Celluloseether ist ein allgemeiner Begriff für eine Reihe von Produkten, die durch die Reaktion von Alkalicellulose und einem Veretherungsmittel unter bestimmten Bedingungen hergestellt werden. Alkalicellulose wird durch verschiedene Veretherungsmittel ersetzt, um unterschiedliche Celluloseether zu erhalten. Entsprechend den Ionisierungseigenschaften der Substituenten können Celluloseether in zwei Kategorien eingeteilt werden: ionische (wie Carboxymethylcellulose) und nichtionische (wie Methylcellulose). Je nach Art des Substituenten kann Celluloseether in Monoether (z. B. Methylcellulose) und Mischether (z. B. Hydroxypropylmethylcellulose) unterteilt werden. Je nach Löslichkeit kann es in Wasserlöslichkeit (wie Hydroxyethylcellulose) und Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln (wie Ethylcellulose) unterteilt werden. Trockenmörtel besteht hauptsächlich aus wasserlöslicher Zellulose, und wasserlösliche Zellulose wird in Instant-Mörtel und oberflächenbehandelte Zellulose mit verzögerter Auflösung unterteilt.
Der Wirkungsmechanismus von Celluloseether im Mörtel ist wie folgt:
(1) Nach dem Auflösen des Celluloseethers im Mörtel in Wasser ist aufgrund der Oberflächenaktivität eine effektive und gleichmäßige Verteilung des zementären Materials im System gewährleistet und der Celluloseether „umhüllt“ als Schutzkolloid den Feststoff Auf seiner Außenfläche bildet sich eine Gleitfilmschicht, die das Mörtelsystem stabiler macht und außerdem die Fließfähigkeit des Mörtels während des Mischvorgangs und die Glätte der Konstruktion verbessert.
(2) Aufgrund ihrer eigenen molekularen Struktureigenschaften sorgt die Celluloseetherlösung dafür, dass die Feuchtigkeit im Mörtel nicht leicht verloren geht, und gibt sie über einen langen Zeitraum allmählich ab, wodurch der Mörtel eine gute Wasserspeicherung und Verarbeitbarkeit erhält.
1. Methylcellulose: (MC)
Nachdem die raffinierte Baumwolle mit Alkali behandelt wurde, wird durch eine Reihe von Reaktionen mit Methanchlorid als Veretherungsmittel Celluloseether hergestellt. Im Allgemeinen beträgt der Substitutionsgrad 1,6 bis 2,0, und auch die Löslichkeit ist je nach Substitutionsgrad unterschiedlich. Es gehört zu den nichtionischen Celluloseethern.
(1) Methylcellulose ist in kaltem Wasser löslich und lässt sich in heißem Wasser nur schwer auflösen. Seine wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 3 bis 12 sehr stabil. Es weist eine gute Verträglichkeit mit Stärke, Guarkernmehl usw. und vielen Tensiden auf. Wenn die Temperatur die Gelierungstemperatur erreicht, kommt es zur Gelierung.
(2) Die Wasserretention von Methylcellulose hängt von der Zugabemenge, der Viskosität, der Partikelfeinheit und der Auflösungsgeschwindigkeit ab. Im Allgemeinen ist die Wasserretentionsrate hoch, wenn die Zugabemenge groß, die Feinheit gering und die Viskosität groß ist. Unter diesen hat die Zugabemenge den größten Einfluss auf die Wasserretentionsrate, und der Grad der Viskosität ist nicht direkt proportional zum Grad der Wasserretentionsrate. Die Auflösungsgeschwindigkeit hängt hauptsächlich vom Grad der Oberflächenmodifizierung der Cellulosepartikel und der Partikelfeinheit ab. Unter den oben genannten Celluloseethern weisen Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose höhere Wasserretentionsraten auf.
(3) Temperaturänderungen wirken sich erheblich auf die Wasserretentionsrate von Methylcellulose aus. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Temperatur, desto schlechter ist die Wassereinlagerung. Wenn die Mörteltemperatur 40 °C übersteigt, wird die Wasserretention der Methylzellulose erheblich verringert, was die Konstruktion des Mörtels erheblich beeinträchtigt.
(4) Methylcellulose hat einen erheblichen Einfluss auf den Aufbau und die Kohäsion von Mörtel. Unter „Haftfähigkeit“ versteht man hier die zwischen dem Auftragswerkzeug des Arbeiters und dem Wanduntergrund empfundene Haftkraft, also die Scherfestigkeit des Mörtels. Die Haftfähigkeit ist hoch, die Scherfestigkeit des Mörtels ist groß und die von den Arbeitern bei der Verwendung benötigte Festigkeit ist ebenfalls groß und die Bauleistung des Mörtels ist schlecht. Die Kohäsion von Methylcellulose liegt bei Celluloseetherprodukten auf einem mittleren Niveau.
2. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC):
Hydroxypropylmethylcellulose ist eine Zellulosesorte, deren Produktion und Verbrauch in den letzten Jahren stark gestiegen sind. Es handelt sich um einen nichtionischen Cellulose-Mischether, der nach der Alkalisierung unter Verwendung von Propylenoxid und Methylchlorid als Veretherungsmittel durch eine Reihe von Reaktionen aus raffinierter Baumwolle hergestellt wird. Der Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 1,2 bis 2,0. Seine Eigenschaften variieren je nach Verhältnis von Methoxylgehalt zu Hydroxypropylgehalt.
(1) Hydroxypropylmethylcellulose ist in kaltem Wasser leicht löslich und löst sich nur schwer in heißem Wasser auf. Allerdings ist seine Gelierungstemperatur in heißem Wasser deutlich höher als die von Methylcellulose. Auch die Löslichkeit in kaltem Wasser ist im Vergleich zu Methylcellulose deutlich verbessert.
(2) Die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose hängt von ihrem Molekulargewicht ab, und je größer das Molekulargewicht, desto höher die Viskosität. Auch die Temperatur beeinflusst die Viskosität, denn mit steigender Temperatur nimmt die Viskosität ab. Allerdings ist der Einfluss seiner hohen Viskosität und Temperatur geringer als bei Methylcellulose. Die Lösung ist bei Lagerung bei Raumtemperatur stabil.
(3) Die Wasserretention von Hydroxypropylmethylcellulose hängt von der Zugabemenge, der Viskosität usw. ab und ihre Wasserretentionsrate ist bei gleicher Zugabemenge höher als die von Methylcellulose.
(4) Hydroxypropylmethylcellulose ist säure- und alkalibeständig und ihre wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 2 bis 12 sehr stabil. Natronlauge und Kalkwasser haben kaum Einfluss auf seine Leistung, aber Alkali kann seine Auflösung beschleunigen und seine Viskosität leicht erhöhen. Hydroxypropylmethylcellulose ist gegenüber gewöhnlichen Salzen stabil, aber wenn die Konzentration der Salzlösung hoch ist, steigt die Viskosität der Hydroxypropylmethylcelluloselösung tendenziell an.
(5) Hydroxypropylmethylcellulose kann mit wasserlöslichen Polymerverbindungen gemischt werden, um eine gleichmäßige Lösung mit höherer Viskosität zu bilden. Wie Polyvinylalkohol, Stärkeether, Pflanzengummi usw.
(6) Hydroxypropylmethylcellulose weist eine bessere Enzymbeständigkeit als Methylcellulose auf und die Möglichkeit eines enzymatischen Abbaus ihrer Lösung ist geringer als bei Methylcellulose.
(7) Die Haftung von Hydroxypropylmethylcellulose an Mörtelkonstruktionen ist höher als die von Methylcellulose.
3. Hydroxyethylcellulose (HEC):
Es wird aus raffinierter Baumwolle hergestellt, die mit Alkali behandelt und in Gegenwart von Aceton mit Ethylenoxid als Veretherungsmittel umgesetzt wird. Sein Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 1,5 bis 2,0. Es weist eine starke Hydrophilie auf und nimmt leicht Feuchtigkeit auf.
(1) Hydroxyethylcellulose ist in kaltem Wasser löslich, in heißem Wasser jedoch schwer löslich. Seine Lösung ist bei hohen Temperaturen stabil, ohne zu gelieren. Es kann über einen langen Zeitraum bei hohen Temperaturen im Mörtel verwendet werden, seine Wasserspeicherung ist jedoch geringer als die von Methylcellulose.
(2) Hydroxyethylcellulose ist gegenüber allgemeinen Säuren und Laugen stabil. Alkali kann seine Auflösung beschleunigen und seine Viskosität leicht erhöhen. Seine Dispergierbarkeit in Wasser ist etwas schlechter als die von Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose. .
(3) Hydroxyethylzellulose hat bei Mörtel eine gute Standfestigkeit, bei Zement jedoch eine längere Verzögerungszeit.
(4) Die Leistung von Hydroxyethylcellulose, die von einigen inländischen Unternehmen hergestellt wird, ist aufgrund ihres hohen Wassergehalts und hohen Aschegehalts deutlich geringer als die von Methylcellulose.
4. Carboxymethylcellulose (CMC):
Ionischer Celluloseether wird aus Naturfasern (Baumwolle usw.) nach einer Alkalibehandlung unter Verwendung von Natriummonochloracetat als Veretherungsmittel und einer Reihe von Reaktionsbehandlungen hergestellt. Der Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 0,4 bis 1,4, und seine Leistung wird stark vom Substitutionsgrad beeinflusst.
(1) Carboxymethylcellulose ist hygroskopischer und enthält bei Lagerung unter allgemeinen Bedingungen mehr Wasser.
(2) Eine wässrige Carboxymethylcelluloselösung erzeugt kein Gel und die Viskosität nimmt mit steigender Temperatur ab. Wenn die Temperatur 50 °C übersteigt, ist die Viskosität irreversibel.
(3) Seine Stabilität wird stark durch PH beeinflusst. Im Allgemeinen kann es in Mörtel auf Gipsbasis verwendet werden, nicht jedoch in Mörtel auf Zementbasis. Wenn es stark alkalisch ist, verliert es an Viskosität.
(4) Seine Wasserretention ist weitaus geringer als die von Methylcellulose. Es wirkt verzögernd auf Gipsmörtel und verringert dessen Festigkeit. Allerdings ist der Preis von Carboxymethylcellulose deutlich niedriger als der von Methylcellulose.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. Februar 2023