Focus on Cellulose ethers

A cellulóz-éter szerepe száraz porhabarcsban

A cellulóz-éter természetes cellulózból kémiai módosítással előállított szintetikus polimer. A cellulóz-éter a természetes cellulóz származéka. A cellulóz-éter előállítása eltér a szintetikus polimerektől. Legelemibb anyaga a cellulóz, egy természetes polimer vegyület. A cellulóz természetes szerkezetének sajátosságai miatt maga a cellulóz nem tud reagálni éterező szerekkel. A duzzasztószer kezelése után azonban a molekulaláncok és a láncok közötti erős hidrogénkötések tönkremennek, és a hidroxilcsoport aktív felszabadulása reaktív alkálifém-cellulózzá válik. Szerezzen cellulóz-étert.

A cellulóz-éterek tulajdonságai a szubsztituensek típusától, számától és eloszlásától függenek. A cellulóz-éterek osztályozása a szubsztituensek típusán, az éteresítés mértékén, az oldhatóságon és a kapcsolódó alkalmazási tulajdonságokon is alapul. A molekulalánc szubsztituenseinek típusa szerint monoéterre és vegyes éterre osztható. Általában az mc-t monoéterként, a HPmc-t pedig vegyes éterként használjuk. Az mc metil-cellulóz-éter a természetes cellulóz glükóz egységében a hidroxilcsoport metoxicsoporttal helyettesített terméke. Ez egy olyan termék, amelyet úgy állítanak elő, hogy az egység hidroxilcsoportjának egy részét metoxicsoporttal, egy másik részét pedig hidroxi-propilcsoporttal helyettesítik. A szerkezeti képlet a [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroxietil-metil-cellulóz-éter HEmc, ezek a főbb fajták, amelyeket széles körben használnak és értékesítenek a piacon.

Oldhatóságát tekintve ionosra és nemionosra osztható. A vízoldható nemionos cellulóz-éterek főként két sorozatból állnak alkil-éterekből és hidroxi-alkil-éterekből. Az Ionic Cmc-t főként szintetikus mosószerekben, textilnyomtatásban és -festésben, élelmiszer- és olajkutatásban használják. A nemionos mc-t, HPmc-t, HEmc-t stb. főként építőanyagokban, latexbevonatokban, gyógyászatban, napi vegyszerekben stb. használják. Sűrítőként, vízmegtartó szerként, stabilizátorként, diszpergálószerként és filmképző szerként használják.

A cellulóz-éter vízvisszatartása

Az építőanyagok, különösen a száraz habarcs gyártásában a cellulóz-éter pótolhatatlan szerepet tölt be, különösen a speciális habarcs (módosított habarcs) gyártásánál, nélkülözhetetlen és fontos alkotóeleme.

A vízben oldódó cellulóz-éter fontos szerepe a habarcsban alapvetően három aspektusból áll, az egyik a kiváló vízmegtartó képesség, a másik a habarcs konzisztenciájára és tixotrópiájára gyakorolt ​​hatás, a harmadik pedig a cementtel való kölcsönhatás.

A cellulóz-éter vízvisszatartó hatása függ az alapréteg vízfelvételétől, a habarcs összetételétől, a habarcsréteg vastagságától, a habarcs vízigényétől, valamint a kötőanyag kötési idejétől. Maga a cellulóz-éter vízvisszatartása magának a cellulóz-éternek az oldhatóságából és kiszáradásából fakad. Mindannyian tudjuk, hogy bár a cellulóz molekulalánca nagyszámú, jól hidratálható OH-csoportot tartalmaz, vízben nem oldódik, mivel a cellulóz szerkezete nagyfokú kristályosodást mutat. A hidroxilcsoportok hidratáló képessége önmagában nem elegendő a molekulák közötti erős hidrogénkötések és van der Waals erők fedezésére. Ezért csak megduzzad, de nem oldódik vízben. Ha egy szubsztituenst viszünk be a molekulaláncba, akkor nemcsak a szubsztituens roncsolja a hidrogénláncot, hanem a láncok közötti hidrogénkötés is tönkremegy a szubsztituens szomszédos láncok közé ékelődése miatt. Minél nagyobb a szubsztituens, annál nagyobb a távolság a molekulák között. Minél nagyobb a távolság. Minél nagyobb a hidrogénkötések roncsoló hatása, a cellulóz-éter a cellulózrács kitágulása és az oldat bejutása után vízoldhatóvá válik, és nagy viszkozitású oldatot képez. Amikor a hőmérséklet emelkedik, a polimer hidratáltsága gyengül, és a láncok közötti víz kiszorul. Amikor a dehidratáló hatás elegendő, a molekulák aggregálódni kezdenek, háromdimenziós hálózati szerkezetű gélt képezve és kihajtva. A habarcs vízvisszatartását befolyásoló tényezők közé tartozik a cellulóz-éter viszkozitása, a hozzáadott mennyiség, a részecskék finomsága és a használati hőmérséklet.

Minél nagyobb a cellulóz-éter viszkozitása, annál jobb a vízmegtartó képesség, és annál nagyobb a polimer oldat viszkozitása. A polimer molekulatömegétől (polimerizációs fokától) függően a molekulaszerkezet lánchossza és a lánc alakja is meghatározza, valamint a szubsztituensek fajtáinak és mennyiségének eloszlása ​​is közvetlenül befolyásolja viszkozitási tartományát. [η]=Kmα

[η] A polimer oldat belső viszkozitása
m polimer molekulatömege
α polimer karakterisztikus állandó
K viszkozitási oldat együtthatója

A polimer oldat viszkozitása a polimer molekulatömegétől függ. A cellulóz-éter oldat viszkozitása és koncentrációja a különböző területeken történő alkalmazáshoz kapcsolódik. Ezért az egyes cellulóz-étereknek sokféle viszkozitási specifikációja van, és a viszkozitás beállítása főként az alkálifém-cellulóz lebontásával, azaz a cellulóz molekulaláncainak megszakításával valósul meg.

Minél nagyobb mennyiségű cellulóz-étert adnak a habarcshoz, annál jobb a vízmegtartó képesség, és minél nagyobb a viszkozitás, annál jobb a vízmegtartó képesség.

A részecskeméretnél minél finomabb a részecske, annál jobb a vízvisszatartás (lásd a 3. ábrát). Miután a cellulóz-éter nagy részecskéi vízzel érintkeznek, a felület azonnal feloldódik, és gélt képezve beburkolja az anyagot, hogy megakadályozza a vízmolekulák további beszivárgását. Néha még hosszan tartó keverés után sem tud egyenletesen eloszlatni és feloldódni, zavaros flokkuláló oldatot vagy agglomerációt képezve. Nagymértékben befolyásolja a cellulóz-éter vízvisszatartását, és az oldhatóság az egyik tényező a cellulóz-éter kiválasztásánál.

A cellulóz-éter sűrűsödése és tixotrópiája

A cellulóz-éter második funkciója – a sűrítés – a következőktől függ: a cellulóz-éter polimerizációs foka, oldatkoncentráció, nyírási sebesség, hőmérséklet és egyéb feltételek. Az oldat zselésítő tulajdonsága az alkil-cellulózra és módosított származékaira jellemző. A gélesedési tulajdonságok a helyettesítés mértékétől, az oldat koncentrációjától és az adalékanyagoktól függenek. A hidroxi-alkil-módosított származékok esetében a géltulajdonságok a hidroxi-alkil módosítási fokával is összefüggenek. Alacsony viszkozitású mc-hez és HPmc-hez 10%-15%-os, közepes viszkozitású mc-hez és HPmc-hez 5%-10%-os, nagy viszkozitású mc-hez és HPmc-hez 2%-3%-os oldat készíthető, ill. HPmc, és általában A cellulóz-éter viszkozitási osztályozását is 1%-2%-os oldattal osztályozzák. A nagy molekulatömegű cellulóz-éter nagy sűrítési hatékonysággal rendelkezik. Az azonos koncentrációjú oldatban a különböző molekulatömegű polimerek különböző viszkozitásúak. Magas fokozat. A megcélzott viszkozitást csak nagy mennyiségű kis molekulatömegű cellulóz-éter hozzáadásával lehet elérni. Viszkozitása csekély mértékben függ a nyírási sebességtől, és a nagy viszkozitás eléri a cél viszkozitást, és a szükséges adagolási mennyiség kicsi, a viszkozitás pedig a sűrítés hatékonyságától függ. Ezért egy bizonyos konzisztencia eléréséhez bizonyos mennyiségű cellulóz-étert (az oldat koncentrációját) és az oldat viszkozitását kell garantálni. Az oldat gélhőmérséklete is lineárisan csökken az oldat koncentrációjának növekedésével, és egy bizonyos koncentráció elérése után szobahőmérsékleten gélesedik. A HPmc gélesedési koncentrációja magasabb szobahőmérsékleten.

A konzisztencia a részecskeméret kiválasztásával és a cellulóz-éterek különböző módosítási fokával is beállítható. Az úgynevezett módosítás az, hogy bizonyos mértékű hidroxi-alkil-csoportok szubsztitúcióját vezetik be az mc vázszerkezetében. A két szubsztituens relatív szubsztitúciós értékeinek megváltoztatásával, vagyis a metoxi- és hidroxi-alkil-csoportok DS és ms relatív szubsztitúciós értékeivel, amit gyakran mondunk. A cellulóz-éterre vonatkozó különféle teljesítménykövetelmények teljesíthetők a két szubsztituens relatív helyettesítési értékének megváltoztatásával.

A porított építőanyagokban használt cellulóz-étereknek gyorsan fel kell oldódniuk hideg vízben, és megfelelő konzisztenciát kell biztosítaniuk a rendszer számára. Ha egy bizonyos nyírási sebességet adunk, akkor is pelyhessé és kolloid tömbbé válik, ami nem megfelelő vagy rossz minőségű termék.

Jó lineáris kapcsolat van a cementpép konzisztenciája és a cellulóz-éter adagolása között is. A cellulóz-éter nagymértékben növelheti a habarcs viszkozitását. Minél nagyobb az adag, annál nyilvánvalóbb a hatás, lásd a 6. ábrát

A nagy viszkozitású cellulóz-éter vizes oldatának magas a tixotrópiája, ami szintén a cellulóz-éter fő jellemzője. Az Mc-típusú polimerek vizes oldatai általában pszeudoplasztikus és nem tixotróp fluiditást mutatnak a gélhőmérséklet alatt, de a newtoni folyási tulajdonságok alacsony nyírási sebesség mellett. A pszeudoplaszticitás a cellulóz-éter molekulatömegével vagy koncentrációjával növekszik, függetlenül a szubsztituens típusától és a helyettesítés mértékétől. Ezért az azonos viszkozitási fokozatú cellulóz-éterek, függetlenül attól, hogy mc, HPmc, HEmc, mindig ugyanazokat a reológiai tulajdonságokat mutatják mindaddig, amíg a koncentrációt és a hőmérsékletet állandóan tartják. A hőmérséklet emelésekor szerkezeti gélek képződnek, és erősen tixotróp áramlások lépnek fel. A nagy koncentrációjú és alacsony viszkozitású cellulóz-éterek tixotrópiát mutatnak még a gél hőmérséklete alatt is. Ez a tulajdonság nagy előnyt jelent az építőhabarcs építésénél a szintezés és a megereszkedés beállításához. Itt meg kell magyarázni, hogy minél nagyobb a cellulóz-éter viszkozitása, annál jobb a vízvisszatartás, de minél nagyobb a viszkozitása, annál nagyobb a cellulóz-éter relatív molekulatömege, és ennek megfelelően csökken az oldhatósága, ami negatívan hat. a habarcskoncentrációról és az építési teljesítményről. Minél nagyobb a viszkozitás, annál szembetűnőbb a sűrítő hatás a habarcson, de ez nem teljesen arányos. Némi közepes és alacsony viszkozitású, de a módosított cellulóz-éter jobb teljesítményt nyújt a nedves habarcs szerkezeti szilárdságának javításában. A viszkozitás növekedésével a cellulóz-éter vízvisszatartása javul.


Feladás időpontja: 2022.11.22
WhatsApp online csevegés!