Целюлоза в основному відіграє три ролі: згущення, утримання води та будівництво розчину та фарби.
Згущення: целюлозу можна згущувати, щоб суспендувати та підтримувати однорідність розчину вгору та вниз, а також протистояти провисанню.
Утримання води: повільно висихайте розчин і фарбу та сприяйте реагування таких матеріалів, як зола та кальцій під дією води.
Будівництво: целюлоза має змащувальний ефект, завдяки чому розчини та покриття мають хороші будівельні властивості.
1. Метилцелюлоза (MC)
Після того, як очищену бавовну обробляють лугом, ефір целюлози виробляється через серію реакцій з хлоридом метану як агентом етерифікації. Як правило, ступінь заміщення становить 1,6~2,0, і розчинність також різна з різними ступенями заміщення. Він належить до неіонного ефіру целюлози.
(1) Метилцелюлоза розчинна в холодній воді, і її буде важко розчинити в гарячій воді. Його водний розчин дуже стабільний в діапазоні pH=3~12. Має хорошу сумісність з крохмалем, гуаровою камідлю тощо та багатьма поверхнево-активними речовинами. Коли температура досягає температури гелеутворення, відбувається гелеутворення.
(2) Утримання води метилцелюлозою залежить від кількості її додавання, в’язкості, тонкості частинок і швидкості розчинення. Як правило, якщо додана кількість велика, тонкість мала, а в’язкість велика, швидкість утримання води висока. Серед них кількість додавання має найбільший вплив на швидкість утримання води, а рівень в'язкості не є прямо пропорційним рівню швидкості утримання води. Швидкість розчинення в основному залежить від ступеня модифікації поверхні частинок целюлози та тонкості частинок. Серед наведених вище простих ефірів целюлози метилцелюлоза та гідроксипропілметилцелюлоза мають вищі показники утримання води.
(3) Зміни температури серйозно вплинуть на швидкість утримання води метилцелюлозою. Як правило, чим вища температура, тим гірше утримується вода. Якщо температура розчину перевищує 40°C, водоутримання метилцелюлози значно зменшиться, що серйозно вплине на конструкцію розчину.
(4) Метилцелюлоза має значний вплив на технологічність і адгезію розчину. Під «адгезією» тут розуміється сила зчеплення, яка відчувається між інструментом для нанесення працівника та основою стіни, тобто стійкість розчину до зсуву. Адгезивність висока, стійкість до зсуву розчину велика, міцність, необхідна працівникам у процесі використання, також велика, а будівельні характеристики розчину погані. Адгезія метилцелюлози знаходиться на помірному рівні в продуктах ефіру целюлози.
2. Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC)
Гідроксипропілметилцелюлоза — різновид целюлози, виробництво та споживання якої стрімко зростає в останні роки. Це неіонний змішаний ефір целюлози, виготовлений із очищеної бавовни після підлужнення з використанням пропіленоксиду та метилхлориду як агента етерифікації за допомогою серії реакцій. Ступінь заміщення зазвичай становить 1,2~2,0. Його властивості відрізняються через різне співвідношення вмісту метоксилу та вмісту гідроксипропілу.
(1) Гідроксипропілметилцелюлоза легко розчиняється в холодній воді, і вона зіткнеться з труднощами при розчиненні в гарячій воді. Але його температура гелеутворення в гарячій воді значно вища, ніж у метилцелюлози. Розчинність у холодній воді також значно покращена порівняно з метилцелюлозою.
(2) В’язкість гідроксипропілметилцелюлози пов’язана з її молекулярною масою, і чим більша молекулярна маса, тим вища в’язкість. Температура також впливає на його в'язкість, при підвищенні температури в'язкість зменшується. Однак його висока в'язкість має нижчий температурний ефект, ніж метилцелюлоза. Його розчин стабільний при зберіганні при кімнатній температурі.
(3) Утримання води гідроксипропілметилцелюлози залежить від її доданої кількості, в’язкості тощо, і її швидкість утримання води при тій же кількості додавання вища, ніж у метилцелюлози.
(4) Гідроксипропілметилцелюлоза стійка до кислот і лугів, а її водний розчин дуже стабільний у діапазоні рН=2~12. Каустична сода і вапняна вода мало впливають на його продуктивність, але луг може прискорити його розчинення і збільшити в'язкість. Гідроксипропілметилцелюлоза стійка до звичайних солей, але коли концентрація розчину солі висока, в'язкість розчину гідроксипропілметилцелюлози має тенденцію до збільшення.
(5) Гідроксипропілметилцелюлозу можна змішувати з водорозчинними полімерними сполуками для утворення однорідного розчину з більшою в’язкістю. Такі як полівініловий спирт, ефір крохмалю, рослинна камедь тощо.
(6) Гідроксипропілметилцелюлоза має кращу стійкість до ферментів, ніж метилцелюлоза, і можливість ферментативного розкладання її розчину нижча, ніж у метилцелюлози. Адгезія гідроксипропілметилцелюлози до будівельного розчину вища, ніж у метилцелюлози.
3. Гідроксіетилцелюлоза (HEC)
Він виготовлений з очищеної бавовни, обробленої лугом, і прореагував з етиленоксидом як агентом етерифікації в присутності ацетону. Ступінь заміщення зазвичай становить 1,5-2,0. Має сильну гідрофільність і легко вбирає вологу.
(1) Гідроксіетилцелюлоза розчинна в холодній воді, але її важко розчинити в гарячій воді. Його розчин стабільний при високій температурі без гелеутворення. Його можна використовувати протягом тривалого часу при високій температурі в розчині, але його водоутримання нижче, ніж у метилцелюлози.
(2) Гідроксіетилцелюлоза стійка до загальної кислоти та лугу. Луг може прискорити його розчинення і трохи збільшити в'язкість. Його диспергність у воді трохи гірша, ніж у метилцелюлози та гідроксипропілметилцелюлози. .
(3) Гідроксіетилцелюлоза має хорошу ефективність проти просідання розчину, але має довший час затримки для цементу.
(4) Ефективність гідроксіетилцелюлози, виробленої на деяких вітчизняних підприємствах, значно нижча, ніж у метилцелюлози через високий вміст води та високу зольність.
4. Карбоксиметилцелюлоза (CMC)
Іонний ефір целюлози виготовляється з натуральних волокон (бавовна тощо) після обробки лугом і використовується як агент етерифікації через серію реакційних обробок. Ступінь заміщення, як правило, становить 0,4~1,4, і його продуктивність сильно залежить від ступеня заміщення.
(1) Карбоксиметилцелюлоза є більш гігроскопічною, і вона міститиме більше води при зберіганні за звичайних умов.
(2) Водний розчин карбоксиметилцелюлози не утворює гелю, а в’язкість зменшується з підвищенням температури. Коли температура перевищує 50°C, в'язкість є незворотною.
(3) На його стабільність сильно впливає pH. Як правило, його можна використовувати в розчині на основі гіпсу, але не в розчині на основі цементу. У сильному лужному стані він втрачає в’язкість.
(4) Його утримання води набагато нижче, ніж у метилцелюлози. На гіпсовий розчин діє уповільнює і знижує його міцність. Однак ціна карбоксиметилцелюлози значно нижча, ніж метилцелюлози
Роль гідроксипропілметилцелюлози в промисловості покриттів: оскільки HPMC має властивості, подібні до інших водорозчинних простих ефірів, його можна використовувати як плівкоутворювач, загусник, емульгатор і стабілізатор в емульсійних фарбах і компонентах водорозчинних смоляних фарб. засіб тощо, щоб покриття мало гарну зносостійкість. Вирівнювання та адгезія, покращений поверхневий натяг, стійкість до кислот і лугів, а також сумісність з металевими пігментами. Оскільки точка гелеутворення HPMC вища, ніж у MC, його стійкість до бактеріальної ерозії також сильніша, ніж інші ефіри целюлози, тому його можна використовувати як загусник для водоемульсійних фарб. HPMC має гарну стабільність в'язкості при зберіганні та відмінну здатність до диспергування, тому він особливо підходить як диспергатор у емульгованих покриттях.
Час публікації: 04.03.2023