Focus on Cellulose ethers

Cales son as diferenzas entre os distintos tipos de celulosa?

Éter de celulosa é un termo xeral para unha serie de produtos producidos pola reacción de celulosa alcalina e axente eterificante baixo certas condicións. A celulosa alcalina substitúese por diferentes axentes eterificantes para obter diferentes éteres de celulosa. Segundo as propiedades de ionización dos substituíntes, os éteres de celulosa pódense dividir en dúas categorías: iónicos (como a carboximetil celulosa) e non iónicos (como a metil celulosa). Segundo o tipo de substituínte, o éter de celulosa pódese dividir en monoéter (como a metilcelulosa) e en éter mixto (como a hidroxipropilmetilcelulosa). Segundo a solubilidade diferente, pódese dividir en solubilidade en auga (como a hidroxietil celulosa) e solubilidade en disolventes orgánicos (como a etilcelulosa). O morteiro mesturado en seco é principalmente celulosa soluble en auga, e a celulosa soluble en auga divídese en tipo instantáneo e tipo de disolución retardada tratada en superficie.

O mecanismo de acción do éter de celulosa no morteiro é o seguinte:

(1) Despois de que o éter de celulosa no morteiro se disolve en auga, a distribución efectiva e uniforme do material cementoso no sistema está garantida debido á actividade superficial e o éter de celulosa, como coloide protector, "envolve" o sólido. partículas e Unha capa de película lubricante fórmase na súa superficie exterior, o que fai que o sistema de morteiro sexa máis estable e tamén mellora a fluidez do morteiro durante o proceso de mestura e a suavidade da construción.

(2) Debido ás súas propias características de estrutura molecular, a solución de éter de celulosa fai que a humidade do morteiro non sexa fácil de perder e liberámola gradualmente durante un longo período de tempo, dotando ao morteiro dunha boa retención de auga e traballabilidade.

1. Metilcelulosa: (MC)

Despois de tratar o algodón refinado con álcali, prodúcese éter de celulosa mediante unha serie de reaccións con cloruro de metano como axente de eterificación. Xeralmente, o grao de substitución é de 1,6 ~ 2,0 e a solubilidade tamén é diferente con diferentes graos de substitución. Pertence ao éter de celulosa non iónico.

(1) A metilcelulosa é soluble en auga fría e será difícil de disolver en auga quente. A súa solución acuosa é moi estable no intervalo de pH=3~12. Ten boa compatibilidade con amidón, goma guar, etc. e moitos surfactantes. Cando a temperatura alcanza a temperatura de xelación, prodúcese a xelación.

(2) A retención de auga da metilcelulosa depende da súa cantidade de adición, viscosidade, finura de partículas e velocidade de disolución. Xeralmente, se a cantidade de adición é grande, a finura é pequena e a viscosidade é grande, a taxa de retención de auga é alta. Entre eles, a cantidade de adición ten o maior impacto na taxa de retención de auga e o nivel de viscosidade non é directamente proporcional ao nivel de retención de auga. A velocidade de disolución depende principalmente do grao de modificación superficial das partículas de celulosa e da finura das partículas. Entre os éteres de celulosa anteriores, a metil celulosa e a hidroxipropil metil celulosa teñen taxas de retención de auga máis altas.

(3) Os cambios de temperatura afectarán seriamente a taxa de retención de auga da metilcelulosa. Xeralmente, canto maior sexa a temperatura, peor será a retención de auga. Se a temperatura do morteiro supera os 40 °C, a retención de auga da metilcelulosa reducirase significativamente, afectando seriamente a construción do morteiro.

(4) A metil celulosa ten un efecto significativo na construción e cohesión do morteiro. A "adhesividade" refírese aquí á forza de unión que se sente entre a ferramenta aplicadora do traballador e o substrato da parede, é dicir, a resistencia ao corte do morteiro. A adhesividade é alta, a resistencia ao cizallamento do morteiro é grande e a resistencia requirida polos traballadores no proceso de uso tamén é grande e o rendemento da construción do morteiro é pobre. A cohesión da metilcelulosa está a un nivel medio nos produtos de éter de celulosa.

2. Hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC):

A hidroxipropilmetilcelulosa é unha variedade de celulosa cuxa produción e consumo foron aumentando rapidamente nos últimos anos. É un éter mixto de celulosa non iónica elaborado a partir de algodón refinado despois da alcalinización, utilizando óxido de propileno e cloruro de metilo como axente de eterificación, mediante unha serie de reaccións. O grao de substitución é xeralmente 1,2~2,0. As súas propiedades varían dependendo da relación entre o contido de metoxilo e o de hidroxipropilo.

(1) A hidroxipropilmetilcelulosa é facilmente soluble en auga fría e terá dificultades para disolverse en auga quente. Pero a súa temperatura de xelación en auga quente é significativamente superior á da metilcelulosa. A solubilidade en auga fría tamén mellora moito en comparación coa metilcelulosa.

(2) A viscosidade da hidroxipropilmetilcelulosa está relacionada co seu peso molecular, e canto maior sexa o peso molecular, maior será a viscosidade. A temperatura tamén afecta a súa viscosidade, xa que a temperatura aumenta, a viscosidade diminúe. Non obstante, a influencia da súa alta viscosidade e temperatura é menor que a da metilcelulosa. A súa solución é estable cando se almacena a temperatura ambiente.

(3) A retención de auga da hidroxipropil metilcelulosa depende da súa cantidade de adición, viscosidade, etc., e a súa taxa de retención de auga baixo a mesma cantidade de adición é maior que a da metilcelulosa.

(4) A hidroxipropilmetilcelulosa é estable ao ácido e ao álcali, e a súa solución acuosa é moi estable no rango de pH=2~12. A sosa cáustica e a auga de cal teñen pouco efecto no seu rendemento, pero o álcali pode acelerar a súa disolución e aumentar lixeiramente a súa viscosidade. A hidroxipropil metilcelulosa é estable aos sales comúns, pero cando a concentración da solución salina é alta, a viscosidade da solución de hidroxipropil metilcelulosa tende a aumentar.

(5) A hidroxipropilmetilcelulosa pódese mesturar con compostos poliméricos solubles en auga para formar unha solución uniforme e de maior viscosidade. Como alcohol polivinílico, éter de amidón, goma vexetal, etc.

(6) A hidroxipropil metilcelulosa ten unha mellor resistencia enzimática que a metilcelulosa e a posibilidade de degradación enzimática da súa solución é menor que a da metilcelulosa.

(7) A adhesión da hidroxipropil metilcelulosa á construción do morteiro é maior que a da metilcelulosa.

3. Hidroxietil celulosa (HEC):

Está feito de algodón refinado tratado con álcali e reacciona con óxido de etileno como axente de eterificación en presenza de acetona. O seu grao de substitución é xeralmente de 1,5 ~ 2,0. Ten unha forte hidrofilia e é fácil de absorber a humidade.

(1) A hidroxietil celulosa é soluble en auga fría, pero é difícil de disolver en auga quente. A súa solución é estable a alta temperatura sen xelificar. Pódese empregar durante moito tempo a altas temperaturas no morteiro, pero a súa retención de auga é menor que a da metilcelulosa.

(2) A hidroxietil celulosa é estable ao ácido e aos álcalis xerais. O álcali pode acelerar a súa disolución e aumentar lixeiramente a súa viscosidade. A súa dispersibilidade na auga é lixeiramente peor que a da metil celulosa e a hidroxipropil metil celulosa. .

(3) A hidroxietil celulosa ten un bo rendemento anti-sag para o morteiro, pero ten un tempo de retardo máis longo para o cemento.

(4) O rendemento da hidroxietilcelulosa producida por algunhas empresas nacionais é significativamente inferior ao da metilcelulosa debido ao seu alto contido en auga e alto contido en cinzas.

4. Carboximetil celulosa (CMC):

O éter iónico de celulosa está feito a partir de fibras naturais (algodón, etc.) despois do tratamento alcalino, utilizando como axente de eterificación monocloroacetato de sodio e sometida a unha serie de tratamentos de reacción. O grao de substitución é xeralmente de 0,4 ~ 1,4, e o seu rendemento vese moi afectado polo grao de substitución.

(1) A carboximetil celulosa é máis higroscópica e conterá máis auga cando se almacena en condicións xerais.

(2) A solución acuosa de carboximetilcelulosa non producirá xel e a viscosidade diminuirá co aumento da temperatura. Cando a temperatura supera os 50 °C, a viscosidade é irreversible.

(3) A súa estabilidade vese moi afectada polo PH. Polo xeral, pódese empregar en morteiros a base de xeso, pero non en morteiros a base de cemento. Cando é moi alcalino, perderá viscosidade.

(4) A súa retención de auga é moito menor que a da metilcelulosa. Ten un efecto retardador no morteiro a base de xeso e reduce a súa resistencia. Non obstante, o prezo da carboximetil celulosa é significativamente máis baixo que o da metil celulosa.


Hora de publicación: 27-feb-2023
Chat en liña de WhatsApp!