Celiuliozės eteris paruoštame mišinyje

Svarbus celiuliozės eterio vaidmuo paruoštame mišinyje:

Paruoštame skiedinyje pridedamas celiuliozės eterio kiekis yra labai mažas, tačiau jis gali žymiai pagerinti šlapio skiedinio veikimą, o skiedinio konstrukcijos savybės yra pagrindinis priedas. Protingas įvairių veislių pasirinkimas, skirtingas klampumas, skirtingas dalelių dydis, skirtingas klampos laipsnis ir pridedamas celiuliozės eterio kiekis

Paruoštame skiedinyje pridedamas celiuliozės eterio kiekis yra labai mažas, tačiau jis gali žymiai pagerinti šlapio skiedinio veikimą, o skiedinio konstrukcijos savybės yra pagrindinis priedas. Protingai parinktas skirtingų veislių, skirtingo klampumo, skirtingo dalelių dydžio, skirtingo klampumo laipsnio ir papildomo kiekio celiuliozės eteris teigiamai veikia sauso skiedinio savybes. Šiuo metu daugelis mūro ir tinkavimo skiedinių blogai sulaiko vandenį, o vandens srutos atsiskirs po kelių minučių stovėjimo.

Vandens sulaikymas yra svarbus metilceliuliozės eterio veiksnys, taip pat daugelis vietinių sauso skiedinio gamintojų, ypač pietinėje aukštesnės temperatūros gamintojų, susirūpinusių dėl veikimo. Sauso skiedinio vandens sulaikymo efektą įtakojantys veiksniai yra MC kiekis, MC klampumas, dalelių smulkumas ir aplinkos temperatūra.

Celiuliozės eteris yra sintetinis polimeras, pagamintas iš natūralios celiuliozės kaip žaliavos cheminio modifikavimo būdu. Celiuliozės eteris yra natūralios celiuliozės darinys, skiriasi celiuliozės eterio gamyba ir sintetinis polimeras, jo pagrindinė medžiaga yra celiuliozė, natūralūs polimerų junginiai. Dėl natūralios celiuliozės struktūros ypatumų pati celiuliozė negali reaguoti su eterizuojančiu agentu. Tačiau po brinkinimo agento apdorojimo stiprūs vandeniliniai ryšiai tarp molekulinių grandinių ir grandinėje buvo suardomi, o hidroksilo grupės aktyvumas išsiskyrė į šarminę celiuliozę, turinčią reakciją, o celiuliozės eteris buvo gautas reaguojant eterifikuojančiam agentui - OH grupė į -OR grupę.

Celiuliozės eterių savybės priklauso nuo pakaitų tipo, skaičiaus ir pasiskirstymo. Celiuliozės eterio klasifikacija taip pat pagrįsta pakaitų tipu, eterinimo laipsniu, tirpumu ir susijusiu pritaikymu. Pagal molekulinės grandinės pakaitų tipą jis gali būti suskirstytas į vieną eterį ir mišrų eterį. MC paprastai naudojamas kaip vienas eteris, o HPMC yra mišrus eteris. Metilceliuliozės eteris MC yra natūralus celiuliozės gliukozės vienetas ant hidroksilo metoksido, pakeistas produkto struktūros formule yra [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropilmetilceliuliozės eteris HPMC yra vienetas hidroksilo dalyje. metoksidas pakeistas hidroksipropilu, kita produkto dalis pakeista hidroksipropilu, Struktūrinė formulė yra [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X ir hidroksietilmetilceliuliozės eteris HEMC, kuris yra plačiai naudojamas ir parduodamas rinkoje.

Pagal tirpumą galima suskirstyti į joninį ir nejoninį tipą. Vandenyje tirpus nejoninės celiuliozės eteris daugiausia sudarytas iš alkileterio ir hidroksilalkilo eterio dviejų rūšių. Joninis CMC daugiausia naudojamas sintetinių ploviklių, tekstilės, spausdinimo, maisto ir naftos eksploatavimo srityse. Nejoniniai MC, HPMC, HEMC ir kiti daugiausia naudojami statybinėse medžiagose, latekso dangose, medicinoje, kasdienėje chemijoje ir kituose aspektuose. Kaip tirštiklis, vandenį sulaikanti medžiaga, stabilizatorius, dispergatorius, plėvelę formuojanti medžiaga.

Celiuliozės eterio vandens sulaikymas: statybinių medžiagų, ypač sauso skiedinio, gamyboje celiuliozės eteris atlieka nepakeičiamą vaidmenį, ypač gaminant specialų skiedinį (modifikuotą skiedinį), bet ir nepakeičiamą dalį. Svarbus vandenyje tirpaus celiuliozės eterio vaidmuo skiedinyje daugiausia turi tris aspektus: vienas yra puikus vandens sulaikymo gebėjimas, antrasis yra skiedinio konsistencijos ir tiksotropijos įtaka, o trečiasis yra sąveika su cementu. Celiuliozės eterio vandens sulaikymas, priklauso nuo hidroskopiškumo pagrindo, skiedinio sudėties, skiedinio sluoksnio storio, skiedinio vandens poreikio, kondensacinės medžiagos kondensacijos laiko. Celiuliozės eterio vandens sulaikymas atsiranda dėl paties celiuliozės eterio tirpumo ir dehidratacijos. Gerai žinoma, kad celiuliozės molekulinės grandinės, nors jose yra daug labai hidratuotų OH grupių, yra netirpios vandenyje dėl savo labai kristalinės struktūros. Vien hidroksilo grupių gebėjimo hidratuoti nepakanka, kad būtų galima susimokėti už stiprius tarpmolekulinius vandenilio ryšius ir van der Waalso jėgas. Kai pakaitai įvedami į molekulinę grandinę, ne tik pakaitai sunaikina vandenilio grandinę, bet ir tarpgrandinės vandenilio ryšiai nutrūksta dėl pakaitų pleištų tarp gretimų grandinių. Kuo didesni pakaitai, tuo didesnis atstumas tarp molekulių. Kuo didesnis vandenilio jungties efekto sunaikinimas, celiuliozės gardelės išsiplėtimas, tirpalas į celiuliozės eterį tampa tirpus vandenyje, susidaro didelio klampumo tirpalas. Kylant temperatūrai, polimero hidratacija mažėja ir vanduo tarp grandinių išstumiamas. Kai sausinimo efektas yra pakankamas, molekulės pradeda agreguotis ir gelis susilanksto trimačiu tinklu.

Skiedinio vandens sulaikymą įtakojantys veiksniai yra celiuliozės eterio klampumas, dozavimas, dalelių smulkumas ir eksploatavimo temperatūra.

Kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geriau sulaiko vandenį. Klampumas yra svarbus MC veikimo parametras. Šiuo metu skirtingi MC gamintojai naudoja skirtingus metodus ir instrumentus MC klampumui matuoti. Pagrindiniai metodai yra Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde ir Brookfield. Tam pačiam gaminiui skirtingais metodais išmatuoti klampumo rezultatai labai skiriasi, kai kurie net kelis kartus. Todėl, lyginant klampumą, jis turi būti atliekamas naudojant tą patį bandymo metodą, įskaitant temperatūrą, rotorių ir kt.

Paprastai tariant, kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo efektas. Tačiau kuo didesnis klampumas, tuo didesnė MC molekulinė masė ir atitinkamai sumažės tirpimo savybės, o tai neigiamai veikia skiedinio stiprumą ir konstrukcines savybes. Kuo didesnis klampumas, tuo ryškesnis skiedinio tirštinamasis poveikis, tačiau jis nėra proporcingas santykiams. Kuo didesnis klampumas, tuo šlapias skiedinys bus lipnesnis tiek dėl konstrukcijos, tiek dėl lipnaus grandiklio veikimo, tiek dėl didelio sukibimo su pagrindine medžiaga. Tačiau nėra naudinga padidinti šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą. Statybos metu apsauga nuo nuslinkimo nėra akivaizdi. Priešingai, kai kurie mažo klampumo, bet modifikuoti metilceliuliozės eteriai puikiai pagerina šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą.

Kuo daugiau celiuliozės eterio įmaišoma į skiedinį, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis, didesnis klampumas, geresnės vandens sulaikymo savybės.

Kalbant apie dalelių dydį, kuo smulkesnė dalelė, tuo geriau sulaiko vandenį. Didelės celiuliozės eterio dalelės liečiasi su vandeniu, paviršius iš karto ištirpsta ir susidaro gelis, kuris suvynioja medžiagą, kad vandens molekulės toliau neprasiskverbtų, kartais ilgai maišant nepavyksta tolygiai pasiskirstyti ištirpsta, susidaro purvas flokuluojantis tirpalas arba aglomeratas. Celiuliozės eterio tirpumas yra vienas iš veiksnių, renkantis celiuliozės eterį. Plonumas taip pat yra svarbus metilceliuliozės eterio veikimo rodiklis. Sauso skiedinio MC reikia miltelių, mažo vandens kiekio ir 20–60 % smulkumo, mažesnio nei 63 um. Smulkumas turi įtakos metilceliuliozės eterio tirpumui. Šiurkščiavilnių MC dažniausiai yra granuliuotas ir lengvai ištirpsta vandenyje neaglomeruojant, tačiau tirpimo greitis yra labai lėtas, todėl netinka naudoti sausame skiedinyje. Sausame skiedinyje MC yra paskirstomas tarp užpildų, smulkių užpildų ir cementuojančių medžiagų, tokių kaip cementas, ir tik pakankamai smulkūs milteliai gali išvengti metilceliuliozės eterio susikaupimo maišant su vandeniu. Kai MC prideda vandens, kad ištirptų aglomeratą, jį labai sunku išsklaidyti ir ištirpinti. Stambios smulkmenos MC ne tik švaisto, bet ir sumažina vietinį skiedinio stiprumą. Kai toks sausas skiedinys statomas dideliame plote, vietinio sauso skiedinio kietėjimo greitis gerokai sumažėja, todėl dėl skirtingo kietėjimo laiko susidaro įtrūkimai. Mechaninio purškimo skiedinio smulkumas dėl trumpo maišymo laiko yra didesnis.

MC smulkumas taip pat turi tam tikros įtakos vandens sulaikymui. Paprastai kalbant, metilceliuliozės eteriui, kurio klampumas yra toks pat, bet skiriasi smulkumas, tuo geresnis vandens sulaikymo efektas, kai pridedamas toks pat kiekis.

MC vandens sulaikymas taip pat susijęs su naudojama temperatūra, o metilceliuliozės eterio vandens sulaikymas mažėja kylant temperatūrai. Tačiau faktiškai naudojant medžiagą, daugelis sauso skiedinio aplinkos dažnai būna aukštoje temperatūroje (aukštesnėje nei 40 laipsnių), kai statomas karštas pagrindas, pvz., vasarinis išorinių sienų glaistas tinkavimas, kuris dažnai paspartindavo skiedinio kietėjimą. cemento ir sauso skiedinio grūdinimas. Sumažėjęs vandens sulaikymo greitis sukelia akivaizdų jausmą, kad turi įtakos ir konstrukcijoms, ir atsparumui įtrūkimams. Esant tokiai būklei, temperatūros veiksnių įtakos mažinimas tampa ypač svarbus. Nors metilhidroksietilceliuliozės eterio priedas laikomas technologinės plėtros priešakyje, jo priklausomybė nuo temperatūros vis tiek lems sauso skiedinio savybių susilpnėjimą. Net ir padidinus metilo hidroksietilceliuliozės dozę (vasarinė formulė), konstrukcija ir atsparumas įtrūkimams vis tiek negali patenkinti naudojimo poreikių. Dėl tam tikro specialaus MC apdorojimo, pvz., Didinant eterinimo laipsnį, MC vandens sulaikymo efektas gali išlaikyti geresnį efektą esant aukštai temperatūrai, kad jis galėtų geriau veikti atšiauriomis sąlygomis.

Be to, celiuliozės eterio tirštinimas ir tiksotropija: celiuliozės eterio antrasis veiksmas – tirštinimas priklauso nuo: celiuliozės eterio polimerizacijos laipsnio, tirpalo koncentracijos, šlyties greičio, temperatūros ir kitų sąlygų. Tirpalo želėjimo savybė būdinga tik alkilceliuliozei ir jos modifikuotiems dariniams. Geliavimo charakteristikos yra susijusios su pakeitimo laipsniu, tirpalo koncentracija ir priedais. Hidroksilalkilo modifikuotų darinių gelio savybės taip pat yra susijusios su hidroksilo alkilo modifikacijos laipsniu. Tirpalo koncentracijai mažo klampumo MC ir HPMC galima paruošti 10–15 % koncentracijos tirpalą, vidutinio klampumo MC ir HPMC – 5–10 %, o didelio klampumo MC ir HPMC – tik 2–3 %. % tirpalo, o paprastai celiuliozės eterio klampumo klasifikacija taip pat yra 1–2 % tirpalo. Didelės molekulinės masės celiuliozės eterio tirštiklio efektyvumas, ta pati tirpalo koncentracija, skirtingos molekulinės masės polimerai turi skirtingą klampumą, klampumą ir molekulinę masę galima išreikšti taip, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn yra vidurkis Aukštas polimerizacijos laipsnis. Mažos molekulinės masės celiuliozės eteris, skirtas pridėti daugiau, kad būtų pasiektas tikslinis klampumas. Jo klampumas mažiau priklauso nuo šlyties greičio, didelis klampumas norint pasiekti tikslinį klampumą, kiekis, kurio reikia pridėti mažiau, klampumas priklauso nuo tirštinimo efektyvumo. Todėl, norint pasiekti tam tikrą konsistenciją, turi būti garantuotas tam tikras celiuliozės eterio kiekis (tirpalo koncentracija) ir tirpalo klampumas. Tirpalo geliavimosi temperatūra mažėjo tiesiškai, didėjant tirpalo koncentracijai, o želėjimas įvyko kambario temperatūroje pasiekus tam tikrą koncentraciją. HPMC turi didelę gelio koncentraciją kambario temperatūroje.

Konsistenciją taip pat galima reguliuoti parenkant dalelių dydį ir įvairaus modifikavimo laipsnio celiuliozės eterius. Vadinamoji modifikacija yra hidroksilo alkilo grupės įvedimas į MC skeleto struktūrą tam tikru pakeitimo laipsniu. Keičiant santykines dviejų pakaitų reikšmes, tai yra, metoksi ir hidroksilo grupių DS ir MS santykines pakeitimo reikšmes. Keičiant dviejų rūšių pakaitų santykines pakaitų vertes, reikalingos įvairios celiuliozės eterio savybės.

Ryšys tarp konsistencijos ir modifikavimo: celiuliozės eterio pridėjimas turi įtakos skiedinio vandens suvartojimui ir keičia vandens ir cemento vandens rišiklio santykį, o tai yra tirštinimo efektas. Kuo didesnė dozė, tuo daugiau sunaudojama vandens.

Miltelių pavidalo statybinėse medžiagose naudojami celiuliozės eteriai turi greitai ištirpti šaltame vandenyje ir suteikti sistemai reikiamos konsistencijos. Jei tam tikras šlyties greitis vis dar yra flokuliuojantis ir koloidinis, tai yra nekokybiškas arba prastos kokybės produktas.

Taip pat yra geras linijinis ryšys tarp cemento srutos konsistencijos ir celiuliozės eterio dozės, celiuliozės eteris gali labai padidinti skiedinio klampumą, kuo didesnė dozė, tuo akivaizdesnis poveikis. Didelio klampumo celiuliozės eterio vandeninis tirpalas pasižymi dideliu tiksotropiškumu, o tai yra viena iš celiuliozės eterio savybių. Vandeniniai MC tipo polimerų tirpalai paprastai turi pseudoplastinį, netiksotropinį skystumą, žemesnį nei jų gelio temperatūra, tačiau niutoniško tekėjimo savybės esant mažam šlyties greičiui. Pseudoplastiškumas didėja didėjant celiuliozės eterio molekulinei masei arba koncentracijai ir nepriklauso nuo pakaitų tipo ir laipsnio. Todėl tos pačios klampos klasės celiuliozės eteriai, nesvarbu, ar jie yra MC, HPMC ar HEMC, visada turi tas pačias reologines savybes, kol koncentracija ir temperatūra išlieka pastovios. Kai temperatūra pakyla, susidaro struktūrinis gelis ir susidaro didelis tiksotropinis srautas. Didelės koncentracijos ir mažo klampumo celiuliozės eteriai pasižymi tiksotropija net žemesnėje už gelio temperatūrą. Ši savybė yra labai naudinga statant statybinį skiedinį, kad būtų galima reguliuoti jo srautą ir tekėjimą. Čia reikia paaiškinti, kad kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geriau sulaiko vandenį, tačiau kuo didesnis klampumas, tuo didesnė santykinė celiuliozės eterio molekulinė masė, atitinkamai sumažėja jo tirpumas, o tai daro neigiamą įtaką. skiedinio koncentracija ir konstrukcijos charakteristikos. Kuo didesnis klampumas, tuo ryškesnis skiedinio tirštinamasis poveikis, tačiau tai nėra visiškai proporcingas santykis. Mažo klampumo, bet modifikuotas celiuliozės eteris, pagerinantis šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą, pasižymi geresniu veikimu, padidėjus klampumui, pagerėjo celiuliozės eterio vandens sulaikymas.

Celiuliozės eterio slopinimas: trečiasis celiuliozės eterio vaidmuo yra atidėti cemento hidratacijos procesą. Celiuliozės eteris suteikia skiediniui įvairių naudingų savybių, tačiau taip pat sumažina ankstyvą cemento hidratacijos šilumos išsiskyrimą, atitolindamas dinaminį cemento hidratacijos procesą. Tai nepalanku naudoti skiedinį šaltose vietose. Toks stabdantis poveikis yra celiuliozės eterio molekulės adsorbcija ant CSH ir Ca (OH) 2 hidratacijos produktų, kurią sukelia padidėjus porų tirpalo klampumui, celiuliozės eteris sumažina tirpale esančių jonų aktyvumą, taip uždelsdamas hidratacijos procesą. Kuo didesnė celiuliozės eterio koncentracija mineralinio gelio medžiagoje, tuo ryškesnis hidratacijos uždelsimo poveikis. Celiuliozės eteris ne tik atitolina cemento skiedinio sistemos kietėjimą, bet ir kietėjimo procesą. Lėtinamasis celiuliozės eterio poveikis priklauso ne tik nuo jo koncentracijos mineralinio gelio sistemoje, bet ir nuo cheminės struktūros. Kuo didesnis HEMC metilinimo laipsnis, tuo geresnis celiuliozės eterio sulėtinantis poveikis. Hidrofilinio pakeitimo lėtinantis poveikis yra stipresnis nei vandens kiekį didinančio pakeitimo. Tačiau celiuliozės eterio klampumas turi mažai įtakos cemento hidratacijos kinetikai.

Didėjant celiuliozės eterio kiekiui, skiedinio stingimo laikas žymiai pailgėja. Pradinis skiedinio stingimo laikas turi gerą tiesinę koreliaciją su celiuliozės eterio kiekiu, o galutinis stingimo laikas turi gerą linijinę koreliaciją su celiuliozės eterio kiekiu. Skiedinio veikimo laiką galime kontroliuoti keisdami celiuliozės eterio dozę.

Apibendrinant galima pasakyti, kad paruoštame skiedinyje celiuliozės eteris vaidina vandens sulaikymą, sutirštėjimą, atitolina cemento hidratacijos galią, pagerina konstrukcijos našumą. Geras vandens sulaikymo gebėjimas daro cemento hidrataciją pilnesnę, gali pagerinti šlapio skiedinio klampumą, pagerinti skiedinio sukibimo stiprumą, reguliuojamą laiką. Celiuliozės eterio pridėjimas prie mechaninio purškimo skiedinio gali pagerinti purškimo ar siurbimo efektyvumą ir skiedinio konstrukcinį stiprumą. Todėl celiuliozės eteris plačiai naudojamas kaip svarbus priedas paruoštame skiedinyje.