Inverkan av metylhydroxietylcellulosa på epoxihartsmatrisen

Methyl Hydroxyethyl Cellulose (MHEC) är en vattenlöslig cellulosaeter som används flitigt i byggbranschen som ett förtjockningsmedel och reologimodifierare i cementbaserade system. Det är känt att förbättra flytegenskaperna, bearbetbarheten och vidhäftningen av cementbaserade material, vilket gör det till en idealisk tillsats för betong, murbruk och injekteringsbruk. Men effekten av MHEC på egenskaperna hos epoxihartsmatriser har fått mindre uppmärksamhet.

Epoxihartser är en klass av värmehärdande polymerer som används i stor utsträckning inom flyg-, bil- och byggindustrin på grund av deras utmärkta mekaniska egenskaper, kemiska motståndskraft och vidhäftning till olika substrat. De kan dock vara spröda och uppvisa låg slaghållfasthet, vilket begränsar deras användning i vissa applikationer. För att lösa detta problem har forskare undersökt användningen av olika tillsatser, inklusive cellulosaetrar, för att förbättra segheten och slaghållfastheten hos epoxihartser.

Flera studier har rapporterat användningen av MHEC som tillsats i epoxihartsmatriser. Till exempel, en studie av Kim et al. (2019) undersökte effekten av MHEC på de mekaniska egenskaperna hos epoxibaserade kompositer. Forskarna fann att tillsatsen av MHEC förbättrade kompositernas brottseghet och slaghållfasthet, såväl som den termiska stabiliteten och vattenbeständigheten. Författarna tillskrev dessa förbättringar till MHEC:s förmåga att bilda vätebindningar med epoxihartsmatrisen, vilket ökade gränsytans vidhäftning och förhindrade sprickutbredning.

En annan studie av Pan et al. (2017) undersökte effekten av MHEC på härdningsbeteendet och de mekaniska egenskaperna hos ett epoxihartssystem. Forskarna fann att tillsatsen av MHEC fördröjde härdningstiden och minskade den maximala härdningstemperaturen för epoxihartset, vilket tillskrivs den hydrofila naturen hos MHEC. Men tillsatsen av MHEC förbättrade också draghållfastheten och brottöjningen av det härdade epoxihartset, vilket indikerar att MHEC kan förbättra flexibiliteten och segheten hos epoxihartsmatrisen.

Förutom att förbättra de mekaniska egenskaperna hos epoxihartsmatriser har MHEC också rapporterats ha en positiv inverkan på de reologiska egenskaperna hos epoxibaserade system. Till exempel har en studie av Li et al. (2019) undersökte effekten av MHEC på reologin och de mekaniska egenskaperna hos ett epoxibaserat lim. Forskarna fann att tillsatsen av MHEC förbättrade det tixotropa beteendet hos limmet och minskade sedimenteringen av fyllmedel. Tillsatsen av MHEC förbättrade även limmets vidhäftningsstyrka och slaghållfasthet.

Sammantaget har användningen av MHEC som tillsats i epoxihartsmatriser visat lovande resultat för att förbättra systemets mekaniska egenskaper, seghet och reologiska beteende. MHEC:s förmåga att bilda vätebindningar med epoxihartsmatrisen tros vara en nyckelmekanism bakom dessa förbättringar, vilket kan leda till ökad gränsytevidhäftning och minskad sprickutbredning. Ytterligare forskning behövs dock för att till fullo förstå effekten av MHEC på egenskaperna hos epoxihartsmatriser och optimera användningen av denna cellulosaeter i epoxibaserade formuleringar.