Целлюлоза в основном играет три роли: загущение, удержание воды и строительство в строительном растворе и краске.
Загущение: Целлюлозу можно загущать, чтобы суспендировать и сохранять однородность раствора вверх и вниз, а также предотвращать провисание.
Удержание воды: медленно высыхайте раствор и краску, а также помогайте таким материалам, как зола и кальций, вступать в реакцию под действием воды.
Строительство: Целлюлоза обладает смазочным эффектом, благодаря чему растворы и покрытия приобретают хорошие строительные свойства.
1. Метилцеллюлоза (МЦ)
После обработки рафинированного хлопка щелочью в результате серии реакций с хлористым метаном в качестве этерифицирующего агента получают эфир целлюлозы. Обычно степень замещения составляет 1,6–2,0, а растворимость также различается в зависимости от степени замещения. Он относится к неионному эфиру целлюлозы.
(1) Метилцеллюлоза растворима в холодной воде, и ее трудно растворить в горячей воде. Его водный раствор очень стабилен в диапазоне pH=3~12. Он имеет хорошую совместимость с крахмалом, гуаровой камедью и т. д., а также многими поверхностно-активными веществами. Когда температура достигает температуры гелеобразования, происходит гелеобразование.
(2) Водоудержание метилцеллюлозы зависит от ее количества, вязкости, крупности частиц и скорости растворения. Как правило, если количество добавки велико, крупность мала, а вязкость велика, степень удержания воды высока. Среди них количество добавки оказывает наибольшее влияние на степень удержания воды, а уровень вязкости не прямо пропорционален уровню степени удержания воды. Скорость растворения в основном зависит от степени модификации поверхности частиц целлюлозы и крупности частиц. Среди вышеуказанных эфиров целлюлозы метилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза имеют более высокие показатели удержания воды.
(3) Изменения температуры серьезно повлияют на степень удержания воды метилцеллюлозой. Как правило, чем выше температура, тем хуже удерживается вода. Если температура раствора превышает 40°C, водоудержание метилцеллюлозы значительно снижается, что серьезно влияет на конструкцию раствора.
(4) Метилцеллюлоза оказывает существенное влияние на удобоукладываемость и адгезию строительного раствора. Под «адгезией» здесь понимается сила сцепления, ощущаемая между аппликатором рабочего и основой стены, то есть сопротивление раствора сдвигу. Клейкость высокая, сопротивление сдвигу раствора велико, прочность, необходимая работникам в процессе использования, также велика, а строительные характеристики раствора низкие. Адгезия метилцеллюлозы в продуктах на основе эфира целлюлозы находится на умеренном уровне.
2. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ).
Гидроксипропилметилцеллюлоза — это разновидность целлюлозы, производство и потребление которой в последние годы быстро растут. Это неионный смешанный эфир целлюлозы, полученный из рафинированного хлопка после подщелачивания с использованием оксида пропилена и метилхлорида в качестве этерифицирующего агента посредством серии реакций. Степень замещения обычно составляет 1,2~2,0. Его свойства различны из-за разного соотношения содержания метоксила и гидроксипропила.
(1) Гидроксипропилметилцеллюлоза легко растворима в холодной воде, но с трудом растворяется в горячей воде. Но температура его гелеобразования в горячей воде значительно выше, чем у метилцеллюлозы. Растворимость в холодной воде также значительно улучшена по сравнению с метилцеллюлозой.
(2) Вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы связана с ее молекулярной массой, и чем больше молекулярная масса, тем выше вязкость. Температура также влияет на его вязкость, с повышением температуры вязкость снижается. Однако его высокая вязкость оказывает меньшее температурное воздействие, чем метилцеллюлоза. Его раствор стабилен при хранении при комнатной температуре.
(3) Удержание воды гидроксипропилметилцеллюлозой зависит от количества ее добавления, вязкости и т. д., а степень удержания воды при том же количестве добавления выше, чем у метилцеллюлозы.
(4) Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к кислоте и щелочи, а ее водный раствор очень стабилен в диапазоне pH = 2 ~ 12. Каустическая сода и известковая вода мало влияют на его работоспособность, а вот щелочь может ускорить его растворение и повысить вязкость. Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к обычным солям, но при высокой концентрации раствора соли вязкость раствора гидроксипропилметилцеллюлозы имеет тенденцию увеличиваться.
(5) Гидроксипропилметилцеллюлозу можно смешивать с водорастворимыми полимерными соединениями для получения однородного раствора с более высокой вязкостью. Такие как поливиниловый спирт, эфир крахмала, растительная камедь и т. д.
(6) Гидроксипропилметилцеллюлоза обладает лучшей устойчивостью к ферментам, чем метилцеллюлоза, и возможность ферментативной деградации ее раствора ниже, чем у метилцеллюлозы. Адгезия гидроксипропилметилцеллюлозы к строительному раствору выше, чем у метилцеллюлозы.
3. Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ).
Он изготавливается из очищенного хлопка, обработанного щелочью и реагирующего с оксидом этилена в качестве этерифицирующего агента в присутствии ацетона. Степень замещения обычно составляет 1,5~2,0. Он обладает сильной гидрофильностью и легко впитывает влагу.
(1) Гидроксиэтилцеллюлоза растворима в холодной воде, но трудно растворяется в горячей воде. Его раствор стабилен при высокой температуре, не гелеобразует. Его можно использовать в течение длительного времени при высокой температуре в строительном растворе, но его водоудержание ниже, чем у метилцеллюлозы.
(2) Гидроксиэтилцеллюлоза устойчива к воздействию кислот и щелочей. Щелочь может ускорить его растворение и немного повысить вязкость. Его диспергируемость в воде немного хуже, чем у метилцеллюлозы и гидроксипропилметилцеллюлозы. .
(3) Гидроксиэтилцеллюлоза обладает хорошими свойствами против провисания строительного раствора, но имеет более длительное время замедления для цемента.
(4) Производительность гидроксиэтилцеллюлозы, выпускаемой некоторыми отечественными предприятиями, значительно ниже, чем у метилцеллюлозы из-за высокого содержания воды и высокой зольности.
4. Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).
Ионный эфир целлюлозы изготавливается из натуральных волокон (хлопка и т. д.) после обработки щелочью и используется в качестве этерифицирующего агента посредством серии реакционных обработок. Степень замещения обычно составляет 0,4–1,4, и его производительность сильно зависит от степени замещения.
(1) Карбоксиметилцеллюлоза более гигроскопична и будет содержать больше воды при хранении в обычных условиях.
(2) Водный раствор карбоксиметилцеллюлозы не образует гель, а вязкость снижается с повышением температуры. Когда температура превышает 50°C, вязкость становится необратимой.
(3) На его стабильность сильно влияет pH. Как правило, его можно использовать в растворах на основе гипса, но не в растворах на основе цемента. В сильнощелочном состоянии он теряет вязкость.
(4) Его водоудержание намного ниже, чем у метилцеллюлозы. Оказывает замедляющее действие на гипсовый раствор и снижает его прочность. Однако цена карбоксиметилцеллюлозы значительно ниже, чем у метилцеллюлозы.
Роль гидроксипропилметилцеллюлозы в индустрии покрытий: поскольку ГПМЦ имеет свойства, аналогичные свойствам других водорастворимых эфиров, ее можно использовать в качестве пленкообразователя, загустителя, эмульгатора и стабилизатора в эмульсионных красках и компонентах водорастворимых смол. агент и т. д., чтобы покрытие имело хорошую износостойкость. Выравнивание и адгезия, улучшение поверхностного натяжения, устойчивость к кислотам и щелочам, совместимость с металлическими пигментами. Поскольку точка геля ГПМЦ выше, чем у МС, его устойчивость к бактериальной эрозии также выше, чем у других эфиров целлюлозы, поэтому его можно использовать в качестве загустителя для водно-эмульсионных красок. ГПМЦ обладает хорошей стабильностью вязкости при хранении и отличной диспергируемостью, поэтому он особенно подходит в качестве диспергатора в эмульгированных покрытиях.
Время публикации: 04 марта 2023 г.