Tsellulooseeter on sünteetiline polümeer, mis on valmistatud looduslikust tselluloosist keemilise modifitseerimise teel. Tsellulooseeter on loodusliku tselluloosi derivaat. Tsellulooseetri tootmine erineb sünteetilistest polümeeridest. Selle kõige põhilisem materjal on tselluloos, looduslik polümeerühend. Tselluloosi loodusliku struktuuri eripära tõttu ei ole tselluloosil endal võimet eeterdavate ainetega reageerida. Pärast punduva aine töötlemist aga hävivad tugevad vesiniksidemed molekulaarsete ahelate ja ahelate vahel ning hüdroksüülrühma aktiivne vabanemine muutub reaktiivseks leelistselluloosiks. Hankige tsellulooseeter.
Tsellulooseetrite omadused sõltuvad asendajate tüübist, arvust ja jaotumisest. Tsellulooseetrite klassifitseerimisel lähtutakse ka asendajate tüübist, eeterdamise astmest, lahustuvusest ja sellega seotud kasutusomadustest. Molekulaarse ahela asendajate tüübi järgi võib selle jagada monoeetriks ja segaeetriks. Tavaliselt kasutatav MC on monoeeter ja HPMC segaeeter. Metüültsellulooseeter MC on toode pärast seda, kui loodusliku tselluloosi glükoosiühiku hüdroksüülrühm on asendatud metoksüga. See on toode, mis saadakse, asendades osa üksuse hüdroksüülrühmast metoksürühmaga ja teise osa hüdroksüpropüülrühmaga. Struktuurivalem on [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x hüdroksüetüülmetüültsellulooseeter HEMC, need on peamised sordid, mida laialdaselt kasutatakse ja müüakse turul.
Lahustuvuse poolest võib selle jagada ioonseks ja mitteioonseks. Vees lahustuvad mitteioonsed tselluloosi eetrid koosnevad peamiselt kahest alküüleetri ja hüdroksüalküüleetri seeriast. Ionic CMC-d kasutatakse peamiselt sünteetilistes detergentides, tekstiili trükkimisel ja värvimisel, toiduainete ja nafta uurimisel. Mitteioonseid MC-d, HPMC-sid, HEMC-sid jne kasutatakse peamiselt ehitusmaterjalides, latekskatetes, meditsiinis, igapäevastes kemikaalides jne. Kasutatakse paksendajana, vett kinnihoidva ainena, stabilisaatorina, dispergeeriva ainena ja kilet moodustava ainena.
Tsellulooseetri veepeetus
Ehitusmaterjalide, eriti kuivsegatud mördi valmistamisel on tsellulooseetril asendamatu roll, eriti erimördi (modifitseeritud mördi) valmistamisel on see asendamatu ja oluline komponent.
Vees lahustuva tsellulooseetri olulisel rollil mördis on peamiselt kolm aspekti, millest üks on suurepärane veepidamisvõime, teine on mõju mördi konsistentsile ja tiksotroopsusele ning kolmas on koostoime tsemendiga.
Tsellulooseetri vettpidava toime oleneb aluskihi veeimavusest, mördi koostisest, mördikihi paksusest, mördi veevajadusest ja tardumismaterjali tardumisajast. Tsellulooseetri enda veepeetus tuleneb tsellulooseetri enda lahustuvusest ja dehüdratsioonist. Nagu me kõik teame, kuigi tselluloosi molekulaarahel sisaldab suurel hulgal väga hüdratiseerivaid OH-rühmi, ei lahustu see vees, kuna tselluloosi struktuur on kõrge kristallilisusega. Ainuüksi hüdroksüülrühmade hüdratatsioonivõimest ei piisa tugevate vesiniksidemete ja van der Waalsi jõudude katmiseks molekulide vahel. Seetõttu see ainult paisub, kuid ei lahustu vees. Kui molekulaarsesse ahelasse sisestatakse asendaja, siis mitte ainult asendaja ei hävita vesinikuahelat, vaid ka ahelatevaheline vesinikside hävib asendaja kiilumise tõttu külgnevate ahelate vahele. Mida suurem on asendaja, seda suurem on molekulide vaheline kaugus. Mida suurem on vahemaa. Mida suurem on vesiniksidemete hävitamise efekt, seda tsellulooseeter muutub pärast tselluloosivõre paisumist ja lahuse sisenemist vees lahustuvaks, moodustades kõrge viskoossusega lahuse. Kui temperatuur tõuseb, nõrgeneb polümeeri hüdratatsioon ja ahelatevaheline vesi tõrjutakse välja. Kui dehüdratsiooniefekt on piisav, hakkavad molekulid agregeeruma, moodustades kolmemõõtmelise võrgustruktuuri geeli ja volditud välja. Mördi veepidavust mõjutavad tegurid on tsellulooseetri viskoossus, lisatud kogus, osakeste peenus ja kasutustemperatuur.
Mida kõrgem on tsellulooseetri viskoossus, seda parem on veepidavus ja seda suurem on polümeerilahuse viskoossus. Sõltuvalt polümeeri molekulmassist (polümerisatsiooniastmest) määrab selle ka molekulaarstruktuuri ahela pikkus ja ahela kuju ning asendajate tüüpide ja koguste jaotus mõjutab otseselt ka selle viskoossuse vahemikku. [η] = Kmα
[η] Polümeerilahuse siseviskoossus
m polümeeri molekulmass
α polümeeri iseloomulik konstant
K viskoossuse lahuse koefitsient
Polümeerilahuse viskoossus sõltub polümeeri molekulmassist. Tsellulooseetri lahuse viskoossus ja kontsentratsioon on seotud rakendusega erinevates valdkondades. Seetõttu on igal tsellulooseetril palju erinevaid viskoossuse spetsifikatsioone ja viskoossuse reguleerimine toimub peamiselt leeliselise tselluloosi lagunemise, st tselluloosi molekulaarsete ahelate katkemise teel.
Mida suurem on mördile lisatud tsellulooseetrit, seda parem on veepidavus ja mida kõrgem on viskoossus, seda parem on vee kinnipidamine.
Osakeste suuruse puhul, mida peenem on osake, seda parem on veepeetus. Vt joonis 3. Pärast seda, kui suur tsellulooseetriosake puutub kokku veega, lahustub pind koheselt ja moodustab geeli, mis ümbritseb materjali, et vältida veemolekulide jätkuvat imbumist. Vähem kui ühtlane dispersioon lahustub, moodustades häguse helbelahuse või aglomeraadid. See mõjutab suuresti tsellulooseetri veepeetust ja lahustuvus on üks tsellulooseetri valimise tegureid.
Tsellulooseetri paksenemine ja tiksotroopia
Tsellulooseetri teine funktsioon – paksendamine, sõltub: tsellulooseetri polümerisatsiooniastmest, lahuse kontsentratsioonist, nihkekiirusest, temperatuurist ja muudest tingimustest. Lahuse geelistuv omadus on ainulaadne alküültselluloosile ja selle modifitseeritud derivaatidele. Geelitusomadused on seotud asendusastme, lahuse kontsentratsiooni ja lisanditega. Hüdroksüalküüliga modifitseeritud derivaatide puhul on geeli omadused seotud ka hüdroksüalküüli modifitseerimisastmega. Madala viskoossusega MC ja HPMC jaoks saab valmistada 10–15% lahuse, keskmise viskoossusega MC ja HPMC saab valmistada 5–10% lahuse ning kõrge viskoossusega MC ja HPMC saab valmistada ainult 2–3% lahust ja tavaliselt Tsellulooseetri viskoossuse klassifikatsioon on samuti klassifitseeritud 1%-2% lahusega. Kõrge molekulmassiga tsellulooseetris on kõrge paksendamise efektiivsus. Samas kontsentratsioonilahuses on erineva molekulmassiga polümeeridel erinev viskoossus. Kõrge aste. Sihtviskoossust saab saavutada ainult suure koguse madala molekulmassiga tselluloosi eetrit lisades. Selle viskoossus sõltub nihkekiirusest vähe ja kõrge viskoossus saavutab sihtviskoossuse ning vajalik lisamise kogus on väike ja viskoossus sõltub paksenemise efektiivsusest. Seetõttu peab teatud konsistentsi saavutamiseks olema tagatud teatud kogus tsellulooseetrit (lahuse kontsentratsioon) ja lahuse viskoossus. Ka lahuse geeli temperatuur langeb lineaarselt lahuse kontsentratsiooni tõustes ning pärast teatud kontsentratsiooni saavutamist geelistub toatemperatuuril. HPMC geelistumiskontsentratsioon on toatemperatuuril suhteliselt kõrge.
Konsistentsi saab reguleerida ka osakeste suuruse ja erineva modifikatsiooniastmega tsellulooseetrite valikuga. Niinimetatud modifikatsioon seisneb hüdroksüalküülrühmade teatud asendusastmes MC skeleti struktuuris. Muutes kahe asendaja suhtelisi asendusväärtusi, st metoksü- ja hüdroksüalküülrühmade suhtelisi asendusväärtusi DS ja MS, mida me sageli ütleme. Kahe asendaja suhtelisi asendusväärtusi muutes on võimalik saavutada erinevaid tsellulooseetri jõudlusnõudeid.
Pulbrilistes ehitusmaterjalides kasutatavad tsellulooseetrid peavad külmas vees kiiresti lahustuma ja tagama süsteemile sobiva konsistentsi. Teatud nihkekiiruse korral muutub see ikkagi flokuleerivaks ja kolloidseks plokiks, mis on ebakvaliteetne või ebakvaliteetne toode.
Samuti on hea lineaarne seos tsemendipasta konsistentsi ja tsellulooseetri annuse vahel. Tsellulooseeter võib oluliselt suurendada mördi viskoossust. Mida suurem on annus, seda ilmsem on mõju.
Kõrge viskoossusega tsellulooseetri vesilahusel on kõrge tiksotroopsus, mis on ka tsellulooseetri peamine omadus. MC-polümeeride vesilahustel on tavaliselt pseudoplastiline ja mittetiksotroopne voolavus allpool nende geelitemperatuuri, kuid madalatel nihkekiirustel on Newtoni voolavusomadused. Pseudoplastilisus suureneb koos tsellulooseetri molekulmassi või kontsentratsiooniga, sõltumata asendaja tüübist ja asendusastmest. Seetõttu näitavad sama viskoossusastmega tsellulooseetrid, olenemata MC-st, HPMC-st, HEMC-st, alati samu reoloogilisi omadusi, kui kontsentratsioon ja temperatuur hoitakse konstantsena. Temperatuuri tõstmisel tekivad struktuursed geelid ja tekivad väga tiksotroopsed voolud. Kõrge kontsentratsiooniga ja madala viskoossusega tsellulooseetrid näitavad tiksotroopiat isegi allpool geeli temperatuuri. Sellest omadusest on palju kasu ehitusmördi ehituse tasandamise ja longuse reguleerimisel. Siinkohal tuleb selgitada, et mida kõrgem on tsellulooseetri viskoossus, seda parem on veepeetus, kuid mida kõrgem on viskoossus, seda suurem on tsellulooseetri suhteline molekulmass ja vastavalt selle lahustuvuse vähenemine, millel on negatiivne mõju. mördi kontsentratsiooni ja konstruktsiooni jõudluse kohta. Mida suurem on viskoossus, seda ilmsem on mördi paksendav toime, kuid see ei ole täiesti proportsionaalne. Teatud keskmine ja madal viskoossus, kuid modifitseeritud tsellulooseeter parandab paremini märja mördi konstruktsioonitugevust. Viskoossuse suurenemisega paraneb tsellulooseetri veepidavus
Postitusaeg: 22.11.2022