Целлюлозын эфир нь байгалийн целлюлозоос химийн өөрчлөлтөөр хийсэн нийлэг полимер юм. Целлюлозын эфир нь байгалийн целлюлозын дериватив юм. Целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэл нь синтетик полимерээс ялгаатай. Түүний хамгийн үндсэн материал нь байгалийн полимер нэгдэл болох целлюлоз юм. Байгалийн целлюлозын бүтцийн онцлогоос шалтгаалан целлюлоз өөрөө эфиржүүлэгч бодисуудтай урвалд орох чадваргүй байдаг. Гэсэн хэдий ч хаван үүсгэгч бодисыг эмчилсний дараа молекулын гинж ба гинж хоорондын хүчтэй устөрөгчийн холбоо устаж, гидроксил бүлгийн идэвхтэй ялгаралт нь реактив шүлтийн целлюлоз болж хувирдаг. Целлюлозын эфирийг авна.
Целлюлозын эфирийн шинж чанар нь орлуулагчийн төрөл, тоо, тархалтаас хамаарна. Целлюлозын эфирийн ангилал нь орлуулагчийн төрөл, эфиржилтийн зэрэг, уусах чадвар болон холбогдох хэрэглээний шинж чанарт суурилдаг. Молекулын гинжин хэлхээний орлуулагчийн төрлөөс хамааран моноэфир ба холимог эфирт хуваагдана. Бидний ихэвчлэн ашигладаг MC нь моноэфир, HPMC нь холимог эфир юм. Метил целлюлозын эфир MC нь байгалийн целлюлозын глюкозын нэгж дэх гидроксил бүлгийг метоксиоор орлуулсаны дараа үүссэн бүтээгдэхүүн юм. Энэ нь нэгж дээрх гидроксил бүлгийн нэг хэсгийг метокси бүлэг, өөр хэсгийг гидроксипропилийн бүлгээр орлуулах замаар гаргаж авсан бүтээгдэхүүн юм. Бүтцийн томьёо нь [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Гидроксиэтил метил целлюлозын эфир HEMC бөгөөд эдгээр нь зах зээлд өргөн хэрэглэгддэг, худалдаалагдаж байгаа гол сортууд юм.
Уусах чадварын хувьд ион ба ионгүй гэж хоёр ангилж болно. Усанд уусдаг ион бус целлюлозын эфир нь үндсэндээ хоёр цуврал алкил болон гидроксиалкил эфирээс тогтдог. Ионы CMC нь ихэвчлэн синтетик угаалгын нунтаг, нэхмэлийн хэвлэх, будах, хүнс, газрын тосны хайгуул зэрэгт ашиглагддаг. Ионы бус MC, HPMC, HEMC гэх мэтийг барилгын материал, латекс бүрээс, эм, өдөр тутмын химийн бодис зэрэгт голчлон хэрэглэдэг. Өтгөрүүлэгч, ус тогтоогч, тогтворжуулагч, тараагч, хальс үүсгэгч болгон ашигладаг.
Целлюлозын эфирийн ус хадгалах
Барилгын материалын үйлдвэрлэл, ялангуяа хуурай холимог зуурмаг, целлюлозын эфир нь онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг, ялангуяа тусгай зуурмаг (өөрчлөгдсөн зуурмаг) үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай, чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Зуурмаг дахь усанд уусдаг целлюлозын эфирийн чухал үүрэг нь үндсэндээ гурван талтай бөгөөд нэг нь маш сайн ус хадгалах чадвар, нөгөө нь зуурмагийн тууштай байдал, тиксотропид үзүүлэх нөлөө, гурав дахь нь цементтэй харилцан үйлчлэх явдал юм.
Целлюлозын эфирийн ус хадгалах нөлөө нь үндсэн давхаргын ус шингээлт, зуурмагийн найрлага, зуурмагийн давхаргын зузаан, зуурмагийн усны хэрэгцээ, хатууруулах материалын хатуурлын хугацаа зэргээс хамаарна. Целлюлозын эфирийг ус хадгалах нь өөрөө целлюлозын эфирийн уусах чадвар, усгүйжүүлэлтээс үүсдэг. Бидний мэдэж байгаагаар целлюлозын молекулын гинж нь маш их хэмжээний чийгшүүлэх чадвартай OH бүлгүүдийг агуулдаг боловч целлюлозын бүтэц нь өндөр талстлаг шинж чанартай байдаг тул усанд уусдаггүй. Зөвхөн гидроксил бүлгүүдийн чийгшүүлэх чадвар нь молекулуудын хоорондох хүчтэй устөрөгчийн холбоо болон ван дер Ваалсын хүчийг нөхөхөд хангалтгүй юм. Тиймээс энэ нь зөвхөн хавдсан боловч усанд уусдаггүй. Орлуулагчийг молекулын гинжин хэлхээнд оруулахад орлуулагч нь устөрөгчийн гинжийг устгаад зогсохгүй зэргэлдээх гинж хоорондын орлуулагчийг шаантагласнаас болж гинж хоорондын устөрөгчийн холбоо устдаг. Орлуулагч том байх тусам молекулуудын хоорондох зай их болно. Илүү их зайтай. Устөрөгчийн холбоог устгах нөлөө их байх тусам целлюлозын тор өргөжиж, уусмал орж ирсний дараа целлюлозын эфир нь усанд уусдаг болж, өндөр зуурамтгай чанар бүхий уусмал үүсгэдэг. Температур нэмэгдэхэд полимерийн усжилт суларч, гинжний хоорондох усыг гадагшлуулна. Шингэн алдалтын нөлөө хангалттай байх үед молекулууд нэгдэж, гурван хэмжээст сүлжээний бүтэцтэй гель үүсгэж, нугалж эхэлдэг. Зуурмагийн ус хадгалахад нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд нь целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар, нэмсэн хэмжээ, тоосонцрын нарийн чанар, хэрэглээний температур зэрэг орно.
Целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус хадгалах чадвар сайжирч, полимер уусмалын зуурамтгай чанар өндөр болно. Полимерийн молекулын жин (полимержих зэрэг) -ээс хамааран молекулын бүтцийн гинжин хэлхээний урт, гинжний хэлбэрээс хамаарч тодорхойлогддог бөгөөд орлуулагчдын төрөл, тоо хэмжээний тархалт нь түүний зуурамтгай чанарт шууд нөлөөлдөг. [η]=Кмα
[η] Полимер уусмалын өөрийн зуурамтгай чанар
м полимер молекул жин
α полимер шинж чанарын тогтмол
K зуурамтгай байдлын уусмалын коэффициент
Полимер уусмалын зуурамтгай чанар нь полимерийн молекулын жингээс хамаарна. Целлюлозын эфирийн уусмалын зуурамтгай чанар ба концентраци нь янз бүрийн салбарт хэрэглэхтэй холбоотой байдаг. Тиймээс целлюлозын эфир бүр нь олон төрлийн наалдамхай шинж чанартай байдаг бөгөөд зуурамтгай чанарыг тохируулах нь голчлон шүлтийн целлюлозыг задлах, өөрөөр хэлбэл целлюлозын молекулын гинжийг таслах замаар хийгддэг.
Зуурмагт нэмсэн целлюлозын эфирийн хэмжээ их байх тусам ус хадгалах үзүүлэлт сайн, зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус хадгалах чадвар сайн болно.
Бөөмийн хэмжээ нь нарийн ширхэгтэй байх тусмаа ус илүү сайн хадгалагдана. Зураг 3-ыг үзнэ үү. Целлюлозын эфирийн том хэсгүүд устай шүргэлцсэний дараа гадаргуу нь шууд уусч, усны молекулууд үргэлжлүүлэн нэвчихээс сэргийлж материалыг боож гель үүсгэдэг. Нэг төрлийн дисперсээс бага хэмжээгээр уусаж, үүлэрхэг флокулент уусмал эсвэл бөөгнөрөл үүсгэдэг. Энэ нь целлюлозын эфирийг ус хадгалахад ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд уусах чадвар нь целлюлозын эфирийг сонгох хүчин зүйлүүдийн нэг юм.
Целлюлозын эфирийн өтгөрөлт ба тиксотропи
Целлюлозын эфирийн хоёрдахь үүрэг нь өтгөрүүлэх нь: целлюлозын эфирийн полимержих түвшин, уусмалын концентраци, шилжилтийн хурд, температур болон бусад нөхцлөөс хамаарна. Уусмалын гель үүсэх шинж чанар нь алкил целлюлоз болон түүний өөрчлөгдсөн деривативт онцгой шинж чанартай байдаг. Желжилтийн шинж чанар нь орлуулах зэрэг, уусмалын концентраци, нэмэлтүүдтэй холбоотой байдаг. Гидроксиалкилийг өөрчилсөн деривативуудын хувьд гель шинж чанар нь гидроксиалкилийн өөрчлөлтийн зэрэгтэй холбоотой байдаг. Бага зуурамтгай чанар бүхий MC ба HPMC-ийн хувьд 10%-15%-ийн уусмал, дунд зуурамтгай чанар бүхий MC ба HPMC-ийг 5%-10%-ийн уусмал, өндөр зуурамтгай чанар бүхий MC болон HPMC нь зөвхөн 2%-3%-ийн уусмал бэлтгэж болно. Целлюлозын эфирийн зуурамтгай байдлын ангиллыг мөн 1-2% -ийн уусмалаар ангилдаг. Өндөр молекул жинтэй целлюлозын эфир нь өтгөрүүлэх өндөр үр ашигтай байдаг. Нэг концентрацийн уусмалд өөр өөр молекул жинтэй полимерууд нь өөр өөр зуурамтгай чанартай байдаг. Өндөр зэрэгтэй. Зорилтот зуурамтгай чанар нь бага молекул жинтэй целлюлозын эфирийг их хэмжээгээр нэмснээр л хүрч болно. Түүний зуурамтгай чанар нь зүсэлтийн хурдаас бага хамааралтай бөгөөд өндөр зуурамтгай чанар нь зорилтот зуурамтгай чанарт хүрч, шаардлагатай нэмэлт хэмжээ бага, зуурамтгай чанар нь өтгөрүүлэх үр ашгаас хамаарна. Тиймээс тодорхой тууштай байдалд хүрэхийн тулд тодорхой хэмжээний целлюлозын эфир (уусмалын концентраци) болон уусмалын зуурамтгай чанарыг баталгаажуулах шаардлагатай. Уусмалын гель температур нь уусмалын концентраци нэмэгдэх тусам шугаман буурч, тодорхой концентрацид хүрсний дараа өрөөний температурт гель үүсдэг. HPMC-ийн гель үүсэх концентраци нь өрөөний температурт харьцангуй өндөр байдаг.
Мөн тууштай байдлыг бөөмийн хэмжээг сонгох, янз бүрийн түвшний өөрчлөлт бүхий целлюлозын эфирийг сонгох замаар тохируулж болно. Өөрчлөлт гэж нэрлэгддэг зүйл нь МК-ийн араг ясны бүтцэд гидроксиалкил бүлгүүдийг тодорхой хэмжээгээр орлуулах явдал юм. Хоёр орлуулагчийн харьцангуй орлуулах утгыг өөрчлөх замаар, өөрөөр хэлбэл бидний байнга хэлдэг метокси ба гидроксиалкил бүлгүүдийн DS ба MS харьцангуй орлуулах утгыг өөрчилснөөр. Хоёр орлуулагчийн харьцангуй орлуулах утгыг өөрчлөх замаар целлюлозын эфирийн гүйцэтгэлийн янз бүрийн шаардлагыг олж авч болно.
Нунтагласан барилгын материалд ашигладаг целлюлозын эфир нь хүйтэн усанд хурдан уусч, системд тохирсон тууштай байдлыг хангах ёстой. Тодорхой зүсэлтийн хурдыг өгвөл энэ нь флокулент, коллоид блок болж хувирдаг бөгөөд энэ нь чанар муутай эсвэл чанар муутай бүтээгдэхүүн юм.
Цементийн зуурмагийн тууштай байдал болон целлюлозын эфирийн тунгийн хооронд сайн шугаман хамаарал байдаг. Целлюлозын эфир нь зуурмагийн зуурамтгай чанарыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Тун их байх тусам үр нөлөө нь илүү тодорхой болно.
Өндөр зуурамтгай чанар бүхий целлюлозын эфирийн усан уусмал нь тиксотропи өндөртэй байдаг нь целлюлозын эфирийн гол шинж чанар юм. MC полимерүүдийн усан уусмал нь ихэвчлэн гельний температураас доогуур псевдопластик ба тиксотроп бус шингэнтэй байдаг боловч бага шилжилтийн хурдаар Ньютоны урсгалын шинж чанартай байдаг. Псевдопластик чанар нь орлуулагчийн төрөл, орлуулах зэргээс үл хамааран целлюлозын эфирийн молекулын жин эсвэл концентраци нэмэгддэг. Иймээс MC, HPMC, HEMC-ээс үл хамааран ижил зуурамтгай чанар бүхий целлюлозын эфир нь концентраци ба температурыг тогтмол байлгахад ижил реологийн шинж чанарыг харуулах болно. Температурыг нэмэгдүүлэх үед бүтцийн гель үүсдэг бөгөөд өндөр тиксотроп урсгал үүсдэг. Өндөр концентрацитай, бага зуурамтгай чанар бүхий целлюлозын эфирүүд нь гель температураас доогуур ч тиксотропийг харуулдаг. Энэ өмч нь барилгын зуурмагийг барихад тэгшлэх, унжилтыг тохируулахад ихээхэн ач холбогдолтой юм. Целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус сайн хадгалагддаг, харин зуурамтгай чанар өндөр байх тусам целлюлозын эфирийн харьцангуй молекул жин ихсэж, уусах чадвар нь буурдаг нь сөрөг нөлөө үзүүлдэг гэдгийг энд тайлбарлах шаардлагатай байна. зуурмагийн концентраци болон барилгын гүйцэтгэлийн талаар . Зуурамтгай чанар өндөр байх тусам зуурмаг дээр өтгөрүүлэх нөлөө илүү тод илэрдэг боловч энэ нь бүрэн пропорциональ биш юм. Зарим дунд болон бага зуурамтгай чанар боловч өөрчлөгдсөн целлюлозын эфир нь нойтон зуурмагийн бүтцийн бат бөх чанарыг сайжруулахад илүү сайн үзүүлэлттэй байдаг. Зуурамтгай чанар нэмэгдэхийн хэрээр целлюлозын эфирийн ус хадгалах чадвар сайжирна
Шуудангийн цаг: 2022 оны 11-р сарын 22