Cellulose-ether is een algemene term voor een reeks producten die worden geproduceerd door de reactie van alkalicellulose en veretheringsmiddel onder bepaalde omstandigheden. Alkalicellulose wordt vervangen door verschillende veretherende middelen om verschillende cellulose-ethers te verkrijgen. Volgens de ionisatie-eigenschappen van substituenten kunnen cellulose-ethers in twee categorieën worden verdeeld: ionisch (zoals carboxymethylcellulose) en niet-ionisch (zoals methylcellulose). Afhankelijk van het type substituent kan cellulose-ether worden onderverdeeld in mono-ether (zoals methylcellulose) en gemengde ether (zoals hydroxypropylmethylcellulose). Afhankelijk van de verschillende oplosbaarheid kan het worden onderverdeeld in oplosbaarheid in water (zoals hydroxyethylcellulose) en oplosbaarheid in organische oplosmiddelen (zoals ethylcellulose). Droog gemengde mortel bestaat voornamelijk uit in water oplosbare cellulose, en in water oplosbare cellulose is onderverdeeld in instanttype en oppervlaktebehandeld type met vertraagde oplossing.
Het werkingsmechanisme van cellulose-ether in mortel is als volgt:
(1) Nadat de cellulose-ether in de mortel is opgelost in water, wordt de effectieve en uniforme verdeling van het cementachtige materiaal in het systeem verzekerd dankzij de oppervlakteactiviteit, en de cellulose-ether ‘omhult’ de vaste stof als een beschermend colloïde deeltjes en Er wordt een laag smeerfilm gevormd op het buitenoppervlak, wat het mortelsysteem stabieler maakt en ook de vloeibaarheid van de mortel tijdens het mengproces en de gladheid van de constructie verbetert.
(2) Vanwege de eigen moleculaire structuureigenschappen zorgt de cellulose-etheroplossing ervoor dat het vocht in de mortel niet gemakkelijk verloren gaat, en geeft het dit geleidelijk af over een lange periode, waardoor de mortel een goede waterretentie en verwerkbaarheid krijgt.
1. Methylcellulose: (MC)
Nadat het geraffineerde katoen met alkali is behandeld, wordt cellulose-ether geproduceerd door een reeks reacties met methaanchloride als veretheringsmiddel. Over het algemeen is de substitutiegraad 1,6 ~ 2,0, en de oplosbaarheid is ook verschillend bij verschillende substitutiegraden. Het behoort tot niet-ionische cellulose-ether.
(1) Methylcellulose is oplosbaar in koud water en zal moeilijk op te lossen zijn in heet water. De waterige oplossing is zeer stabiel in het bereik van pH=3~12. Het heeft een goede compatibiliteit met zetmeel, guargom enz. en veel oppervlakteactieve stoffen. Wanneer de temperatuur de geleringstemperatuur bereikt, vindt gelering plaats.
(2) De waterretentie van methylcellulose hangt af van de toegevoegde hoeveelheid, viscositeit, deeltjesfijnheid en oplossnelheid. Als de toegevoegde hoeveelheid groot is, is de fijnheid in het algemeen klein en is de viscositeit groot, dan is de waterretentiesnelheid hoog. Hiervan heeft de hoeveelheid toevoeging de grootste invloed op de waterretentiesnelheid, en het viscositeitsniveau is niet direct evenredig aan het niveau van de waterretentiesnelheid. De oplossnelheid hangt voornamelijk af van de mate van oppervlaktemodificatie van cellulosedeeltjes en de deeltjesfijnheid. Van de bovengenoemde cellulose-ethers hebben methylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose hogere waterretentiesnelheden.
(3) Temperatuurveranderingen zullen de waterretentiesnelheid van methylcellulose ernstig beïnvloeden. Over het algemeen geldt: hoe hoger de temperatuur, hoe slechter de waterretentie. Als de morteltemperatuur hoger wordt dan 40°C, zal de waterretentie van methylcellulose aanzienlijk worden verminderd, waardoor de constructie van de mortel ernstig wordt aangetast.
(4) Methylcellulose heeft een significant effect op de constructie en cohesie van mortel. De “kleefkracht” verwijst hier naar de hechtingskracht die wordt gevoeld tussen het aanbrenggereedschap van de werknemer en de ondergrond van de muur, dat wil zeggen de schuifweerstand van de mortel. De kleefkracht is hoog, de schuifweerstand van de mortel is groot en de sterkte die de werknemers nodig hebben tijdens het gebruik is ook groot, en de constructieprestaties van de mortel zijn slecht. De cohesie van methylcellulose bevindt zich op een gemiddeld niveau in cellulose-etherproducten.
2. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC):
Hydroxypropylmethylcellulose is een cellulosesoort waarvan de productie en het verbruik de afgelopen jaren snel zijn toegenomen. Het is een niet-ionische gemengde cellulose-ether gemaakt van geraffineerd katoen na alkalisatie, waarbij propyleenoxide en methylchloride als veretheringsmiddel worden gebruikt, via een reeks reacties. De substitutiegraad is doorgaans 1,2~2,0. De eigenschappen ervan variëren afhankelijk van de verhouding tussen het methoxylgehalte en het hydroxypropylgehalte.
(1) Hydroxypropylmethylcellulose is gemakkelijk oplosbaar in koud water en zal problemen ondervinden bij het oplossen in warm water. Maar de geleringstemperatuur in heet water is aanzienlijk hoger dan die van methylcellulose. Ook de oplosbaarheid in koud water is sterk verbeterd vergeleken met methylcellulose.
(2) De viscositeit van hydroxypropylmethylcellulose houdt verband met het molecuulgewicht ervan, en hoe groter het molecuulgewicht, hoe hoger de viscositeit. Temperatuur heeft ook invloed op de viscositeit: naarmate de temperatuur stijgt, neemt de viscositeit af. De invloed van de hoge viscositeit en temperatuur is echter lager dan die van methylcellulose. De oplossing is stabiel bij opslag bij kamertemperatuur.
(3) De waterretentie van hydroxypropylmethylcellulose hangt af van de toegevoegde hoeveelheid, viscositeit, enz., en de waterretentiesnelheid ervan is bij dezelfde toegevoegde hoeveelheid hoger dan die van methylcellulose.
(4) Hydroxypropylmethylcellulose is stabiel tegen zuur en alkali, en de waterige oplossing ervan is zeer stabiel in het bereik van pH = 2 ~ 12. Natronloog en kalkwater hebben weinig invloed op de prestaties, maar alkaliën kunnen het oplossen ervan versnellen en de viscositeit enigszins verhogen. Hydroxypropylmethylcellulose is stabiel ten opzichte van gewone zouten, maar wanneer de concentratie van de zoutoplossing hoog is, heeft de viscositeit van de hydroxypropylmethylcellulose-oplossing de neiging toe te nemen.
(5) Hydroxypropylmethylcellulose kan worden gemengd met in water oplosbare polymeerverbindingen om een uniforme oplossing met een hogere viscositeit te vormen. Zoals polyvinylalcohol, zetmeelether, plantaardige gom, enz.
(6) Hydroxypropylmethylcellulose heeft een betere enzymresistentie dan methylcellulose, en de mogelijkheid van enzymatische afbraak van de oplossing ervan is kleiner dan die van methylcellulose.
(7) De hechting van hydroxypropylmethylcellulose aan de mortelconstructie is hoger dan die van methylcellulose.
3. Hydroxyethylcellulose (HEC):
Het is gemaakt van geraffineerd katoen dat is behandeld met alkali en heeft gereageerd met ethyleenoxide als veretheringsmiddel in aanwezigheid van aceton. De substitutiegraad is over het algemeen 1,5 ~ 2,0. Het heeft een sterke hydrofiliciteit en absorbeert gemakkelijk vocht.
(1) Hydroxyethylcellulose is oplosbaar in koud water, maar moeilijk op te lossen in heet water. De oplossing is stabiel bij hoge temperaturen zonder geleren. Het kan lange tijd onder hoge temperatuur in mortel worden gebruikt, maar de waterretentie is lager dan die van methylcellulose.
(2) Hydroxyethylcellulose is stabiel tegen algemene zuren en alkaliën. Alkali kan het oplossen ervan versnellen en de viscositeit enigszins verhogen. De dispergeerbaarheid ervan in water is iets slechter dan die van methylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose. .
(3) Hydroxyethylcellulose heeft goede anti-uitzakprestaties voor mortel, maar heeft een langere vertragingstijd voor cement.
(4) De prestaties van hydroxyethylcellulose die door sommige binnenlandse ondernemingen wordt geproduceerd, zijn aanzienlijk lager dan die van methylcellulose vanwege het hoge watergehalte en het hoge asgehalte.
4. Carboxymethylcellulose (CMC):
Ionische cellulose-ether wordt gemaakt van natuurlijke vezels (katoen, enz.) na een alkalibehandeling, waarbij natriummonochlooracetaat als veretheringsmiddel wordt gebruikt, en een reeks reactiebehandelingen wordt ondergaan. De mate van vervanging is over het algemeen 0,4 ~ 1,4, en de prestaties ervan worden sterk beïnvloed door de mate van vervanging.
(1) Carboxymethylcellulose is hygroscopisch en zal meer water bevatten als het onder algemene omstandigheden wordt bewaard.
(2) Een waterige oplossing van carboxymethylcellulose zal geen gel produceren en de viscositeit zal afnemen naarmate de temperatuur stijgt. Wanneer de temperatuur boven de 50°C komt, is de viscositeit onomkeerbaar.
(3) De stabiliteit ervan wordt sterk beïnvloed door PH. Over het algemeen kan het worden gebruikt in mortel op gipsbasis, maar niet in mortel op cementbasis. Wanneer het zeer alkalisch is, verliest het zijn viscositeit.
(4) De waterretentie is veel lager dan die van methylcellulose. Het heeft een vertragende werking op gipsmortel en vermindert de sterkte ervan. De prijs van carboxymethylcellulose is echter aanzienlijk lager dan die van methylcellulose.
Posttijd: 27 februari 2023