Etè seluloz nonionik nan siman polymère

Kòm yon aditif endispansab nan siman polymère, etè seluloz nonionic te resevwa anpil atansyon ak rechèch. Ki baze sou literati ki enpòtan nan kay ak aletranje, lwa ak mekanis nan mòtye siman ki pa iyonik etè seluloz modifye yo te diskite sou aspè yo nan kalite yo ak seleksyon nan etè seluloz ki pa iyonik, efè li sou pwopriyete fizik siman polymère, efè li sou mikromorfoloji a ak pwopriyete mekanik, ak enpèfeksyon yo nan rechèch aktyèl la yo te mete pi devan. Travay sa a pral ankouraje aplikasyon an nan etè seluloz nan siman polymère.

Mo kle: etè seluloz ki pa iyonik, siman polymère, pwopriyete fizik, pwopriyete mekanik, mikrostruktur

1. Apèsi sou lekòl la

Ak demann lan ogmante ak kondisyon pèfòmans nan siman polymère nan endistri konstriksyon, ajoute aditif nan modifikasyon li yo te vin tounen yon otspo rechèch, nan mitan ki, etè seluloz te lajman itilize paske nan efè li sou retansyon dlo siman mòtye, epesman, ralentissement, lè. ak sou sa. Nan papye sa a, ki kalite etè seluloz, efè yo sou pwopriyete fizik ak mekanik siman polymère ak mikromorfoloji siman polymère yo dekri, ki bay yon referans teyorik pou aplikasyon an nan etè seluloz nan siman polymère.

2. Kalite etè seluloz ki pa iyonik

Etè seluloz se yon kalite konpoze polymère ak estrikti etè ki fèt ak seluloz. Gen anpil kalite etè seluloz, ki gen gwo enfliyans sou pwopriyete materyèl ki baze sou siman epi li difisil pou chwazi. Dapre estrikti chimik substituents, yo ka divize an etè anionik, kasyonik ak nonionik. Nonionic seluloz etè ak substituent chèn bò H, cH3, c2H5, (cH2cH20)nH, [cH2cH (cH3)0]nH ak lòt gwoup ki pa disosib se pi lajman itilize nan siman, reprezantan tipik yo se methyl cellulose etè, hydroxypropyl methyl etè seluloz, etè idroksietil methyl seluloz, etè idroksietil seluloz ak sou sa. Diferan kalite etè seluloz gen efè diferan sou tan an mete nan siman. Dapre rapò literati anvan yo, HEC gen pi fò kapasite retarder pou siman, ki te swiv pa HPMc ak HEMc, ak Mc gen pi move a. Pou menm kalite etè seluloz, pwa molekilè oswa viskozite, methyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl kontni nan gwoup sa yo diferan, efè retarding li yo diferan tou. Anjeneral pale, pi gwo viskozite a ak pi wo kontni an nan gwoup ki pa disosib, se pi mal kapasite nan reta. Se poutèt sa, nan pwosesis pwodiksyon aktyèl la, selon kondisyon ki nan coagulation mòtye komèsyal yo, yo ka chwazi kontni gwoup fonksyonèl apwopriye nan etè seluloz. Oswa nan pwodiksyon an nan etè seluloz an menm tan an, ajiste kontni an nan gwoup fonksyonèl, fè li satisfè kondisyon ki nan mòtye diferan.

3、enfliyans nan etè cellulose nonionic sou pwopriyete fizik siman polymère

3.1 Ralanti coagulation

Yo nan lòd yo pwolonje tan an redi hydrasyon nan siman, se konsa ke mòtye a ki fèk melanje nan yon tan long yo rete plastik, konsa tankou ajiste tan an anviwònman nan mòtye a ki fèk melanje, amelyore operasyon li yo, anjeneral ajoute retarder nan mòtye, ki pa- iyonik seluloz etè se apwopriye pou siman polymère se yon retarder komen.

Efè ralantisman nan etè seluloz nonionik sou siman sitou afekte pa pwòp kalite li yo, viskozite, dòz, diferan konpozisyon mineral siman ak lòt faktè. Pourchez J et al. te montre ke pi wo degre nan seluloz etè methylation, pi mal la efè a retade, pandan y ap pwa a molekilè nan etè seluloz ak kontni idroksipropoxy te gen yon efè fèb sou reta nan idratasyon siman. Avèk ogmantasyon nan viskozite ak kantite dopan nan etè seluloz ki pa iyonik, kouch adsorption sou sifas patikil siman an epesè, ak tan inisyal ak final la nan siman yo pwolonje, ak efè a reta se pi evidan. Etid yo montre ke lage chalè bonè nan lisier siman ak diferan kontni HEMC se apeprè 15% pi ba pase sa yo ki nan lisier siman pi, men pa gen okenn diferans enpòtan nan pwosesis la hydrasyon pita. Singh NK et al. te montre ke ak ogmantasyon kantite dopan HEc, lage chalè hydrasyon modifye mòtye siman te montre yon tandans pou premye ogmante ak Lè sa a, diminye, ak kontni HEC lè yo rive nan lage maksimòm chalè idratasyon an te gen rapò ak laj geri a.

Anplis de sa, li jwenn ke efè a retade nan etè seluloz nonionik se pre relasyon ak konpozisyon an nan siman. Peschard et al. te jwenn ke pi ba kontni an nan trikalsyòm aluminate (C3A) nan siman, pi evidan efè a retade nan etè seluloz. schmitz L et al. kwè ke sa a te koze pa diferan fason nan etè seluloz nan sinetik hydrasyon nan silikat trikalsyòm (C3S) ak aluminate trikalsyòm (C3A). Etè seluloz ta ka diminye vitès reyaksyon an nan peryòd akselerasyon C3S, pandan y ap pou C3A, li ta ka pwolonje peryòd endiksyon an, epi finalman retade pwosesis solidifikasyon ak redi nan mòtye.

Gen opinyon diferan sou mekanis nan etè seluloz ki pa iyonik reta idratasyon siman. Silva et al. Liu kwè ke entwodiksyon de seluloz etè ta lakòz viskozite nan solisyon pò ogmante, kidonk bloke mouvman an nan iyon ak retade kondansasyon an. Sepandan, Pourchez et al. kwè ke te gen yon relasyon evidan ant reta nan etè seluloz nan hydrasyon siman ak viskozite nan sispansyon siman. Yon lòt teyori se ke efè a retade nan etè seluloz se pre relasyon ak degradasyon alkali. Polisakarid yo gen tandans degrade fasil pou pwodui asid idroksilik karboksilik ki ka retade idratasyon siman nan kondisyon alkalin. Sepandan, etid yo te jwenn ke etè seluloz trè estab nan kondisyon alkalin epi sèlman degrade yon ti kras, ak degradasyon an gen ti efè sou reta nan idratasyon siman. Koulye a, gade nan pi konsistan se ke efè a retade se sitou ki te koze pa adsorption. Espesyalman, gwoup idroksil la sou sifas molekilè etè seluloz se asid, ca(0H) nan sistèm siman hydrasyon an, ak lòt faz mineral yo alkalin. Anba aksyon sinèrjetik nan lyezon idwojèn, konplèks ak idrofob, molekil etè seluloz asid yo pral adsorbe sou sifas patikil siman alkalin ak pwodwi hydrasyon. Anplis de sa, yon fim mens fòme sou sifas li yo, ki anpeche kwasans lan plis nan nwayo kristal faz mineral sa yo ak retade idratasyon an ak anviwònman siman. Pi fò kapasite adsorption ant pwodwi hydrasyon siman ak etè seluloz, plis evidan reta hydrasyon siman an. Sou yon bò, gwosè a nan antrav esterik jwe yon wòl desizif nan kapasite adsorption, tankou ti antrav esterik nan gwoup idroksil, asidite fò li yo, adsorption se tou fò. Nan lòt men an, kapasite nan adsorption tou depann de konpozisyon an nan pwodwi hydrasyon nan siman. Pourchez et al. te jwenn ke etè seluloz fasil adsorbed nan sifas la nan pwodwi hydrasyon tankou ca (0H) 2, jèl csH ak idrat kalsyòm aluminate, men li pa fasil yo dwe adsorbed pa ettringite ak faz unhydrated. Etid Mullert la te montre tou ke etè seluloz te gen yon adsorption fò sou c3s ak pwodwi hydrasyon li yo, kidonk hydrasyon faz silikat te siyifikativman reta. Adsorption nan ettringite te ba, men fòmasyon nan ettringite te siyifikativman reta. Sa a te paske reta nan fòmasyon an nan ettringite te afekte pa balans nan ca2 + nan solisyon, ki te kontinyasyon nan reta a nan etè seluloz nan idratasyon silikat.

3.2 Konsèvasyon dlo

Yon lòt efè modifikasyon enpòtan nan etè seluloz nan mòtye siman se parèt kòm yon ajan ki kenbe dlo, sa ki ka anpeche imidite a nan mòtye mouye evapore prematireman oswa absòbe baz la, epi retade idratasyon siman an pandan y ap pwolonje tan fonksyònman an. mòtye mouye, konsa tankou asire ke mòtye mens ka penyen, mòtye rekrepi ka gaye, ak fasil yo absòbe mòtye pa bezwen pre-mouye.

Kapasite dlo-kenbe nan etè seluloz se pre relasyon ak viskozite li yo, dòz, kalite ak tanperati anbyen. Lòt kondisyon yo se menm bagay la, pi gwo a viskozite nan etè seluloz, pi bon efè a retansyon dlo, yon ti kantite etè seluloz ka fè pousantaj la retansyon dlo nan mòtye anpil amelyore; Pou etè a seluloz menm, pi wo kantite lajan an te ajoute, pi wo a to retansyon dlo nan mòtye modifye, men gen yon valè pi bon, pi lwen pase ki pousantaj la retansyon dlo ogmante tou dousman. Pou diferan kalite etè seluloz, gen diferans tou nan retansyon dlo, tankou HPMc nan menm kondisyon yo pase Mc pi bon retansyon dlo. Anplis de sa, pèfòmans nan retansyon dlo nan etè seluloz diminye ak ogmantasyon nan tanperati anbyen.

Li jeneralman kwè ke rezon ki fè etè seluloz gen fonksyon retansyon dlo se sitou akòz 0H sou molekil la ak atòm 0 sou kosyon etè a pral asosye ak molekil dlo pou fè sentèz kosyon idwojèn, pou dlo gratis vin obligatwa. dlo, pou yo jwe yon bon wòl nan retansyon dlo; Yo kwè tou ke chèn makromolekilè etè seluloz la jwe yon wòl restriksyon nan difizyon nan molekil dlo, konsa tankou efektivman kontwole evaporasyon dlo, reyalize retansyon dlo segondè; Pourchez J te diskite ke etè seluloz reyalize efè retansyon dlo pa amelyore pwopriyete reolojik nan lisier siman ki fèk melanje, estrikti rezo pore ak fòmasyon fim etè seluloz ki anpeche difizyon dlo a. Laetitia P et al. kwè tou ke pwopriyete reolojik nan mòtye se yon faktè kle, men tou, kwè ke viskozite se pa faktè a sèlman detèmine pèfòmans nan retansyon dlo ekselan nan mòtye. Li se vo anyen ke byenke seluloz etè gen bon pèfòmans dlo retansyon, men li modifye fè tèt di siman mòtye absòpsyon dlo yo pral redwi, rezon ki fè yo se ke etè seluloz nan fim nan mòtye, ak nan mòtye a yon gwo kantite ti porositë fèmen, bloke mòtye anndan kapilè a.

3.3 epesman

Konsistans mòtye se youn nan endis enpòtan pou mezire pèfòmans travay li. Etè seluloz souvan prezante pou ogmante konsistans la. "Konsistans" reprezante kapasite mòtye ki fèk melanje pou koule ak defòme anba aksyon gravite oswa fòs ekstèn. De pwopriyete yo nan epesman ak retansyon dlo konplete youn ak lòt. Ajoute yon kantite apwopriye nan etè seluloz ka pa sèlman amelyore pèfòmans nan retansyon dlo nan mòtye, asire konstriksyon lis, men tou, ogmante konsistans nan mòtye, siyifikativman ogmante kapasite nan anti-dispèsyon nan siman, amelyore pèfòmans nan kosyon ant mòtye ak matris, ak diminye fenomèn nan afesman nan mòtye.

Efè a epesman nan seluloz etè sitou soti nan viskozite pwòp li yo, pi gwo a viskozite a, pi bon an efè a epesman, men si viskozite a twò gwo, li pral diminye likidite nan mòtye, ki afekte konstriksyon an. Faktè ki afekte chanjman viskozite, tankou pwa molekilè (oswa degre polymérisation) ak konsantrasyon etè seluloz, tanperati solisyon, pousantaj taye, pral afekte efè final la epesman.

Mekanis nan epesman nan etè seluloz sitou soti nan hydrasyon ak entanglement ant molekil. Sou yon bò, chèn polymère nan etè seluloz se fasil yo fòme kosyon idwojèn ak dlo nan dlo, kosyon idwojèn fè li gen hydrasyon segondè; Nan lòt men an, lè seluloz etè ajoute nan mòtye a, li pral absòbe yon anpil nan dlo, se konsa ke volim pwòp li yo anpil elaji, diminye espas ki la gratis nan patikil, an menm tan an seluloz etè chèn molekilè mare youn ak lòt. yo fòme yon estrikti rezo ki genyen twa dimansyon, patikil mòtye yo antoure nan ki, pa koule gratis. Nan lòt mo, anba de aksyon sa yo, viskozite nan sistèm nan amelyore, kidonk reyalize efè a epesman vle.

4. Efè etè seluloz ki pa iyonik sou mòfoloji ak estrikti pò nan siman polymère

Kòm ka wè nan pi wo a, etè seluloz ki pa iyonik jwe yon wòl enpòtan anpil nan siman polymère, ak adisyon li yo pral sètènman afekte mikrostruktur nan mòtye a siman tout antye. Rezilta yo montre ke etè seluloz ki pa iyonik anjeneral ogmante porosite mòtye siman, ak kantite porositë nan gwosè a nan 3nm ~ 350um ogmante, nan mitan ki kantite porositë nan seri a nan 100nm ~ 500nm ogmante pi plis la. Enfliyans sou estrikti pò a nan mòtye siman se pre relasyon ak kalite a ak viskozite nan etè seluloz ki pa iyonik te ajoute. Ou Zhihua et al. kwè ke lè viskozite a se menm bagay la, porosite nan mòtye siman modifye pa HEC se pi piti pase sa yo ki nan HPMc ak Mc te ajoute kòm modifye. Pou menm etè seluloz la, pi piti viskozite a, pi piti porosite mòtye siman modifye a. Lè w etidye efè HPMc sou ouvèti tablo izolasyon kimen siman, Wang Yanru et al. te jwenn ke adisyon a nan HPMC pa chanje siyifikativman porosite a, men li ka siyifikativman redwi Ouverture la. Sepandan, Zhang Guodian et al. te jwenn ke pi gwo kontni an HEMc, plis evidan enfliyans sou estrikti a pò nan sispansyon siman. Anplis de sa nan HEMc ka siyifikativman ogmante porosite a, volim pò total ak reyon pò mwayèn nan sispansyon siman, men zòn nan sifas espesifik nan pò a diminye, ak kantite gwo porositë kapilè ki pi gwo pase 50nm an dyamèt ogmante anpil, ak porositë yo prezante. yo sitou fèmen porositë.

Te analize efè a nan etè seluloz nonionic sou pwosesis fòmasyon nan estrikti pò siman lisier. Li te jwenn ke adisyon a nan etè seluloz sitou chanje pwopriyete yo nan faz likid. Sou yon bò, tansyon sifas faz likid la diminye, sa ki fè li fasil fòme bul nan mòtye siman, epi li pral ralanti drenaj la faz likid ak difizyon ti wonn, se konsa ke ti bul yo difisil yo rasanble nan bul gwo ak egzeyat, se konsa anile a. ogmante anpil; Nan lòt men an, viskozite nan faz likid la ogmante, ki tou inibit drenaj, difizyon ti wonn ak fizyon ti wonn, ak amelyore kapasite nan estabilize bul. Se poutèt sa, mòd enfliyans nan etè seluloz sou distribisyon an gwosè pò nan mòtye siman ka jwenn: nan seri a gwosè pò ki gen plis pase 100nm, bul yo ka prezante pa diminye tansyon an sifas nan faz likid, ak difizyon ti wonn ka anpeche pa. ogmante viskozite likid la; nan rejyon an nan 30nm ~ 60nm, kantite porositë nan rejyon an ka afekte pa anpeche fizyon an nan pi piti bul.

5. Enfliyans etè cellulose nonionic sou pwopriyete mekanik siman polymère

Pwopriyete mekanik siman polymère yo gen rapò ak mòfoloji li yo. Avèk adisyon nan etè seluloz ki pa iyonik, porosite a ogmante, ki se mare yo gen yon efè negatif sou fòs li yo, espesyalman fòs la konpresiv ak fòs flexural. Rediksyon nan fòs konpresiv nan mòtye siman se siyifikativman pi gran pase fòs la flechir. Ou Zhihua et al. etidye enfliyans diferan kalite etè seluloz ki pa iyonik sou pwopriyete mekanik mòtye siman, e li te jwenn ke fòs mòtye siman modifye etè seluloz te pi ba pase mòtye siman pi, ak fòs konpresiv 28d ki pi ba a te sèlman 44.3% nan sa yo ki an sispansyon pi bon kalite. Fòs konpresiv ak fòs flexural nan HPMc, HEMC ak MC seluloz etè modifye yo sanble, pandan y ap fòs konpresiv ak fòs flexural nan sispansyon HEc modifye siman nan chak laj yo siyifikativman pi wo. Sa a se pre relasyon ak viskozite yo oswa pwa molekilè, pi wo viskozite a oswa pwa molekilè nan etè seluloz, oswa pi gwo aktivite sifas la, pi ba fòs nan mòtye siman modifye li yo.

Sepandan, li te montre tou ke etè cellulose nonionic ka amelyore fòs rupture, fleksibilite ak koezibilite nan mòtye siman. Huang Liagen et al. te twouve ke, kontrèman ak chanjman lwa fòs compression, Chea fòs ak résistance fòs lisier te ogmante ak ogmantasyon kontni cellulose Etè nan mòtye siman. Analiz de rezon an, apre adisyon a nan etè seluloz, ak emulsyon polymère ansanm yo fòme yon gwo kantite fim polymère dans, anpil amelyore fleksibilite nan sispansyon an, ak pwodwi hydrasyon siman, siman san idrate, file ak lòt materyèl plen nan fim sa a. , asire fòs rupture nan sistèm nan kouch.

Yo nan lòd yo amelyore pèfòmans nan ki pa iyonik etè seluloz modifye siman polymère, amelyore pwopriyete fizik yo nan mòtye siman an menm tan an, pa siyifikativman diminye pwopriyete mekanik li yo, pratik abityèl la se matche ak etè seluloz ak lòt aditif, ajoute nan mòtye siman an. Li Tao-wen et al. te jwenn ke aditif la konpoze ki konpoze de etè seluloz ak poud lakòl polymère pa sèlman yon ti kras amelyore fòs la koube ak fòs konpresiv nan mòtye, se konsa ke limenm ak viskozite nan mòtye siman yo pi apwopriye pou konstriksyon an kouch, men tou, siyifikativman amelyore retansyon dlo a. kapasite mòtye konpare ak sèl seluloz etè. Xu Qi et al. te ajoute poud salop, ajan diminye dlo ak HEMc, epi li te jwenn ke ajan diminye dlo ak poud mineral ka ogmante dansite mòtye, redwi kantite twou, konsa tankou amelyore fòs ak elastik modil mòtye. HEMc ka ogmante fòs kosyon tensile mòtye, men li pa bon pou fòs konpresiv ak modil elastik mòtye. Yang Xiaojie et al. te jwenn ke plastik kontraksyon fann nan mòtye siman ka siyifikativman redwi apre melanje HEMc ak PP fib.

6. Konklizyon

Etè seluloz ki pa iyonik jwe yon wòl enpòtan nan siman polymère, sa ki ka amelyore siyifikativman pwopriyete fizik yo (ki gen ladan reta coagulation, retansyon dlo, epesman), mòfoloji mikwoskopik ak pwopriyete mekanik nan mòtye siman. Yo te fè anpil travay sou modifikasyon materyèl ki baze sou siman pa etè seluloz, men gen toujou kèk pwoblèm ki bezwen plis etid. Pou egzanp, nan aplikasyon jeni pratik, ti ​​kras atansyon yo peye reoloji a, pwopriyete deformation, estabilite volim ak rezistans nan materyèl ki baze sou siman modifye, ak yon relasyon regilye korespondan pa te etabli ak te ajoute etè seluloz. Rechèch la sou mekanis migrasyon an nan polymère etè seluloz ak pwodwi hydrasyon siman nan reyaksyon hydrasyon se toujou ensifizan. Pwosesis aksyon ak mekanis aditif konpoze ki konpoze de etè seluloz ak lòt aditif yo pa klè ase. Anplis de sa a konpoze nan etè seluloz ak materyèl inòganik ranfòse tankou fib vè pa te pafè. Tout bagay sa yo pral konsantre nan rechèch nan lavni bay konsèy teyorik pou plis amelyore pèfòmans nan siman polymère.