Utjecaj metil hidroksietil celuloze na matricu epoksidne smole

Metil hidroksietil celuloza (MHEC) je celulozni eter topiv u vodi koji se široko koristi u građevinskoj industriji kao zgušnjivač i modifikator reologije u cementnim sustavima. Poznato je da poboljšava svojstva tečenja, obradivost i adheziju cementnih materijala, što ga čini idealnim aditivom za formulacije betona, mortova i žbuka. Međutim, utjecaj MHEC-a na svojstva matrica epoksidnih smola dobio je manje pažnje.

Epoksidne smole su klasa termoreaktivnih polimera koji se široko koriste u zrakoplovnoj, automobilskoj i građevinskoj industriji zbog svojih izvrsnih mehaničkih svojstava, kemijske otpornosti i prianjanja na različite podloge. Međutim, oni mogu biti krti i imati nisku udarnu čvrstoću, što ograničava njihovu upotrebu u nekim primjenama. Kako bi riješili ovaj problem, istraživači su istražili upotrebu različitih aditiva, uključujući celulozne etere, za poboljšanje žilavosti i otpornosti epoksidnih smola na udarce.

Nekoliko je studija izvijestilo o upotrebi MHEC-a kao aditiva u matricama epoksidnih smola. Na primjer, studija Kim i sur. (2019) istraživali su učinak MHEC-a na mehanička svojstva kompozita na bazi epoksida. Istraživači su otkrili da je dodavanje MHEC-a poboljšalo žilavost loma i udarnu čvrstoću kompozita, kao i toplinsku stabilnost i vodootpornost. Autori su ova poboljšanja pripisali sposobnosti MHEC-a da formira vodikove veze s matricom epoksidne smole, što je povećalo međupovršinsko prianjanje i spriječilo širenje pukotina.

Druga studija Pana i sur. (2017) istraživali su učinak MHEC-a na ponašanje otvrdnjavanja i mehanička svojstva sustava epoksidnih smola. Istraživači su otkrili da je dodavanje MHEC-a odgodilo vrijeme stvrdnjavanja i smanjilo maksimalnu temperaturu stvrdnjavanja epoksidne smole, što se pripisuje hidrofilnoj prirodi MHEC-a. Međutim, dodavanje MHEC-a također je poboljšalo vlačnu čvrstoću i istezanje pri lomu stvrdnute epoksidne smole, što ukazuje da MHEC može poboljšati fleksibilnost i žilavost matrice epoksidne smole.

Osim poboljšanja mehaničkih svojstava matrica epoksidne smole, objavljeno je da MHEC također ima pozitivan utjecaj na reološka svojstva sustava na bazi epoksida. Na primjer, studija Li i sur. (2019) istraživali su učinak MHEC-a na reologiju i mehanička svojstva ljepila na bazi epoksida. Istraživači su otkrili da je dodatak MHEC poboljšao tiksotropno ponašanje ljepila i smanjio taloženje punila. Dodatak MHEC također je poboljšao čvrstoću prianjanja i otpornost ljepila na udarce.

Sve u svemu, uporaba MHEC-a kao aditiva u matricama epoksidnih smola pokazala je obećavajuće rezultate u poboljšanju mehaničkih svojstava, žilavosti i reološkog ponašanja sustava. Vjeruje se da je sposobnost MHEC-a da formira vodikove veze s matricom epoksidne smole ključni mehanizam koji stoji iza ovih poboljšanja, što može dovesti do povećane adhezije na površini i smanjenog širenja pukotina. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se u potpunosti razumio utjecaj MHEC-a na svojstva matrica epoksidne smole i optimizirala uporaba ovog celuloznog etera u formulacijama na bazi epoksida.