Celulozni eter opći je naziv za niz proizvoda nastalih reakcijom alkalne celuloze i sredstva za eterifikaciju pod određenim uvjetima. Alkalna celuloza se zamjenjuje različitim agensima za eterifikaciju kako bi se dobili različiti celulozni eteri. Prema ionizacijskim svojstvima supstituenata, celulozni eteri se mogu podijeliti u dvije kategorije: ionski (kao što je karboksimetil celuloza) i neionski (kao što je metil celuloza). Prema vrsti supstituenta, celulozni eter se može podijeliti na monoeter (kao što je metil celuloza) i miješani eter (kao što je hidroksipropil metil celuloza). Prema različitoj topivosti, može se podijeliti na topljivost u vodi (kao što je hidroksietil celuloza) i topljivost u organskom otapalu (kao što je etil celuloza). Suho miješani mort uglavnom je celuloza topiva u vodi, a celuloza topljiva u vodi dijeli se na trenutni tip i površinski tretirani tip odgođenog otapanja.
Mehanizam djelovanja celuloznog etera u malteru je sljedeći:
(1) Nakon što se celulozni eter u žbuci otopi u vodi, zahvaljujući površinskoj aktivnosti osigurana je učinkovita i ravnomjerna raspodjela cementnog materijala u sustavu, a celulozni eter kao zaštitni koloid "omata" krutinu čestica i Na njegovoj vanjskoj površini stvara se sloj mazivog filma koji čini sustav morta stabilnijim, a također poboljšava fluidnost morta tijekom procesa miješanja i glatkoću konstrukcije.
(2) Zbog vlastitih karakteristika molekularne strukture, otopina celuloznog etera čini da se vlaga u žbuci ne gubi lako i postupno je oslobađa tijekom dugog vremenskog razdoblja, dajući žbuci dobro zadržavanje vode i obradivost.
1. Metilceluloza: (MC)
Nakon što se rafinirani pamuk tretira s alkalijama, nizom reakcija s metan kloridom kao sredstvom za eterifikaciju proizvodi se celulozni eter. Općenito, stupanj supstitucije je 1,6~2,0, a topljivost je također različita s različitim stupnjevima supstitucije. Spada u neionski celulozni eter.
(1) Metilceluloza je topiva u hladnoj vodi, a teško će se otopiti u vrućoj vodi. Njegova vodena otopina je vrlo stabilna u rasponu pH=3~12. Ima dobru kompatibilnost sa škrobom, guar gumom itd. i mnogim surfaktantima. Kada temperatura dosegne temperaturu geliranja, dolazi do geliranja.
(2) Zadržavanje vode u metil celulozi ovisi o dodanoj količini, viskoznosti, finoći čestica i brzini otapanja. Općenito, ako je količina dodatka velika, finoća je mala, a viskoznost velika, stopa zadržavanja vode je visoka. Među njima, količina dodatka ima najveći utjecaj na stopu zadržavanja vode, a razina viskoznosti nije izravno proporcionalna razini stope zadržavanja vode. Brzina otapanja uglavnom ovisi o stupnju površinske modifikacije čestica celuloze i finoći čestica. Među gore navedenim celuloznim eterima, metil celuloza i hidroksipropil metil celuloza imaju veće stope zadržavanja vode.
(3) Promjene temperature ozbiljno će utjecati na stopu zadržavanja vode u metil celulozi. Općenito, što je viša temperatura, lošije je zadržavanje vode. Ako temperatura morta prijeđe 40°C, zadržavanje vode metilceluloze značajno će se smanjiti, što ozbiljno utječe na konstrukciju morta.
(4) Metil celuloza ima značajan utjecaj na konstrukciju i koheziju morta. “Ljepljivost” se ovdje odnosi na snagu vezivanja koja se osjeća između alata radnika za nanošenje i podloge zida, to jest otpor morta na smicanje. Ljepljivost je visoka, otpornost na smicanje morta je velika, a snaga koju zahtijevaju radnici u procesu uporabe također je velika, a građevinska izvedba morta je loša. Kohezija metil celuloze je na srednjoj razini u proizvodima celuloznog etera.
2. Hidroksipropil metil celuloza (HPMC):
Hidroksipropil metilceluloza je vrsta celuloze čija proizvodnja i potrošnja u velikom porastu posljednjih godina. To je neionski celulozni miješani eter napravljen od rafiniranog pamuka nakon alkalizacije, korištenjem propilen oksida i metil klorida kao sredstva za eterifikaciju, kroz niz reakcija. Stupanj supstitucije je općenito 1,2~2,0. Njegova svojstva variraju ovisno o omjeru sadržaja metoksila i sadržaja hidroksipropila.
(1) Hidroksipropil metilceluloza je lako topljiva u hladnoj vodi, a naići će na poteškoće pri otapanju u vrućoj vodi. Ali njegova temperatura geliranja u vrućoj vodi znatno je viša od temperature metil celuloze. Topivost u hladnoj vodi također je znatno poboljšana u usporedbi s metil celulozom.
(2) Viskoznost hidroksipropil metilceluloze povezana je s njezinom molekularnom težinom, a što je veća molekularna težina, to je viskoznost veća. Temperatura također utječe na njegovu viskoznost, kako se temperatura povećava, viskoznost se smanjuje. Međutim, utjecaj njegove visoke viskoznosti i temperature manji je od utjecaja metil celuloze. Njegova otopina je stabilna ako se čuva na sobnoj temperaturi.
(3) Zadržavanje vode hidroksipropil metilceluloze ovisi o dodanoj količini, viskoznosti itd., a stopa zadržavanja vode pri istoj dodanoj količini veća je nego kod metil celuloze.
(4) Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na kiseline i lužine, a njezina vodena otopina je vrlo stabilna u rasponu pH=2~12. Kaustična soda i vapnena voda malo utječu na njegovu izvedbu, ali lužine mogu ubrzati njezino otapanje i lagano povećati viskoznost. Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na uobičajene soli, ali kada je koncentracija otopine soli visoka, viskoznost otopine hidroksipropil metilceluloze ima tendenciju povećanja.
(5) Hidroksipropil metilceluloza može se miješati s polimernim spojevima topivim u vodi kako bi se dobila jednolika otopina veće viskoznosti. Kao što je polivinil alkohol, škrobni eter, biljna guma itd.
(6) Hidroksipropil metilceluloza ima bolju otpornost na enzime od metilceluloze, a mogućnost enzimatske razgradnje njezine otopine manja je nego kod metilceluloze.
(7) Adhezija hidroksipropil metilceluloze na konstrukcijski mort veća je od one metilceluloze.
3. Hidroksietil celuloza (HEC):
Izrađen je od rafiniranog pamuka tretiranog alkalijama, te reagira s etilen oksidom kao sredstvom za eterifikaciju u prisutnosti acetona. Njegov stupanj supstitucije je općenito 1,5~2,0. Ima jaku hidrofilnost i lako upija vlagu.
(1) Hidroksietil celuloza je topiva u hladnoj vodi, ali se teško otapa u vrućoj vodi. Njegova otopina je stabilna na visokoj temperaturi bez želiranja. Može se koristiti dugo vremena pod visokom temperaturom u mortu, ali njegovo zadržavanje vode je manje nego kod metil celuloze.
(2) Hidroksietil celuloza je stabilna na opće kiseline i lužine. Alkalije mogu ubrzati njegovo otapanje i lagano povećati viskoznost. Njegova disperzibilnost u vodi nešto je lošija od one metil celuloze i hidroksipropil metil celuloze. .
(3) Hidroksietil celuloza ima dobre performanse protiv sleganja za mort, ali ima dulje vrijeme usporavanja za cement.
(4) Učinak hidroksietil celuloze koju proizvode neka domaća poduzeća znatno je niži od učinka metil celuloze zbog visokog sadržaja vode i pepela.
4. Karboksimetil celuloza (CMC):
Ionski celulozni eter izrađuje se od prirodnih vlakana (pamuk, itd.) nakon alkalne obrade, koristeći natrijev monokloroacetat kao sredstvo za eterifikaciju i podvrgavajući se nizu reakcijskih tretmana. Stupanj supstitucije općenito je 0,4~1,4, a na njegovu izvedbu uvelike utječe stupanj supstitucije.
(1) Karboksimetil celuloza je higroskopnija i sadržavat će više vode kada se skladišti pod općim uvjetima.
(2) Vodena otopina karboksimetil celuloze neće proizvesti gel, a viskoznost će se smanjiti s porastom temperature. Kada temperatura prijeđe 50°C, viskoznost je nepovratna.
(3) Na njegovu stabilnost uvelike utječe PH. Općenito, može se koristiti u mortu na bazi gipsa, ali ne i u mortu na bazi cementa. Kada je visoko alkalan, izgubit će viskoznost.
(4) Zadržavanje vode daleko je niže nego kod metil celuloze. Djeluje usporavajuće na mort na bazi gipsa i smanjuje njegovu čvrstoću. Međutim, cijena karboksimetil celuloze znatno je niža od cijene metil celuloze.
Vrijeme objave: 27. veljače 2023