Selulosa eter adalah polimer sintetik yang terbuat dari selulosa alami melalui modifikasi kimia. Selulosa eter merupakan turunan dari selulosa alami. Produksi selulosa eter berbeda dengan polimer sintetik. Bahan dasarnya adalah selulosa, senyawa polimer alami. Karena kekhasan struktur selulosa alami, selulosa itu sendiri tidak memiliki kemampuan untuk bereaksi dengan zat eterifikasi. Namun, setelah perlakuan dengan zat pembengkakan, ikatan hidrogen yang kuat antara rantai molekul dan rantai tersebut dihancurkan, dan pelepasan aktif gugus hidroksil menjadi selulosa alkali reaktif. Dapatkan selulosa eter.
Sifat selulosa eter bergantung pada jenis, jumlah dan distribusi substituen. Klasifikasi selulosa eter juga didasarkan pada jenis substituen, derajat eterifikasi, kelarutan dan sifat aplikasi terkait. Menurut jenis substituen pada rantai molekulnya, dapat dibagi menjadi monoeter dan eter campuran. MC yang biasa kita gunakan adalah monoether, dan HPMC adalah mixed ether. Metil selulosa eter MC adalah produk setelah gugus hidroksil pada unit glukosa selulosa alami disubstitusi oleh metoksi. Ini adalah produk yang diperoleh dengan mensubstitusi sebagian gugus hidroksil pada unit dengan gugus metoksi dan bagian lain dengan gugus hidroksipropil. Rumus strukturnya adalah [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietil metil selulosa eter HEMC, ini adalah varietas utama yang banyak digunakan dan dijual di pasaran.
Dilihat dari kelarutannya, dapat dibagi menjadi ionik dan nonionik. Eter selulosa non-ionik yang larut dalam air terutama terdiri dari dua rangkaian alkil eter dan hidroksialkil eter. Ionic CMC terutama digunakan dalam deterjen sintetis, pencetakan dan pewarnaan tekstil, eksplorasi makanan dan minyak. MC non-ionik, HPMC, HEMC, dll. terutama digunakan dalam bahan bangunan, pelapis lateks, obat-obatan, bahan kimia sehari-hari, dll. Digunakan sebagai pengental, bahan penahan air, penstabil, pendispersi dan bahan pembentuk film.
Retensi air selulosa eter
Dalam produksi bahan bangunan, khususnya mortar campuran kering, selulosa eter memegang peranan yang tidak tergantikan, terutama dalam produksi mortar khusus (mortir termodifikasi), merupakan komponen yang sangat diperlukan dan penting.
Peran penting selulosa eter yang larut dalam air dalam mortar terutama memiliki tiga aspek, yang pertama adalah kapasitas retensi air yang sangat baik, yang lainnya adalah pengaruhnya terhadap konsistensi dan tiksotropi mortar, dan yang ketiga adalah interaksinya dengan semen.
Efek retensi air selulosa eter bergantung pada penyerapan air pada lapisan dasar, komposisi mortar, ketebalan lapisan mortar, kebutuhan air mortar, dan waktu pengerasan bahan pengikat. Retensi air selulosa eter sendiri berasal dari kelarutan dan dehidrasi selulosa eter itu sendiri. Seperti kita ketahui bersama, meskipun rantai molekul selulosa mengandung sejumlah besar gugus OH yang sangat terhidrasi, namun tidak larut dalam air, karena struktur selulosa memiliki derajat kristalinitas yang tinggi. Kemampuan hidrasi gugus hidroksil saja tidak cukup untuk menutupi kuatnya ikatan hidrogen dan gaya van der Waals antar molekul. Oleh karena itu, ia hanya membengkak tetapi tidak larut dalam air. Ketika substituen dimasukkan ke dalam rantai molekul, tidak hanya substituen yang menghancurkan rantai hidrogen, tetapi ikatan hidrogen antar rantai juga hancur karena terjepitnya substituen di antara rantai yang berdekatan. Semakin besar substituen, semakin besar jarak antar molekul. Semakin besar jaraknya. Semakin besar efek penghancuran ikatan hidrogen, selulosa eter menjadi larut dalam air setelah kisi selulosa mengembang dan larutan masuk, membentuk larutan dengan viskositas tinggi. Ketika suhu naik, hidrasi polimer melemah, dan air di antara rantai terdorong keluar. Ketika efek dehidrasi cukup, molekul mulai berkumpul, membentuk gel struktur jaringan tiga dimensi dan terlipat. Faktor-faktor yang mempengaruhi retensi air mortar antara lain viskositas selulosa eter, jumlah yang ditambahkan, kehalusan partikel dan suhu penggunaan.
Semakin tinggi viskositas selulosa eter, semakin baik kinerja retensi air, dan semakin tinggi viskositas larutan polimer. Tergantung pada berat molekul (derajat polimerisasi) polimer, panjang rantai struktur molekul dan bentuk rantai juga ditentukan, dan distribusi jenis dan jumlah substituen juga secara langsung mempengaruhi kisaran viskositasnya. [η]=Kmα
[η] Viskositas intrinsik larutan polimer
m berat molekul polimer
Konstanta karakteristik polimer α
Koefisien larutan viskositas K
Viskositas larutan polimer bergantung pada berat molekul polimer. Viskositas dan konsentrasi larutan selulosa eter berhubungan dengan penerapannya di berbagai bidang. Oleh karena itu, setiap selulosa eter memiliki banyak spesifikasi viskositas yang berbeda, dan penyesuaian viskositas terutama dilakukan melalui degradasi selulosa alkali, yaitu pemutusan rantai molekul selulosa.
Semakin besar jumlah selulosa eter yang ditambahkan ke dalam mortar, semakin baik kinerja retensi air, dan semakin tinggi viskositas, semakin baik kinerja retensi air.
Untuk ukuran partikel, semakin halus partikel maka retensi air semakin baik. Lihat Gambar 3. Setelah partikel besar selulosa eter bersentuhan dengan air, permukaannya segera larut dan membentuk gel untuk membungkus bahan guna mencegah molekul air terus menyusup. Pelarutan yang kurang dari dispersi seragam membentuk larutan flokulan keruh atau aglomerat. Ini sangat mempengaruhi retensi air selulosa eter, dan kelarutan merupakan salah satu faktor dalam memilih selulosa eter.
Penebalan dan Thixotropy Selulosa Eter
Fungsi kedua selulosa eter – pengental, bergantung pada: derajat polimerisasi selulosa eter, konsentrasi larutan, laju geser, suhu dan kondisi lainnya. Sifat pembentuk gel dari larutan ini unik untuk alkil selulosa dan turunannya yang termodifikasi. Sifat gelasi berhubungan dengan derajat substitusi, konsentrasi larutan dan bahan tambahan. Untuk turunan termodifikasi hidroksialkil, sifat gel juga berhubungan dengan derajat modifikasi hidroksialkil. Untuk MC dan HPMC dengan viskositas rendah dapat dibuat larutan 10%-15%, MC dan HPMC dengan viskositas sedang dapat dibuat larutan 5%-10%, dan MC dan HPMC dengan viskositas tinggi hanya dapat dibuat larutan 2%-3%, dan biasanya Klasifikasi viskositas selulosa eter juga dinilai dengan larutan 1%-2%. Selulosa eter dengan berat molekul tinggi memiliki efisiensi pengentalan yang tinggi. Dalam larutan konsentrasi yang sama, polimer dengan berat molekul berbeda memiliki viskositas berbeda. Gelar tinggi. Viskositas target hanya dapat dicapai dengan menambahkan sejumlah besar selulosa eter dengan berat molekul rendah. Viskositasnya sedikit bergantung pada laju geser, dan viskositas tinggi mencapai viskositas target, dan jumlah penambahan yang diperlukan kecil, dan viskositas bergantung pada efisiensi pengentalan. Oleh karena itu, untuk mencapai konsistensi tertentu, sejumlah selulosa eter (konsentrasi larutan) dan viskositas larutan harus terjamin. Suhu gel larutan juga menurun secara linier dengan meningkatnya konsentrasi larutan, dan gel pada suhu kamar setelah mencapai konsentrasi tertentu. Konsentrasi pembentuk gel HPMC relatif tinggi pada suhu kamar.
Konsistensi juga dapat disesuaikan dengan memilih ukuran partikel dan memilih selulosa eter dengan tingkat modifikasi yang berbeda. Modifikasi yang disebut adalah dengan memperkenalkan substitusi gugus hidroksialkil pada tingkat tertentu pada struktur kerangka MC. Dengan mengubah nilai substitusi relatif kedua substituen yaitu nilai substitusi relatif DS dan MS gugus metoksi dan hidroksialkil yang sering kita ucapkan. Berbagai persyaratan kinerja selulosa eter dapat diperoleh dengan mengubah nilai substitusi relatif kedua substituen.
Selulosa eter yang digunakan dalam bahan bangunan bubuk harus cepat larut dalam air dingin dan memberikan konsistensi yang sesuai untuk sistem. Jika diberi laju geser tertentu, tetap menjadi blok flokulan dan koloidal, yaitu produk di bawah standar atau kualitasnya buruk.
Ada juga hubungan linier yang baik antara konsistensi pasta semen dan dosis selulosa eter. Selulosa eter dapat sangat meningkatkan viskositas mortar. Semakin besar dosisnya, semakin jelas efeknya.
Larutan berair selulosa eter dengan viskositas tinggi memiliki tiksotropi tinggi, yang juga merupakan karakteristik utama selulosa eter. Larutan polimer MC dalam air biasanya memiliki fluiditas pseudoplastik dan non-tiksotropik di bawah suhu gelnya, tetapi sifat aliran Newtonian pada laju geser yang rendah. Pseudoplastisitas meningkat seiring dengan berat molekul atau konsentrasi selulosa eter, terlepas dari jenis substituen dan derajat substitusi. Oleh karena itu, selulosa eter dengan tingkat kekentalan yang sama, tidak peduli MC, HPMC, HEMC, akan selalu menunjukkan sifat reologi yang sama selama konsentrasi dan suhu dijaga konstan. Gel struktural terbentuk ketika suhu dinaikkan, dan terjadi aliran tiksotropik yang tinggi. Eter selulosa konsentrasi tinggi dan viskositas rendah menunjukkan tiksotropi bahkan di bawah suhu gel. Properti ini sangat bermanfaat untuk penyesuaian leveling dan sagging dalam konstruksi mortar bangunan. Perlu dijelaskan di sini bahwa semakin tinggi viskositas selulosa eter, semakin baik retensi air, tetapi semakin tinggi viskositas, semakin tinggi berat molekul relatif selulosa eter, dan penurunan kelarutannya, yang berdampak negatif. pada konsentrasi mortar dan kinerja konstruksi. Semakin tinggi viskositasnya, semakin jelas efek pengentalannya pada mortar, namun tidak sepenuhnya proporsional. Viskositasnya agak sedang dan rendah, tetapi selulosa eter yang dimodifikasi memiliki kinerja yang lebih baik dalam meningkatkan kekuatan struktural mortar basah. Dengan meningkatnya viskositas, retensi air selulosa eter meningkat
Waktu posting: 22 November 2022