Celulozes ēteris gatavā javā

Celulozes ētera nozīme gatavajā javā:

Gatavā javā pievienotā celulozes ētera daudzums ir ļoti mazs, taču tas var ievērojami uzlabot mitrās javas veiktspēju, javas konstrukcijas veiktspēja ir galvenā piedeva. Saprātīga dažādu šķirņu izvēle, atšķirīga viskozitāte, atšķirīgs daļiņu izmērs, dažāda viskozitātes pakāpe un celulozes ētera pievienošana

Gatavā javā pievienotā celulozes ētera daudzums ir ļoti mazs, taču tas var ievērojami uzlabot mitrās javas veiktspēju, javas konstrukcijas veiktspēja ir galvenā piedeva. Saprātīga celulozes ētera izvēle ar dažādām šķirnēm, atšķirīgu viskozitāti, atšķirīgu daļiņu izmēru, atšķirīgu viskozitātes pakāpi un pievienošanas daudzumu pozitīvi ietekmē sausās javas īpašību uzlabošanos. Pašlaik daudzām mūra un apmetuma javām ir slikta ūdens aiztures spēja, un ūdens vircas atdalīsies pēc dažām stāvēšanas minūtēm.

Ūdens aizture ir svarīga metilcelulozes ētera veiktspēja, bet arī daudzi vietējie sausās javas ražotāji, jo īpaši dienvidu apgabalā, kur ražotāji ir nobažījušies par veiktspēju. Sausās javas ūdens aiztures efektu ietekmējošie faktori ietver MC daudzumu, MC viskozitāti, daļiņu smalkumu un apkārtējās vides temperatūru.

Celulozes ēteris ir sintētisks polimērs, kas izgatavots no dabiskās celulozes kā izejmateriāla ķīmiski modificējot. Celulozes ēteris ir dabiskās celulozes atvasinājums, celulozes ētera ražošana un sintētiskais polimērs ir atšķirīgs, tā pamatmateriāls ir celuloze, dabīgie polimēru savienojumi. Celulozes dabiskās struktūras īpatnību dēļ celuloze pati nespēj reaģēt ar ēterizējošo vielu. Taču pēc uzbriedinātāja apstrādes tika iznīcinātas stiprās ūdeņraža saites starp molekulu ķēdēm un ķēdē, un hidroksilgrupas aktivitāte tika izdalīta sārmu celulozē ar reakcijas spēju, un celulozes ēteris tika iegūts, reaģējot ar ĒTERIZĒJOŠO aģentu - OH grupa pārvēršas grupā -OR.

Celulozes ēteru īpašības ir atkarīgas no aizvietotāju veida, skaita un sadalījuma. Celulozes ētera klasifikācija balstās arī uz aizvietotāju veidu, var klasificēt ēterizācijas pakāpi, šķīdību un saistīto pielietojumu. Atkarībā no molekulārās ķēdes aizvietotāju veida to var iedalīt vienā ēterī un jauktā ēterī. MC parasti izmanto kā vienu ēteri, savukārt HPMC ir jaukts ēteris. Metilcelulozes ēteris MC ir dabiska celulozes glikozes vienība uz hidroksilmetoksīda, kas aizstāta ar produkta struktūras formulu ir [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropilmetilcelulozes ēteris HPMC ir vienība hidroksilgrupas daļā. metoksīds aizstāts ar hidroksipropilu, cita produkta daļa ir aizstāta ar hidroksipropilu, Strukturālā formula ir [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X un hidroksietilmetilcelulozes ēteris HEMC, kas ir plaši izmanto un pārdod tirgū.

Pēc šķīdības var iedalīt jonu tipa un nejonu tipa. Ūdenī šķīstošs nejonu celulozes ēteris galvenokārt sastāv no alkilētera un hidroksilalkilētera divām šķirņu sērijām. Jonu CMC galvenokārt izmanto sintētisko mazgāšanas līdzekļu, tekstilizstrādājumu, poligrāfijas, pārtikas un naftas ieguvē. Nejonu MC, HPMC, HEMC un citi, ko galvenokārt izmanto būvmateriālos, lateksa pārklājumos, medicīnā, ikdienas ķīmijā un citos aspektos. Kā biezinātājs, ūdens aiztures līdzeklis, stabilizators, disperģētājs, plēvi veidojošs līdzeklis.

Celulozes ētera ūdens aizture: būvmateriālu, īpaši sausās javas ražošanā, celulozes ēteris spēlē neaizvietojamu lomu, īpaši speciālās javas (modificētās javas) ražošanā, bet arī neaizstājama sastāvdaļa. Ūdenī šķīstošā celulozes ētera svarīgajai lomai javā galvenokārt ir trīs aspekti, viens ir lieliska ūdens aiztures spēja, otrs ir javas konsistences un tiksotropijas ietekme, un trešais ir mijiedarbība ar cementu. Celulozes ētera ūdens aizture, atkarīga no hidroskopiskuma bāzes, javas sastāva, javas slāņa biezuma, javas ūdens pieprasījuma, kondensācijas materiāla kondensācijas laika. Celulozes ētera ūdens aizture rodas no paša celulozes ētera šķīdības un dehidratācijas. Ir labi zināms, ka celulozes molekulārās ķēdes, lai gan tās satur lielu skaitu augsti hidratētu OH grupu, nešķīst ūdenī to ļoti kristāliskās struktūras dēļ. Ar hidroksilgrupu hidratācijas spēju vien nepietiek, lai samaksātu par spēcīgajām starpmolekulārajām ūdeņraža saitēm un van der Vālsa spēkiem. Ievadot aizvietotājus molekulārajā ķēdē, ne tikai aizvietotāji iznīcina ūdeņraža ķēdi, bet arī starpķēžu ūdeņraža saites tiek pārrautas, jo aizvietotāji saspringst starp blakus esošajām ķēdēm. Jo lielāki ir aizvietotāji, jo lielāks ir attālums starp molekulām. Jo lielāka ir ūdeņraža saites efekta iznīcināšana, celulozes režģa izplešanās, šķīdums celulozes ēterī kļūst ūdenī šķīstošs, veidojas augstas viskozitātes šķīdums. Temperatūrai paaugstinoties, polimēra hidratācija samazinās un ūdens starp ķēdēm tiek izvadīts. Kad dehidratācijas efekts ir pietiekams, molekulas sāk agregēties un gēls izlocās trīsdimensiju tīklā.

Faktori, kas ietekmē javas ūdens aizturi, ir celulozes ētera viskozitāte, dozēšana, daļiņu smalkums un ekspluatācijas temperatūra.

Jo lielāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ir ūdens aiztures spēja. Viskozitāte ir svarīgs MC veiktspējas parametrs. Pašlaik dažādi MC ražotāji izmanto dažādas metodes un instrumentus MC viskozitātes mērīšanai. Galvenās metodes ietver Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde un Brookfield. Vienam un tam pašam produktam viskozitātes rezultāti, ko mēra ar dažādām metodēm, ir ļoti atšķirīgi, dažos gadījumos pat vairākas atšķirības. Tāpēc, salīdzinot viskozitāti, tas jāveic ar vienu un to pašu testa metodi, ieskaitot temperatūru, rotoru utt.

Vispārīgi runājot, jo augstāka ir viskozitāte, jo labāks ir ūdens aiztures efekts. Tomēr, jo augstāka ir viskozitāte, jo lielāka ir MC molekulmasa, un attiecīgi samazināsies šķīdināšanas spēja, kas negatīvi ietekmē javas izturību un konstrukcijas veiktspēju. Jo augstāka viskozitāte, jo acīmredzamāka ir javas sabiezēšanas iedarbība, taču tā nav proporcionāla attiecībām. Jo augstāka viskozitāte, jo slapjā java būs lipīgāka, gan konstrukcija, gan lipīgā skrāpja veiktspēja, gan augsta saķere ar pamatmateriālu. Taču nav lietderīgi palielināt mitrās javas strukturālo izturību. Būvniecības laikā pretslīdes veiktspēja nav acīmredzama. Gluži pretēji, daži zemas viskozitātes, bet modificētie metilcelulozes ēteri lieliski uzlabo mitrās javas strukturālo izturību.

Jo vairāk celulozes ētera pievieno javai, jo labāka ūdens aiztures spēja, augstāka viskozitāte, labāka ūdens aiztures spēja.

Daļiņu izmēram, jo ​​smalkāka ir daļiņa, jo labāka ir ūdens aizture. Lielas celulozes ētera daļiņas saskarē ar ūdeni, virsma nekavējoties izšķīst un veido želeju, kas iesaiņo materiālu, lai novērstu ūdens molekulu tālāku iekļūšanu, dažreiz ilgstoši maisot nevar vienmērīgi izkliedēties izšķīdis, veidojas dubļains flokulants šķīdums vai aglomerāts. Celulozes ētera šķīdība ir viens no celulozes ētera izvēles faktoriem. Smalkums ir arī svarīgs metilcelulozes ētera veiktspējas rādītājs. MC sausai javai ir nepieciešams pulveris, zems ūdens saturs un 20% ~ 60% smalkums, mazāks par 63 um. Smalkums ietekmē metilcelulozes ētera šķīdību. Rupjais MC parasti ir granulēts, un to var viegli izšķīdināt ūdenī bez aglomerācijas, taču šķīšanas ātrums ir ļoti lēns, tāpēc tas nav piemērots lietošanai sausā javā. Sausā javā MC tiek izkliedēts starp pildvielām, smalkām pildvielām un cementējošiem materiāliem, piemēram, cementu, un tikai pietiekami smalks pulveris var izvairīties no metilcelulozes ētera salipšanas, sajaucot ar ūdeni. Kad MC pievieno ūdeni, lai izšķīdinātu aglomerātu, to ir ļoti grūti izkliedēt un izšķīdināt. MC ar rupjo smalkumu ne tikai izšķiež, bet arī samazina javas lokālo izturību. Ja šāda sausā java tiek būvēta lielā platībā, vietējās sausās javas cietēšanas ātrums tiek ievērojami samazināts, kā rezultātā rodas plaisāšana, ko izraisa atšķirīgs cietēšanas laiks. Mehāniskajai smidzināšanas javai īsā sajaukšanas laika dēļ smalkums ir augstāks.

MC smalkumam ir arī zināma ietekme uz tā ūdens aizturi. Vispārīgi runājot, metilcelulozes ēterim ar tādu pašu viskozitāti, bet atšķirīgu smalkumu, jo smalkāks ūdens aiztures efekts ir labāks ar tādu pašu pievienošanas daudzumu.

MC ūdens aizture ir saistīta arī ar izmantoto temperatūru, un metilcelulozes ētera ūdens aizture samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Taču faktiskā materiāla pielietojuma gadījumā daudzās sausās javas vidēs bieži būs augsta temperatūra (augstāka par 40 grādiem), ja tiek būvēts karsts pamats, piemēram, ārsienu apmetuma vasaras insolācija, kas bieži vien paātrināja sacietēšanu. cementa un sausās javas sacietēšana. Ūdens aiztures ātruma samazināšanās rada acīmredzamu sajūtu, ka tiek ietekmēta gan konstrukcija, gan izturība pret plaisāšanu. Šajā stāvoklī temperatūras faktoru ietekmes samazināšana kļūst īpaši kritiska. Lai gan metilhidroksietilcelulozes ētera piedeva tiek uzskatīta par tehnoloģiju attīstības priekšgalā, tās atkarība no temperatūras tomēr novedīs pie sausās javas īpašību vājināšanās. Pat palielinot metilhidroksietilcelulozes devu (vasaras formula), konstrukcija un izturība pret plaisāšanu joprojām nevar apmierināt lietošanas vajadzības. Izmantojot īpašu MC apstrādi, piemēram, palielinot ēterifikācijas pakāpi, MC ūdens aiztures efekts var uzturēt labāku efektu augstā temperatūrā, lai tas varētu nodrošināt labāku veiktspēju skarbos apstākļos.

Turklāt celulozes ētera sabiezēšana un tiksotropija: celulozes ētera otrā darbība – sabiezēšana ir atkarīga no: celulozes ētera polimerizācijas pakāpes, šķīduma koncentrācijas, bīdes ātruma, temperatūras un citiem apstākļiem. Šķīduma želejas īpašība ir unikāla alkilcelulozei un tās modificētajiem atvasinājumiem. Želēšanas raksturlielumi ir saistīti ar aizstāšanas pakāpi, šķīduma koncentrāciju un piedevām. Hidroksilalkilmodificētiem atvasinājumiem gēla īpašības ir saistītas arī ar hidroksilalkilmodifikācijas pakāpi. Zemas viskozitātes MC un HPMC šķīduma koncentrācijai var pagatavot 10–15% koncentrācijas šķīdumu, vidējas viskozitātes MC un HPMC var pagatavot 5–10% šķīdumu, bet augstas viskozitātes MC un HPMC var pagatavot tikai 2–3 % šķīdums, un parasti celulozes ētera viskozitātes pakāpe ir arī līdz 1–2 % šķīdumam. Augstas molekulmasas celulozes ētera biezinātāja efektivitāte, vienāda šķīduma koncentrācija, dažādas molekulmasas polimēriem ir atšķirīga viskozitāte, viskozitāti un molekulmasu var izteikt šādi, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn ir vidējais augsta polimerizācijas pakāpe. Zemas molekulmasas celulozes ēteris, lai pievienotu vairāk, lai sasniegtu mērķa viskozitāti. Tās viskozitāte ir mazāk atkarīga no bīdes ātruma, augsta viskozitāte, lai sasniegtu mērķa viskozitāti, daudzums, kas nepieciešams, lai pievienotu mazāk, viskozitāte ir atkarīga no sabiezēšanas efektivitātes. Tāpēc, lai sasniegtu noteiktu konsistenci, ir jāgarantē noteikts celulozes ētera daudzums (šķīduma koncentrācija) un šķīduma viskozitāte. Šķīduma želejas temperatūra lineāri pazeminājās, palielinoties šķīduma koncentrācijai, un želeja notika istabas temperatūrā pēc noteiktas koncentrācijas sasniegšanas. HPMC ir augsta želejas koncentrācija istabas temperatūrā.

Konsistenci var arī regulēt, izvēloties daļiņu izmēru un celulozes ēterus ar dažādu modifikācijas pakāpi. Tā sauktā modifikācija ir hidroksilalkilgrupas ievadīšana noteiktā aizvietošanas pakāpē MC skeleta struktūrā. Mainot abu aizvietotāju relatīvās aizvietošanas vērtības, tas ir, metoksi un hidroksilgrupu DS un MS relatīvās aizvietošanas vērtības. Ir nepieciešamas dažādas celulozes ētera īpašības, mainot divu veidu aizvietotāju relatīvās aizstāšanas vērtības.

Saikne starp konsistenci un modifikāciju: celulozes ētera pievienošana ietekmē javas ūdens patēriņu un maina ūdens un cementa ūdens saistvielas attiecību, kas ir sabiezēšanas efekts. Jo lielāka deva, jo lielāks ūdens patēriņš.

Celulozes ēteriem, ko izmanto pulverveida būvmateriālos, ātri jāizšķīst aukstā ūdenī un jānodrošina pareiza konsistence sistēmai. Ja noteiktais bīdes ātrums joprojām ir flokulants un koloidāls, tas ir nestandarta vai sliktas kvalitātes produkts.

Pastāv arī laba lineāra attiecība starp cementa vircas konsistenci un celulozes ētera devu, celulozes ēteris var ievērojami palielināt javas viskozitāti, jo lielāka ir deva, jo acīmredzamāks efekts. Celulozes ētera ūdens šķīdumam ar augstu viskozitāti ir augsta tiksotropija, kas ir viena no celulozes ētera īpašībām. MC tipa polimēru ūdens šķīdumiem parasti ir pseidoplastiska, netiksotropa plūstamība zem to želejas temperatūras, bet Ņūtona plūsmas īpašības pie zemiem bīdes ātrumiem. Pseidoplastiskums palielinās, palielinoties celulozes ētera molekulmasai vai koncentrācijai, un tas nav atkarīgs no aizvietotāja veida un pakāpes. Tāpēc vienas viskozitātes pakāpes celulozes ēteriem, neatkarīgi no tā, vai tie ir MC, HPMC vai HEMC, vienmēr ir vienādas reoloģiskās īpašības, ja vien koncentrācija un temperatūra paliek nemainīga. Paaugstinoties temperatūrai, veidojas strukturāls gēls un rodas augsta tiksotropā plūsma. Celulozes ēteri ar augstu koncentrāciju un zemu viskozitāti uzrāda tiksotropiju pat zem gēla temperatūras. Šis īpašums ir ļoti noderīgs būvjavas konstrukcijā, lai pielāgotu tās plūsmu un plūstošo piekaramo īpašumu. Šeit jāpaskaidro, jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ir ūdens aizture, bet jo lielāka viskozitāte, jo lielāka ir celulozes ētera relatīvā molekulmasa, attiecīgi samazinās tā šķīdība, kas negatīvi ietekmē javas koncentrācija un konstrukcijas veiktspēja. Jo augstāka viskozitāte, jo acīmredzamāka ir javas sabiezēšanas iedarbība, taču tā nav pilnīga proporcionāla attiecība. Dažam zemas viskozitātes, bet modificētajam celulozes ēterim, uzlabojot mitrās javas strukturālo izturību, ir daudz izcilāka veiktspēja, palielinoties viskozitātei, uzlabojas celulozes ētera ūdens aizture.

Celulozes ētera aizkavēšana: celulozes ētera trešā loma ir aizkavēt cementa hidratācijas procesu. Celulozes ēteris piešķir javai dažādas labvēlīgas īpašības, bet arī samazina cementa agrīno hidratācijas siltuma izdalīšanos, aizkavējot cementa hidratācijas dinamisko procesu. Tas ir nelabvēlīgi javas lietošanai aukstās vietās. Šāda veida aizkavējošs efekts ir celulozes ētera molekulu adsorbcija uz CSH un Ca (OH) 2 hidratācijas produktiem, ko izraisa, palielinoties poru šķīduma viskozitātei, celulozes ēteris samazina jonu aktivitāti šķīdumā, tādējādi aizkavējot hidratācijas procesu. Jo augstāka ir celulozes ētera koncentrācija minerālgēla materiālā, jo acīmredzamāka ir hidratācijas aizkavēšanās ietekme. Celulozes ēteris ne tikai aizkavē cementa javas sistēmas sacietēšanu, bet arī sacietēšanas procesu. Celulozes ētera aizkavējošā iedarbība ir atkarīga ne tikai no tā koncentrācijas minerālgēlu sistēmā, bet arī no ķīmiskās struktūras. Jo augstāka ir HEMC metilēšanas pakāpe, jo labāka ir celulozes ētera aizkavējošā iedarbība. Hidrofilās aizstāšanas palēninošais efekts ir spēcīgāks nekā ūdens daudzumu palielinošai aizvietošanai. Bet celulozes ētera viskozitātei ir maza ietekme uz cementa hidratācijas kinētiku.

Palielinoties celulozes ētera saturam, javas sacietēšanas laiks ievērojami palielinās. Javas sākotnējam sacietēšanas laikam ir laba lineāra korelācija ar celulozes ētera saturu, un galīgajam sacietēšanas laikam ir laba lineāra korelācija ar celulozes ētera saturu. Mēs varam kontrolēt javas darbības laiku, mainot celulozes ētera devu.

Rezumējot, gatavajā javā celulozes ēteris spēlē lomu ūdens aizturē, sabiezēšanā, aizkavē cementa hidratācijas jaudu, uzlabo konstrukcijas veiktspēju. Laba ūdens aiztures spēja padara cementa hidratāciju pilnīgāku, var uzlabot mitrās javas slapjo viskozitāti, uzlabot javas saķeres izturību, regulējamu laiku. Celulozes ētera pievienošana mehāniskai smidzināšanas javai var uzlabot smidzināšanas vai sūknēšanas veiktspēju un javas strukturālo izturību. Tāpēc celulozes ēteri plaši izmanto kā svarīgu piedevu gatavai javai.