Virkningen av metylhydroksyetylcellulose på epoksyharpiksmatrisen

Methyl Hydroxyethyl Cellulose (MHEC) er en vannløselig celluloseeter som er mye brukt i byggebransjen som et fortykningsmiddel og reologimodifiseringsmiddel i sementholdige systemer. Det er kjent for å forbedre flytegenskapene, bearbeidbarheten og vedheften til sementholdige materialer, noe som gjør det til et ideelt tilsetningsstoff for betong-, mørtel- og fugemasseformuleringer. Imidlertid har virkningen av MHEC på egenskapene til epoksyharpiksmatriser fått mindre oppmerksomhet.

Epoksyharpikser er en klasse termoherdende polymerer som er mye brukt i romfarts-, bil- og konstruksjonsindustrien på grunn av deres utmerkede mekaniske egenskaper, kjemisk motstand og vedheft til forskjellige underlag. Imidlertid kan de være sprø og ha lav slagstyrke, noe som begrenser deres bruk i noen applikasjoner. For å løse dette problemet har forskere undersøkt bruken av forskjellige tilsetningsstoffer, inkludert celluloseetere, for å forbedre seigheten og slagfastheten til epoksyharpikser.

Flere studier har rapportert bruk av MHEC som et tilsetningsstoff i epoksyharpiksmatriser. For eksempel, en studie av Kim et al. (2019) undersøkte effekten av MHEC på de mekaniske egenskapene til epoksybaserte kompositter. Forskerne fant at tilsetningen av MHEC forbedret bruddseigheten og slagstyrken til komposittene, samt den termiske stabiliteten og vannmotstanden. Forfatterne tilskrev disse forbedringene til MHECs evne til å danne hydrogenbindinger med epoksyharpiksmatrisen, noe som økte grenseflateadhesjonen og forhindret sprekkforplantning.

En annen studie av Pan et al. (2017) undersøkte effekten av MHEC på herdeegenskaper og mekaniske egenskaper til et epoksyharpikssystem. Forskerne fant at tilsetningen av MHEC forsinket herdetiden og reduserte den maksimale herdetemperaturen til epoksyharpiksen, noe som tilskrives den hydrofile naturen til MHEC. Tilsetningen av MHEC forbedret imidlertid også strekkstyrken og bruddforlengelsen til den herdede epoksyharpiksen, noe som indikerer at MHEC kan forbedre fleksibiliteten og seigheten til epoksyharpiksmatrisen.

I tillegg til å forbedre de mekaniske egenskapene til epoksyharpiksmatriser, har MHEC også blitt rapportert å ha en positiv innvirkning på de reologiske egenskapene til epoksybaserte systemer. For eksempel, en studie av Li et al. (2019) undersøkte effekten av MHEC på reologien og de mekaniske egenskapene til et epoksybasert lim. Forskerne fant at tilsetningen av MHEC forbedret den tiksotropiske oppførselen til limet og reduserte setningen av fyllstoffer. Tilsetningen av MHEC forbedret også adhesjonsstyrken og slagfastheten til limet.

Totalt sett har bruken av MHEC som et tilsetningsstoff i epoksyharpiksmatriser vist lovende resultater for å forbedre de mekaniske egenskapene, seigheten og den reologiske oppførselen til systemet. Evnen til MHEC til å danne hydrogenbindinger med epoksyharpiksmatrisen antas å være en nøkkelmekanisme bak disse forbedringene, noe som kan føre til økt grenseflateadhesjon og redusert sprekkforplantning. Imidlertid er ytterligere forskning nødvendig for å fullt ut forstå virkningen av MHEC på egenskapene til epoksyharpiksmatriser og optimalisere bruken av denne celluloseeteren i epoksybaserte formuleringer.