Даяр эритмеде целлюлоза эфиринин маанилүү ролу

Даяр аралашма эритмеде целлюлоза эфиринин кошулган өлчөмү өтө аз, бирок ал нымдуу эритменин иштешин бир топ жакшырта алат жана ал эритменин курулуш иштерине таасир этүүчү негизги кошумча болуп саналат. Ар кандай сорттогу, түрдүү илешкектүүлүктөгү, ар кандай бөлүкчөлөрдүн өлчөмдөрүндөгү, илешкектүүлүктүн ар кандай даражадагы жана кошулган өлчөмдөрдөгү целлюлоза эфирлерин акылга сыярлык тандоо кургак порошок эритмесинин иштешин жакшыртууга оң таасирин тийгизет. Учурда көптөгөн таш жана шыбак эритмелери сууну кармап туруу сапаты начар жана суу шламы бир нече мүнөт тургандан кийин бөлүнөт. Төмөндө көрсөтүлгөндөй:

Сууну кармоо метил целлюлоза эфиринин маанилүү касиети болуп саналат, ошондой эле Кытайда көптөгөн кургак порошок миномет өндүрүүчүлөр тарабынан колдонулат. Кургак аралашма эритмесинин сууну кармап туруучу таасирине таасир этүүчү факторлорго кошулган МКнын өлчөмү, МКнын илешкектүүлүгү, бөлүкчөлөрдүн майдалыгы жана колдонуу чөйрөсүнүн температурасы кирет.

Целлюлоза эфири – химиялык модификация аркылуу табигый целлюлозадан жасалган синтетикалык полимер. Целлюлоза эфири – табигый целлюлозанын туундусу. Целлюлоза эфирин өндүрүү синтетикалык полимерлерден айырмаланат. Анын эң негизги материалы целлюлоза, табигый полимердик кошулма. Табигый целлюлоза түзүлүшүнүн өзгөчөлүгүнөн улам, целлюлозанын өзү эфирдик агенттер менен реакцияга кире албайт. Бирок, шишип агент дарылоо кийин, молекулалык чынжырлар менен чынжырлар ортосундагы күчтүү суутек байланыштар талкаланып, жана гидроксил тобунун активдүү чыгаруу реактивдүү щелочтук целлюлоза болуп калат. Целлюлоза эфирин алуу.

Целлюлоза эфирлеринин касиеттери алмаштыргычтардын түрүнө, санына жана таралышына жараша болот. Целлюлоза эфирлеринин классификациясы ошондой эле алмаштыруучулардын түрүнө, эфирлешүү даражасына, эригичтигине жана ага тиешелүү колдонуу касиеттерине негизделет. Молекулярдык чынжырдагы орунбасарлардын түрүнө жараша моноэфир жана аралаш эфирге бөлүнөт. Биз көбүнчө колдонгон MC моноэфир, ал эми HPMC аралаш эфир. Метил целлюлоза эфири MC табигый целлюлозанын глюкоза бирдигиндеги гидроксил тобу метокси менен алмаштырылгандан кийинки продукт. Бул бирдиктеги гидроксил тобунун бир бөлүгүн метокси тобу менен жана башка бөлүгүн гидроксипропил тобу менен алмаштыруудан алынган продукт. Структуралык формула [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3] n]x Гидроксиэтил метил целлюлоза эфири HEMC, бул кеңири колдонулган жана рынокто сатылган негизги сорттор.

Эригичтиги боюнча иондук жана иондук эмес болуп бөлүнөт. Сууда эрүүчү иондук эмес целлюлоза эфирлери негизинен эки катар алкил эфирлерден жана гидроксиалкил эфирлерден турат. Иондук ЖМБ негизинен синтетикалык жуугучтарда, текстилдик басып чыгарууда жана боёодо, тамак-аш жана мунай чалгындоодо колдонулат. Иондук эмес MC, HPMC, HEMC ж.

Целлюлоза эфиринин суусун кармап туруу: Курулуш материалдарын өндүрүүдө, өзгөчө кургак порошок эритмесинде, целлюлоза эфири алмаштырылгыс роль ойнойт, өзгөчө атайын эритме (модифицирленген эритме) өндүрүүдө, ал алмаштырылгыс жана маанилүү бөлүгү болуп саналат. Сууда эрүүчү целлюлоза эфиринин эритмедеги маанилүү ролу негизинен үч аспектиге ээ, бири сууну мыкты кармап туруу жөндөмдүүлүгү, экинчиси эритменин консистенциясына жана тиксотропиясына таасири, үчүнчүсү цемент менен өз ара аракеттенүүсү. Целлюлоза эфиринин сууну кармоочу эффектиси негизги катмардын сууну сиңирүүсүнө, эритменин курамына, эритме катмарынын калыңдыгына, эритменин сууга болгон талабына жана чыңдоочу материалдын катуу убактысына жараша болот. Целлюлоза эфиринин сууну кармап калуусу целлюлоза эфиринин өзүнүн эригичтигинен жана суусузданышынан келип чыгат. Баарыбызга белгилүү болгондой, целлюлозанын молекулярдык чынжырында көп сандагы гидраталуу OH топтору бар, бирок ал сууда эрибейт, анткени целлюлозанын структурасы кристаллдуулуктун жогорку даражасына ээ. Гидроксил топторунун гидратация жөндөмдүүлүгү күчтүү суутек байланыштарын жана молекулалар арасындагы Ван дер Ваальс күчтөрүн жабууга жетишсиз. Ошондуктан ал шишип, бирок сууда эрибейт. Орунбасарды молекулярдык чынжырга киргизгенде, алмаштыруучу гана суутек чынжырын бузуп тим болбостон, жанаша турган чынжырлардын ортосундагы орунбасардын кыналып калышынан чынжыр аралык суутек байланышы да бузулат. Орунбасар канчалык чоң болсо, молекулалардын ортосундагы аралык ошончолук чоң болот. Канчалык көп аралык. Суутек байланыштарын бузуунун эффектиси канчалык чоң болсо, целлюлозанын эфири целлюлоза торчосу кеңейип, эритме киргенден кийин сууда эрүүчү болуп, жогорку илешкектүү эритмени пайда кылат. Температура көтөрүлгөндө полимердин гидратациясы алсырап, чынжырлардын ортосундагы суу сыртка чыгарылат. суусуздануу таасири жетиштүү болгондо, молекулалар үч өлчөмдүү тармак түзүмү гели жана бүктөлгөн түзүү, биригип баштайт.

Эритменин суунун кармалышына таасир этүүчү факторлорго целлюлоза эфиринин илешкектүүлүгү, кошулган өлчөмү, бөлүкчөлөрдүн майдалыгы жана колдонуу температурасы кирет.

Целлюлоза эфиринин илешкектүүлүгү канчалык чоң болсо, сууну кармап туруу ошончолук жакшы болот. Илешкектүүлүк MC аткаруунун маанилүү параметр болуп саналат. Азыркы учурда, ар кандай MC өндүрүүчүлөр MC илешкектүүлүгүн өлчөө үчүн ар кандай ыкмаларды жана аспаптарды колдонушат. негизги ыкмалары Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde жана Brookfield болуп саналат. Ошол эле продукт үчүн, ар кандай ыкмалар менен өлчөнгөн илешкектүүлүк натыйжалары абдан айырмаланат, ал эми кээ бир айырмачылыктар эки эсеге да бар. Ошондуктан, илешкектүүлүгүн салыштырганда, ал бирдей сыноо ыкмаларынын ортосунда жүргүзүлүүгө тийиш, анын ичинде температура, ротор ж.б.

Жалпысынан алганда, илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, сууну кармоо эффектиси ошончолук жакшы болот. Бирок МКнын илешкектүүлүгү жана молекулярдык салмагы канчалык жогору болсо, анын эригичтигинин ошончолук төмөндөшү эритменин бекемдигине жана конструкциялык көрсөткүчтөрүнө терс таасирин тийгизет. Илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, эритмеге коюулантуу таасири ошончолук айкын көрүнүп турат, бирок ал түз пропорционалдуу эмес. Илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, нымдуу эритме ошончолук илешкектүү болот, башкача айтканда, курулуш учурунда ал кыргычка жабышып, субстратка жогорку адгезия катары көрүнөт. Бирок нымдуу эритменин структуралык күчүн жогорулатуу пайдалуу эмес. Курулуш учурунда, анти-саг аткаруу ачык-айкын эмес. Тескерисинче, кээ бир орто жана төмөн илешкектүү, бирок модификацияланган метил целлюлоза эфирлери нымдуу эритменин структуралык бекемдигин жакшыртууда эң сонун көрсөткүчкө ээ.

Эритмеге кошулган целлюлоза эфиринин көлөмү канчалык көп болсо, сууну кармап туруу ошончолук жакшы болот, ал эми илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, сууну кармап туруу ошончолук жакшы болот.

Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү үчүн бөлүкчө канчалык майда болсо, сууну ошончолук жакшы кармайт. Целлюлоза эфиринин чоң бөлүкчөлөрү сууга тийгенден кийин, бети дароо эрип, суунун молекулаларынын инфильтрацияланышына жол бербөө үчүн материалды ороп алуу үчүн гелди пайда кылат. Кээде көпкө аралаштыргандан кийин да, булуттуу флокуленттүү эритмени же агломерацияны пайда кылып, бир калыпта чачылып, эрип кете албайт. Ал целлюлоза эфиринин суусун кармап калууга чоң таасирин тийгизет жана эригичтик целлюлоза эфирин тандоо факторлорунун бири болуп саналат. Укуктук да метил целлюлоза эфиринин маанилүү көрсөткүчү болуп саналат. кургак порошок миномет үчүн колдонулган MC аз суунун мазмуну менен порошок болушу талап кылынат, ошондой эле майда бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 20% ~ 60% 63um аз болушу талап кылынат. Майдалык метил целлюлоза эфиринин эригичтигине таасир этет. Орой МК адатта гранулдуу, агломерациясыз сууда эрийт, бирок эрүү ылдамдыгы өтө жай, ошондуктан кургак порошок эритмесинде колдонууга ылайыктуу эмес. Кургак порошок эритмесинде MC агрегат, майда толтургуч жана цемент сыяктуу цементтөөчү материалдардын арасында таралат жана жетиштүү майда порошок суу менен аралашканда метил целлюлоза эфиринин агломерациясынан сактанууга болот. Агломераттарды эритүү үчүн МК сууга кошулганда, чачыратуу жана эрүү өтө кыйын. МКнын одоно майдалыгы ысырапкорчулук менен гана чектелбестен, ерітіндінин жергиликтүү бекемдигин да төмөндөтөт. Мындай кургак порошок эритмеси чоң аянтка колдонулганда жергиликтүү кургак порошок эритмесинин соолуу ылдамдыгы бир топ төмөндөп, ар кандай кургатуу мөөнөтүнөн улам жаракалар пайда болот. Механикалык конструкциядагы чачылган эритме үчүн аралашуу убактысынын аздыгынан майдалыкка талап жогору.

МКнын майдалыгы да анын сууну кармоосуна белгилуу таасирин тийгизет. Жалпысынан алганда, бирдей илешкектүүлүктөгү, бирок ар кандай майдалыгы бар метил целлюлоза эфирлери үчүн, ошол эле кошумча өлчөмдө, канчалык майда болсо, сууну кармап туруу эффектиси ошончолук жакшы болот.

МК суунун кармалышы да колдонулган температурага байланыштуу. Метилцеллюлоза эфиринин суунун кармалышы температуранын жогорулашы менен төмөндөйт. Бирок, иш жүзүндө материалды колдонууда кургак порошок эритмеси көп шарттарда ысык субстраттарга жогорку температурада (40 градустан жогору) колдонулат, мисалы, жайында күн астында сырткы дубалды шыбап, бул көбүнчө цементтин катууланышын жана катууланышын тездетет. кургак порошок эритмеси. Сууну кармоо ылдамдыгынын төмөндөшү ишке жарамдуулугуна да, жаракаларга туруштук берүүгө да таасирин тийгизет деген ачык сезимге алып келет жана бул шартта температуралык факторлордун таасирин азайтуу өзгөчө маанилүү. Метилгидроксиэтил целлюлоза эфиринин кошумчалары азыркы учурда технологиялык өнүгүүнүн алдыңкы сабында болуп саналса да, алардын температурага көз карандылыгы дагы эле кургак порошок эритмесинин иштешинин начарлашына алып келет. Метилгидроксиэтил целлюлозанын көлөмү көбөйтүлгөнү менен (жайкы формула), иштөө жөндөмдүүлүгү жана жаракаларга туруктуулугу дагы эле колдонуу муктаждыктарын канааттандыра албайт. MC боюнча кээ бир атайын дарылоо аркылуу, мисалы, etherification даражасын жогорулатуу, ж.б., суу кармап калуу таасири катаал шарттарда жакшы аткарууну камсыз кыла алат, ошондуктан, жогорку температурада сакталышы мүмкүн.

Мындан тышкары, целлюлоза эфиринин коюуланышы жана тиксотропиясы: целлюлоза эфиринин экинчи функциясы — коюулантуу эффектиси: целлюлоза эфиринин полимерлөө даражасына, эритме концентрациясына, жылышуу ылдамдыгына, температурага жана башка шарттарга жараша болот. Эритменин гелдөөчү касиети алкил целлюлозага жана анын модификацияланган туундуларына гана таандык. Желдөө касиеттери алмаштыруу даражасына, эритме концентрациясына жана кошумчаларга байланыштуу. Гидроксиалкилдин модификацияланган туундулары үчүн гелдин касиеттери гидроксиалкилдин модификациялык даражасына да байланыштуу. Төмөн илешкектүүлүктөгү MC жана HPMC үчүн 10%-15% эритмени даярдаса болот, орто илешкектүүлүктөгү MC жана HPMC 5%-10% эритмени даярдаса болот, ал эми жогорку илешкектүүлүктөгү MC жана HPMC 2%-3% эритмени гана даярдай алат, жана Адатта целлюлоза эфиринин илешкектүүлүгү боюнча классификациясы да 1%-2% эритме менен бааланат. Жогорку молекулярдык целлюлоза эфири коюулануунун жогорку натыйжалуулугуна ээ. Бир эле концентрациялуу эритмеде ар кандай молекулалык салмактагы полимерлердин илешкектүүлүгү ар кандай болот. Жогорку даража. Максаттуу илешкектүүлүккө көп сандагы төмөнкү молекулярдык целлюлоза эфирин кошуу менен гана жетишүүгө болот. Анын илешкектүүлүгү жылма ылдамдыгына аз көз каранды, ал эми жогорку илешкектүүлүк максаттуу илешкектүүлүккө жетет, ал эми талап кылынган кошумча сумма аз, ал эми илешкектүүлүк коюу натыйжалуулугуна көз каранды. Демек, белгилүү бир консистенцияга жетүү үчүн целлюлоза эфиринин белгилүү бир өлчөмү (эритменин концентрациясы) жана эритменин илешкектүүлүгү кепилдениши керек. Эритменин гель температурасы да эритменин концентрациясынын жогорулашы менен сызыктуу төмөндөйт жана белгилүү бир концентрацияга жеткенден кийин бөлмө температурасында гели түзүлөт. HPMCтин гелдешүү концентрациясы бөлмө температурасында салыштырмалуу жогору.

Консистенцияны бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн тандоо жана ар кандай деңгээлдеги модификациясы бар целлюлоза эфирлерин тандоо менен да жөнгө салууга болот. Модификация деп аталган нерсе МКнын скелет түзүлүшүнө гидроксиалкил топторунун белгилүү бир даражадагы алмаштырууну киргизүү болуп саналат. Эки алмаштыргычтын салыштырмалуу алмаштыруу маанилерин, башкача айтканда, биз көп айта турган метокси жана гидроксиалкил топторунун DS жана мс салыштырмалуу алмаштыруу маанилерин өзгөртүү менен. Целлюлоза эфиринин ар кандай иштөө талаптары эки алмаштыруучунун салыштырмалуу алмаштыруу маанилерин өзгөртүү аркылуу алынышы мүмкүн.

Консистенция менен модификациянын ортосундагы байланыш: целлюлоза эфиринин кошулушу эритменин суунун чыгымдалышына таасирин тийгизет, суу менен цементтин суу-байланыштыруучу катышын өзгөртүү коюулантуу эффектиси, дозасы канчалык жогору болсо, суунун чыгымы ошончолук көп болот.

Порошок түрүндөгү курулуш материалдарында колдонулган целлюлоза эфири муздак сууда тез эрип, системага ылайыктуу консистенцияны камсыз кылышы керек. Белгилүү бир жылуу ылдамдыгы берилсе, ал дагы эле флокуленттүү жана коллоиддик блокко айланат, бул сапатсыз же сапатсыз продукт.

Цемент пастасынын консистенциясы менен целлюлоза эфиринин дозасынын ортосунда да жакшы сызыктуу байланыш бар. Целлюлоза эфири эритменин илешкектүүлүгүн бир топ жогорулата алат. Канчалык көп дозаланса, эффект ошончолук айкын болот. Жогорку илешкектүү целлюлоза эфиринин суу эритмеси жогорку тиксотропияга ээ, бул да целлюлоза эфиринин негизги мүнөздөмөсү болуп саналат. MC полимерлеринин суудагы эритмелери, адатта, гелдин температурасынан төмөн псевдопластикалык жана тиксотроптук эмес суюктукка ээ, бирок жылуу ылдамдыгы төмөн Ньютондук агымдык касиетке ээ. Псевдопластика целлюлоза эфиринин молекулярдык салмагына же концентрациясына жараша, алмаштыруучу түрүнө жана алмаштыруу даражасына карабастан жогорулайт. Демек, бирдей илешкектүүлүк даражадагы целлюлоза эфирлери, MC, HPMC, HEMC кандай болбосун, концентрация жана температура туруктуу болуп турганда, ар дайым бирдей реологиялык касиеттерди көрсөтөт. Температураны көтөргөндө структуралык гелдер пайда болуп, жогорку тиксотроптук агымдар пайда болот. Жогорку концентрация жана аз илешкектүү целлюлоза эфирлери гелдин температурасынан төмөн да тиксотропияны көрсөтөт. Бул касиет курулуш эритмесин курууда тегиздөө жана ылдыйлоону жөнгө салуу үчүн чоң пайда берет. Бул жерде целлюлоза эфиринин илешкектүүлүгү канчалык жогору болсо, суу ошончолук жакшы кармалат, бирок илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, целлюлоза эфиринин салыштырмалуу молекулярдык салмагы ошончолук жогору болоорун жана ошончолук анын эригичтигинин төмөндөшүнө терс таасирин тийгизерин түшүндүрүү керек. минометтун концентрациясы жана курулуштун натыйжалуулугу боюнча. Илешкектүүлүк канчалык жогору болсо, эритмеге коюулантуу таасири ошончолук айкын көрүнүп турат, бирок ал толугу менен пропорционалдуу эмес. Кээ бир орто жана төмөн илешкектүүлүк, бирок модификацияланган целлюлоза эфири нымдуу эритменин структуралык күчүн жакшыртууда жакшыраак көрсөткүчкө ээ. Илешкектүүлүктүн жогорулашы менен целлюлоза эфиринин суу кармалышы жакшырат.

Целлюлоза эфиринин кечиктирилиши: Целлюлоза эфиринин үчүнчү функциясы цементтин гидратация процессин кечеңдетүү болуп саналат. Целлюлоза эфири эритмеге ар кандай пайдалуу касиеттерди берет, ошондой эле цементтин эрте гидратация жылуулукту азайтат жана цементтин гидратация динамикалык процессин кечеңдетет. Бул суук аймактарда миномет колдонуу үчүн жагымсыз болуп саналат. Бул артта калуу эффектиси CSH жана ca(OH)2 сыяктуу гидратация продуктыларына целлюлоза эфиринин молекулаларынын адсорбциясы менен шартталган. Тешиктүү эритменин илешкектүүлүгүнүн жогорулашына байланыштуу целлюлоза эфири эритмедеги иондордун кыймылдуулугун азайтат, ошону менен гидратация процессин кечеңдетет. Минералдык гелдин материалында целлюлоза эфиринин концентрациясы канчалык жогору болсо, гидратацияны кечиктирүүнүн таасири ошончолук айкын болот. Целлюлоза эфири бекемдөөнү гана кечиктирбестен, цемент эритмеси системасынын катуулануу процессин да кечеңдетет. Целлюлоза эфиринин басаңдатуучу таасири анын минералдык гель системасындагы концентрациясына гана эмес, химиялык түзүлүшүнө да көз каранды. ГЭМКнын метилденүү даражасы канчалык жогору болсо, целлюлоза эфиринин басаңдатуучу таасири ошончолук жакшы болот. Гидрофилдик алмаштыруунун сууну көбөйтүүчү алмаштырууга катышы Кечтирүүчү эффект күчтүүрөөк. Бирок целлюлоза эфиринин илешкектүүлүгү цементтин гидратация кинетикасына анча деле таасир этпейт.

Целлюлоза эфиринин көбөйүшү менен эритменин катуу убактысы бир топ көбөйөт. Эритменин алгачкы бекемдөө убактысы менен целлюлоза эфиринин курамынын ортосунда жакшы сызыктуу эмес корреляция, ал эми акыркы катуулоо убактысы менен целлюлоза эфиринин курамынын ортосунда жакшы сызыктуу корреляция бар. Биз целлюлоза эфиринин көлөмүн өзгөртүү аркылуу эритменин иштөө убактысын көзөмөлдөй алабыз.

Жыйынтыктап айтканда, даяр эритмеде целлюлоза эфири сууну кармап турууда, коюуланууда, цементтин гидратация күчүн кечиктирүүдө жана курулуштун натыйжалуулугун жогорулатууда роль ойнойт. Сууну жакшы кармап туруу жөндөмдүүлүгү цементтин гидратациясын толуктайт, нымдуу эритменин нымдуу илешкектүүлүгүн жакшыртат, эритменин бириктирүү күчүн жогорулатат жана убакытты тууралай алат. Механикалык чачуу эритмесине целлюлоза эфирин кошуу чачуу же соргучтун натыйжалуулугун жана эритменин структуралык бекемдигин жакшыртат.