmender Viskosität verbessert sich die Wasserretention von Celluloseether.