Celiuliozės eteris yra sintetinis polimeras, pagamintas iš natūralios celiuliozės cheminiu būdu modifikuojant. Celiuliozės eteris yra natūralios celiuliozės darinys. Celiuliozės eterio gamyba skiriasi nuo sintetinių polimerų. Pagrindinė jo medžiaga yra celiuliozė, natūralus polimero junginys. Dėl natūralios celiuliozės struktūros ypatumų pati celiuliozė negali reaguoti su eterinimo medžiagomis. Tačiau po brinkinimo priemonės apdorojimo stiprūs vandeniliniai ryšiai tarp molekulinių grandinių ir grandinių sunaikinami, o aktyvus hidroksilo grupės išsiskyrimas tampa reaktyvia šarmine celiulioze. Gaukite celiuliozės eterį.
Celiuliozės eterių savybės priklauso nuo pakaitų tipo, skaičiaus ir pasiskirstymo. Celiuliozės eterių klasifikacija taip pat pagrįsta pakaitų tipu, eterinimo laipsniu, tirpumu ir susijusiomis naudojimo savybėmis. Pagal molekulinės grandinės pakaitų tipą jis gali būti suskirstytas į monoeterį ir mišrų eterį. Paprastai mc naudojame kaip monoeterį, o HPmc - kaip mišrų eterį. Metilceliuliozės eteris mc yra produktas po to, kai natūralios celiuliozės gliukozės vienete hidroksilo grupė yra pakeista metoksi grupe. Tai produktas, gaunamas dalį hidroksilo grupės bloke pakeitus metoksi grupe, o kitą dalį hidroksipropilo grupe. Struktūrinė formulė yra [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietilmetilceliuliozės eteris HEmc, tai pagrindinės veislės, plačiai naudojamos ir parduodamos rinkoje.
Pagal tirpumą jis gali būti suskirstytas į joninius ir nejoninius. Vandenyje tirpūs nejoninės celiuliozės eteriai daugiausia sudaryti iš dviejų alkilo eterių ir hidroksialkilo eterių serijų. Ionic Cmc daugiausia naudojamas sintetiniuose plovikliuose, tekstilės spausdinimui ir dažymui, maisto ir naftos žvalgymui. Nejoniniai mc, HPmc, HEmc ir kt. daugiausia naudojami statybinėse medžiagose, latekso dangose, medicinoje, kasdienėse cheminėse medžiagose ir kt. Naudojami kaip tirštiklis, vandenį sulaikanti medžiaga, stabilizatorius, dispergatorius ir plėvelę formuojanti medžiaga.
Celiuliozės eterio vandens sulaikymas
Gaminant statybines medžiagas, ypač sauso mišinio skiedinį, celiuliozės eteris atlieka nepakeičiamą vaidmenį, ypač gaminant specialų skiedinį (modifikuotą skiedinį), jis yra nepakeičiamas ir svarbus komponentas.
Svarbus vandenyje tirpaus celiuliozės eterio vaidmuo skiedinyje daugiausia turi tris aspektus: vienas yra puikus vandens sulaikymo gebėjimas, kitas yra įtaka skiedinio konsistencijai ir tiksotropijai, trečiasis yra sąveika su cementu.
Celiuliozės eterio vandens sulaikymo efektas priklauso nuo pagrindinio sluoksnio vandens įgeriamumo, skiedinio sudėties, skiedinio sluoksnio storio, skiedinio vandens poreikio ir stingimo medžiagos stingimo laiko. Paties celiuliozės eterio vandens sulaikymas atsiranda dėl paties celiuliozės eterio tirpumo ir dehidratacijos. Kaip visi žinome, nors celiuliozės molekulinėje grandinėje yra daug labai hidratuojamų OH grupių, ji netirpsta vandenyje, nes celiuliozės struktūra pasižymi dideliu kristališkumo laipsniu. Vien hidroksilo grupių gebėjimo hidratuoti nepakanka stiprioms vandenilinėms jungtims ir van der Waals jėgoms tarp molekulių padengti. Todėl jis tik išsipučia, bet netirpsta vandenyje. Kai į molekulinę grandinę įvedamas pakaitas, ne tik pakaitas sunaikina vandenilio grandinę, bet ir tarpgrandinė vandenilio jungtis sunaikinama dėl pakaito pleišto tarp gretimų grandinių. Kuo didesnis pakaitas, tuo didesnis atstumas tarp molekulių. Kuo didesnis atstumas. Kuo didesnis vandenilinių jungčių sunaikinimo efektas, tuo celiuliozės eteris tampa tirpus vandenyje, kai celiuliozės gardelė išsiplečia ir tirpalas patenka į vidų, sudarydamas didelio klampumo tirpalą. Kai temperatūra pakyla, polimero hidratacija susilpnėja, o vanduo tarp grandinių išstumiamas. Kai dehidratacijos efektas yra pakankamas, molekulės pradeda agreguotis, suformuodamos trimatės tinklo struktūros gelį ir išsiskleidžia. Skiedinio vandens sulaikymą įtakojantys veiksniai yra celiuliozės eterio klampumas, pridėtas kiekis, dalelių smulkumas ir naudojimo temperatūra.
Kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis ir didesnis polimero tirpalo klampumas. Priklausomai nuo polimero molekulinės masės (polimerizacijos laipsnio), jį taip pat lemia molekulinės struktūros grandinės ilgis ir grandinės forma, o pakaitų tipų ir kiekių pasiskirstymas taip pat tiesiogiai veikia jo klampumo diapazoną. [η] = Kmα
[η] Polimero tirpalo savitasis klampumas
m polimero molekulinė masė
α polimero charakteristikų konstanta
K klampos tirpalo koeficientas
Polimero tirpalo klampumas priklauso nuo polimero molekulinės masės. Celiuliozės eterio tirpalo klampumas ir koncentracija yra susiję su pritaikymu įvairiose srityse. Todėl kiekvienas celiuliozės eteris turi daug skirtingų klampos specifikacijų, o klampumo reguliavimas daugiausia realizuojamas suskaidant šarminę celiuliozę, tai yra, suardant celiuliozės molekulines grandines.
Kuo didesnis celiuliozės eterio kiekis įdedamas į skiedinį, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis, o kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis.
Kalbant apie dalelių dydį, kuo smulkesnė dalelė, tuo geriau sulaiko vandenį (žr. 3 pav.). Po to, kai didelės celiuliozės eterio dalelės liečiasi su vandeniu, paviršius iš karto ištirpsta ir susidaro gelis, apvyniojantis medžiagą, kad vandens molekulės toliau neprasiskverbtų. Kartais jis negali būti tolygiai paskirstytas ir ištirpęs net po ilgo maišymo, susidaro drumstas flokuliuojantis tirpalas arba susikaupia aglomeracija. Tai labai įtakoja celiuliozės eterio vandens sulaikymą, o tirpumas yra vienas iš veiksnių renkantis celiuliozės eterį.
Celiuliozės eterio sutirštėjimas ir tiksotropija
Antroji celiuliozės eterio funkcija – tirštinimas priklauso nuo: celiuliozės eterio polimerizacijos laipsnio, tirpalo koncentracijos, šlyties greičio, temperatūros ir kitų sąlygų. Tirpalo stingimo savybė būdinga tik alkilceliuliozei ir jos modifikuotiems dariniams. Gelėjimo savybės yra susijusios su pakeitimo laipsniu, tirpalo koncentracija ir priedais. Hidroksialkilo modifikuotų darinių gelio savybės taip pat yra susijusios su hidroksialkilo modifikavimo laipsniu. Mažo klampumo mc ir HPmc galima paruošti 10–15 % koncentracijos tirpalą, vidutinio klampumo mc ir HPmc – 5–10 % tirpalą, o didelio klampumo mc ir HPmc – 2–3 % tirpalą. HPmc ir paprastai Celiuliozės eterio klampumo klasifikacija taip pat klasifikuojama 1–2% tirpalu. Didelės molekulinės masės celiuliozės eteris pasižymi dideliu tirštinimo efektyvumu. Tos pačios koncentracijos tirpale skirtingos molekulinės masės polimerai turi skirtingą klampumą. Aukštas laipsnis. Tikslinį klampumą galima pasiekti tik pridedant didelį kiekį mažos molekulinės masės celiuliozės eterio. Jo klampumas mažai priklauso nuo šlyties greičio, o didelis klampumas pasiekia tikslinį klampumą, o reikalingas papildymo kiekis yra mažas, o 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 gelio temperatūra taip pat tiesiškai mažėja, didėjant tirpalo koncentracijai, o pasiekus tam tikrą koncentraciją suželia kambario temperatūroje. HPmc gelio koncentracija kambario temperatūroje yra didesnė.
Konsistencija taip pat gali būti reguliuojama pasirenkant dalelių dydį ir pasirenkant skirtingo modifikavimo laipsnio celiuliozės eterius. Vadinamoji modifikacija yra įvesti tam tikrą hidroksialkilo grupių pakeitimo laipsnį mc skeleto struktūroje. Keičiant santykines dviejų pakaitų reikšmes, tai yra, metoksi ir hidroksialkilo grupių santykines pakeitimo reikšmes DS ir ms, kurias dažnai sakome. Įvairūs celiuliozės eterio veikimo reikalavimai gali būti gauti pakeitus santykines dviejų pakaitų pakeitimo vertes.
Celiuliozės eteriai, naudojami miltelinėse statybinėse medžiagose, turi greitai ištirpti šaltame vandenyje ir užtikrinti sistemai tinkamą konsistenciją. Jei suteikiamas tam tikras šlyties greitis, jis vis tiek tampa flokuliuojantis ir koloidinis blokas, o tai yra nekokybiškas arba prastos kokybės produktas.
Taip pat yra geras linijinis ryšys tarp cemento pastos konsistencijos ir celiuliozės eterio dozės. Celiuliozės eteris gali labai padidinti skiedinio klampumą. Kuo didesnė dozė, tuo ryškesnis poveikis, žr. 6 pav
Didelio klampumo celiuliozės eterio vandeninis tirpalas turi didelę tiksotropiją, kuri taip pat yra pagrindinė celiuliozės eterio savybė. Vandeniniai Mc tipo polimerų tirpalai paprastai turi pseudoplastinį ir netiksotropinį sklandumą, žemesnę nei jų gelio temperatūra, tačiau Niutono tekėjimo savybės esant mažam šlyties greičiui. Pseudoplastiškumas didėja didėjant celiuliozės eterio molekulinei masei arba koncentracijai, neatsižvelgiant į pakaito tipą ir pakeitimo laipsnį. Todėl tos pačios klampos laipsnio celiuliozės eteriai, nesvarbu, mc, HPmc, HEmc, visada turės tas pačias reologines savybes, kol koncentracija ir temperatūra bus pastovi. Padidėjus temperatūrai susidaro struktūriniai geliai, atsiranda labai tiksotropiniai srautai. Didelės koncentracijos ir mažo klampumo celiuliozės eteriai rodo tiksotropiją net žemiau gelio temperatūros. Ši savybė labai naudinga koreguojant išlyginimą ir įdubimą statant statybinį skiedinį. Čia reikia paaiškinti, kad kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geriau sulaiko vandenį, tačiau kuo didesnis klampumas, tuo didesnė santykinė celiuliozės eterio molekulinė masė ir atitinkamai mažėja jo tirpumas, o tai turi neigiamą poveikį. dėl skiedinio koncentracijos ir konstrukcijos savybių. Kuo didesnis klampumas, tuo ryškesnis skiedinio tirštinamasis poveikis, tačiau jis nėra visiškai proporcingas. Šiek tiek vidutinio ir mažo klampumo, tačiau modifikuotas celiuliozės eteris geriau pagerina šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą. Didėjant klampumui, pagerėja celiuliozės eterio vandens sulaikymas.
Paskelbimo laikas: 2022-11-22