Етар целулозе је синтетички полимер направљен од природне целулозе хемијском модификацијом. Етар целулозе је дериват природне целулозе. Производња целулозног етра се разликује од синтетичких полимера. Његов најосновнији материјал је целулоза, природно полимерно једињење. Због специфичности природне структуре целулозе, сама целулоза нема способност да реагује са агенсима за етерификацију. Међутим, након третмана средства за бубрење, јаке водоничне везе између молекулских ланаца и ланаца су уништене, а активно ослобађање хидроксилне групе постаје реактивна алкална целулоза. Добити целулозни етар.
Особине етра целулозе зависе од врсте, броја и расподеле супституената. Класификација етра целулозе се такође заснива на врсти супституената, степену етерификације, растворљивости и сродним својствима примене. Према врсти супституената у молекулском ланцу, може се поделити на моноетар и мешани етар. МЦ који обично користимо је моноетар, а ХПМЦ је мешани етар. Метил целулозни етар МЦ је производ након што је хидроксилна група на глукозној јединици природне целулозе супституисана метокси. То је производ добијен заменом дела хидроксилне групе на јединици са метокси групом и другог дела са хидроксипропил групом. Структурна формула је [Ц6Х7О2(ОХ)3-мн(ОЦХ3)м[ОЦХ2ЦХ(ОХ)ЦХ3]н]к Хидроксиетил метил целулоза етар ХЕМЦ, ово су главне сорте које се широко користе и продају на тржишту.
У погледу растворљивости, може се поделити на јонски и нејонски. Нејонски етри целулозе растворљиви у води углавном се састоје од две серије алкил етра и хидроксиалкил етра. Јонски ЦМЦ се углавном користи у синтетичким детерџентима, штампању и бојењу текстила, истраживању хране и нафте. Нејонски МЦ, ХПМЦ, ХЕМЦ, итд. се углавном користе у грађевинским материјалима, премазима од латекса, медицини, дневним хемикалијама, итд. Користи се као згушњивач, средство за задржавање воде, стабилизатор, дисперзант и средство за формирање филма.
Задржавање воде целулозног етра
У производњи грађевинских материјала, посебно сувомешаног малтера, целулозни етар има незаменљиву улогу, а посебно у производњи специјалног малтера (модификованог малтера), незаобилазна је и важна компонента.
Важна улога целулозног етра растворљивог у води у малтеру углавном има три аспекта, један је одличан капацитет задржавања воде, други је утицај на конзистенцију и тиксотропност малтера, а трећи је интеракција са цементом.
Ефекат задржавања воде целулозног етра зависи од упијања воде основног слоја, састава малтера, дебљине слоја малтера, потребе малтера за водом и времена везивања материјала за везивање. Задржавање воде самог целулозног етра долази од растворљивости и дехидрације самог етра целулозе. Као што сви знамо, иако молекуларни ланац целулозе садржи велики број високо хидратабилних ОХ група, он није растворљив у води, јер структура целулозе има висок степен кристалности. Способност хидратације хидроксилних група сама по себи није довољна да покрије јаке водоничне везе и ван дер Валсове силе између молекула. Због тога само набубри, али се не раствара у води. Када се супституент уведе у молекуларни ланац, не само да супституент уништава водонични ланац, већ се и међуланчана водонична веза разара услед уклињања супституента између суседних ланаца. Што је већи супституент, веће је растојање између молекула. Што је већа удаљеност. Што је већи ефекат уништавања водоничних веза, етар целулозе постаје растворљив у води након што се целулозна решетка прошири и раствор уђе, формирајући раствор високог вискозитета. Када температура порасте, хидратација полимера слаби, а вода између ланаца се избацује. Када је ефекат дехидрације довољан, молекули почињу да се агрегирају, формирајући тродимензионалну мрежну структуру гела и савијају се. Фактори који утичу на задржавање воде у малтеру укључују вискозитет целулозног етра, додату количину, финоћу честица и температуру употребе.
Што је већи вискозитет целулозног етра, то је боље задржавање воде и већи је вискозитет раствора полимера. У зависности од молекулске тежине (степена полимеризације) полимера, она је одређена и дужином ланца молекуларне структуре и обликом ланца, а расподела врста и количина супституената такође директно утиче на његов опсег вискозности. [η]=Кмα
[η] Интринзична вискозност раствора полимера
м молекулске тежине полимера
α полимер карактеристична константа
К коефицијент раствора вискозности
Вискозност раствора полимера зависи од молекулске тежине полимера. Вискозност и концентрација раствора целулозног етра су везани за примену у различитим областима. Дакле, сваки етар целулозе има много различитих спецификација вискозитета, а подешавање вискозитета се углавном остварује деградацијом алкалне целулозе, односно ломљењем молекулских ланаца целулозе.
Што је већа количина целулозног етра додата у малтер, то је боље задржавање воде, а што је већи вискозитет, то је боље задржавање воде.
Што се тиче величине честица, што су честице ситније, то је боље задржавање воде. Видети слику 3. Након што велика честица целулозног етра дође у контакт са водом, површина се одмах раствара и формира гел за омотавање материјала како би се спречило да молекули воде наставе да се инфилтрирају. Мање од униформне дисперзије се раствара, формирајући замућени флокулентни раствор или агломерате. У великој мери утиче на задржавање воде целулозног етра, а растворљивост је један од фактора за избор целулозног етра.
Згушњавање и тиксотропија етра целулозе
Друга функција целулозног етра – згушњавање, зависи од: степена полимеризације целулозног етра, концентрације раствора, брзине смицања, температуре и других услова. Својство гелирања раствора је јединствено за алкил целулозу и њене модификоване деривате. Особине гелирања су повезане са степеном супституције, концентрацијом раствора и адитивима. За хидроксиалкил модификоване деривате, својства гела су такође повезана са степеном модификације хидроксиалкила. За МЦ ниског вискозитета и ХПМЦ, 10%-15% раствор се може припремити, средње вискозност МЦ и ХПМЦ се може припремити 5%-10% раствор, а високог вискозитета МЦ и ХПМЦ могу припремити само 2%-3% раствор, и обично Класификација вискозитета целулозног етра је такође степенована са 1%-2% раствором. Целулозни етар високе молекуларне тежине има високу ефикасност згушњавања. У истом концентрацијском раствору, полимери различите молекулске тежине имају различите вискозности. Висок степен. Циљани вискозитет се може постићи само додавањем велике количине целулозног етра ниске молекуларне тежине. Његова вискозност мало зависи од брзине смицања, а високи вискозитет достиже циљни вискозитет, а потребна количина додавања је мала, а вискозитет зависи од ефикасности згушњавања. Стога, да би се постигла одређена конзистенција, мора се гарантовати одређена количина целулозног етра (концентрација раствора) и вискозитет раствора. Температура гела раствора такође опада линеарно са повећањем концентрације раствора, а гелови на собној температури након постизања одређене концентрације. Концентрација гелирања ХПМЦ је релативно висока на собној температури.
Конзистенција се такође може подесити одабиром величине честица и избором етра целулозе са различитим степеном модификације. Такозвана модификација је увођење одређеног степена супституције хидроксиалкил група на структуру скелета МЦ. Променом вредности релативне супституције два супституента, односно ДС и МС вредности релативне супституције метокси и хидроксиалкил група које често кажемо. Различити захтеви за перформансе целулозног етра могу се добити променом релативних вредности супституције два супституента.
Етри целулозе који се користе у прашкастим грађевинским материјалима морају се брзо растворити у хладној води и обезбедити одговарајућу конзистенцију за систем. Ако се добије одређена брзина смицања, он и даље постаје флокулантни и колоидни блок, што је подстандардан или лош квалитет производа.
Такође постоји добар линеарни однос између конзистенције цементне пасте и дозе целулозног етра. Целулозни етар може значајно повећати вискозитет малтера. Што је већа доза, то је очигледнији ефекат.
Водени раствор целулозног етра високог вискозитета има високу тиксотропију, што је такође главна карактеристика целулозног етра. Водени раствори МЦ полимера обично имају псеудопластичну и нетиксотропну течност испод температуре гела, али Њутновска својства течења при ниским брзинама смицања. Псеудопластичност се повећава са молекулском тежином или концентрацијом целулозног етра, без обзира на врсту супституента и степен супституције. Због тога ће етри целулозе истог степена вискозности, без обзира на МЦ, ХПМЦ, ХЕМЦ, увек показивати иста реолошка својства све док се концентрација и температура одржавају константним. Структурни гелови се формирају када се температура подигне, а настају високо тиксотропна струјања. Висока концентрација и ниски вискозитет етри целулозе показују тиксотропију чак и испод температуре гела. Ово својство је од велике користи за прилагођавање нивелације и савијања у конструкцији грађевинског малтера. Овде је потребно објаснити да што је већи вискозитет целулозног етра, то је боље задржавање воде, али што је већи вискозитет, то је већа релативна молекулска маса целулозног етра, и одговарајуће смањење његове растворљивости, што има негативан утицај. на концентрацију малтера и грађевинске перформансе. Што је вискозитет већи, то је очигледнији ефекат згушњавања малтера, али није потпуно пропорционалан. Неки средњи и ниски вискозитет, али модификовани етар целулозе има боље перформансе у побољшању структурне чврстоће влажног малтера. Са повећањем вискозитета, задржавање воде целулозног етра се побољшава
Време поста: 22.11.2022