Celluloseether er en syntetisk polymer fremstillet af naturlig cellulose gennem kemisk modifikation. Celluloseether er et derivat af naturlig cellulose. Produktionen af celluloseether er forskellig fra syntetiske polymerer. Dets mest basale materiale er cellulose, en naturlig polymerforbindelse. På grund af den naturlige cellulosestruktur, som cellulosen selv har nogen evne til at reagere med æterificeringsmidler. Efter behandlingen af hævelsesmidlet bliver de stærke hydrogenbindinger mellem molekylkæderne og kæderne imidlertid ødelagt, og den aktive frigivelse af hydroxylgruppen bliver en reaktiv alkali -cellulose. Få celluloseether.
Egenskaberne for celluloseethere afhænger af typen, antal og distribution af substituenter. Klassificeringen af celluloseethere er også baseret på typen af substituenter, grad af æterificering, opløselighed og relaterede anvendelsesegenskaber. I henhold til typen af substituenter på molekylkæden kan den opdeles i monoether og blandet ether. Vi bruger normalt MC som monoether og HPMC som blandet ether. Methylcelluloseether MC er produktet, efter at hydroxylgruppen på glukoseenheden i naturlig cellulose erstattes af methoxygruppen. Den strukturelle formel er [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X Det er et produkt opnået ved at erstatte en del af hydroxylgruppen på enheden med en methoxygruppe og en anden del med en hydroxypropylgruppe. Den strukturelle formel er [C6H7O2 (OH) 3-Mn (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] X Der er hydroxyethylmethylcelluloseether HEMC, som er de vigtigste sorter, der er vidt anvendt og solgt på markedet.
Med hensyn til opløselighed kan det opdeles i ionisk og ikke-ionisk. Vandopløselig ikke-ionisk celluloseethere er hovedsageligt sammensat af to serier af alkylethere og hydroxyalkylethere. Ionisk CMC bruges hovedsageligt i syntetiske vaskemidler, tekstilprint og farvning, mad og olieudforskning. Ikke-ionisk MC, HPMC, HEMC osv. Bruges hovedsageligt til byggematerialer, latexmaling, medicin, daglig kemikalie og så videre. Brugt som fortykningsmiddel, vandbeholdningsmiddel, stabilisator, dispergeringsmiddel og filmformende middel.
Vandretention af celluloseether
I produktionen af byggematerialer, især tørblandet mørtel, spiller celluloseether en uerstattelig rolle, især i produktionen af speciel mørtel (modificeret mørtel), er det en uundværlig og vigtig komponent.
Den vigtige rolle af vandopløselig celluloseether i mørtel har hovedsageligt tre aspekter, den ene er fremragende vandopbevaringskapacitet, den anden er indflydelsen på konsistensen og thixotropi af mørtel, og den tredje er interaktionen med cement.
Vandretentionseffekten af celluloseether afhænger af vandabsorptionen af basislaget, sammensætningen af mørtelen, tykkelsen af mørtellaget, mørtelens efterspørgsel og indstillingstiden for indstillingsmaterialet. Vandretentionen af celluloseether i sig selv kommer fra opløselighed og dehydrering af celluloseether selv. Det er velkendt, at selv om cellulosemolekylkæden indeholder et stort antal meget hydratable OH -grupper, er det ikke opløseligt i vand, fordi cellulosestrukturen har en høj grad af krystallinitet. Hydrationsevnen for hydroxylgrupper alene er ikke nok til at dække de stærke hydrogenbindinger og van der Waals -kræfter mellem molekyler. Derfor svulmer det kun, men opløses ikke i vand. Når en substituent indføres i den molekylære kæde, ødelægger ikke kun substituenten hydrogenkæden, men også den interchain -hydrogenbinding ødelægges på grund af kilden til substituenten mellem tilstødende kæder. Jo større substituenten er, jo større er afstanden mellem molekylerne. Jo større er afstanden. Jo større effekten af at ødelægge brintbindinger, bliver celluloseetheren vandopløselig, efter at cellulosgitteret udvides, og opløsningen kommer ind og danner en højviskositetsopløsning. Når temperaturen stiger, svækkes hydratiseringen af polymeren, og vandet mellem kæderne drives ud. Når dehydreringseffekten er tilstrækkelig, begynder molekylerne at samle, hvilket danner en tredimensionel netværksstrukturgel og foldes ud. Faktorer, der påvirker vandopbevaring af mørtel, inkluderer viskositeten af celluloseether, det tilsatte beløb, finheden af partikler og brugstemperaturen.
Jo højere viskositet af cellulosetheren er, jo bedre er vandopbevaringsydelsen, og jo højere viskositet af polymeropløsningen. Afhængig af molekylvægten (polymerisationsgrad) af polymeren bestemmes den også af kædelængden af molekylstrukturen og formen af kæden, og fordelingen af typerne og mængderne af substituenterne påvirker også direkte dens viskositetsområde.
[η] = km α
[η] Intrinsisk viskositet af polymeropløsning
M polymermolekylvægt
α Polymer Karakteristikkonstant
K Viskositetsløsningskoefficient
Viskositeten af en polymeropløsning afhænger af polymerens molekylvægt. Viskositeten og koncentrationen af celluloseetheropløsning er relateret til applikationen på forskellige felter. Derfor har hver celluloseether mange forskellige viskositetsspecifikationer, og justeringen af viskositet realiseres hovedsageligt ved nedbrydning af alkali -cellulose, det vil sige brud på cellulosemolekylkæder.
Det kan ses fra figur 1.2, at jo større mængden af celluloseether tilsættes til mørtelen, jo bedre er vandopbevaringsydelsen, og jo højere viskositet er, jo bedre er vandopbevaringsydelsen.
For partikelstørrelsen, jo finere partiklen, jo bedre er vandretentionen se figur 3. efter at de store partikler af celluloseether kommer i kontakt med vand, opløses og danner overfladen straks en gel til indpakning af materialet for at forhindre vandmolekyler i at infiltrere. Nogle gange kan det ikke være ensartet spredt og opløst, selv efter langvarig omrøring, hvilket danner en overskyet flokkulent opløsning eller agglomerering. Det påvirker i høj grad vandopbevaring af sin celluloseether, og opløselighed er en af faktorerne til valg af celluloseether.
Tykkelse og thixotropi af celluloseether
Den anden funktion af celluloseether - fortykning afhænger af: graden af polymerisation af celluloseether, opløsningskoncentration, forskydningshastighed, temperatur og andre tilstande. Opløsningens geleringsegenskab er unik for alkylcellulose og dens modificerede derivater. Geleringsegenskaberne er relateret til graden af substitution, opløsningskoncentration og tilsætningsstoffer. For hydroxyalkylmodificerede derivater er gelegenskaberne også relateret til modifikationsgraden af hydroxyalkyl. For MC og HPMC med lav viskositet kan 10% -15% koncentrationsopløsning fremstilles, 5% -10% opløsning kan fremstilles til medium viskositet MC og HPMC, og 2% -3% opløsning kan også forberedes med høj viskositet MC og HPMC, og normalt er viskositetsklassificeringen af cellulosether også klassificeret med 1% -2% -opløsning. Celluloseether med høj molekylvægt har høj fortykningseffektivitet. Polymerer med forskellige molekylvægte har forskellige viskositeter i den samme koncentrationsopløsning. Høj grad. Målviskositeten kan kun opnås ved at tilføje en stor mængde celluloseether med lav molekylvægt. Dens viskositet har ringe afhængighed af forskydningshastigheden, og den høje viskositet når målviskositeten, og det krævede tilsætningsbeløb er lille, og viskositeten afhænger af fortykningseffektiviteten. For at opnå en bestemt konsistens skal en vis mængde celluloseether (koncentration af opløsningen) og opløsningsviskositeten garanteres. Løsningens geltemperatur falder også lineært med stigningen i koncentrationen af opløsningen og geler ved stuetemperatur efter at have nået en vis koncentration. Geleringskoncentrationen af HPMC er højere ved stuetemperatur.
Konsistens kan også justeres ved at vælge partikelstørrelse og vælge celluloseethere med forskellige grader af modifikation. Den såkaldte modifikation er at indføre en vis grad af substitution af hydroxyalkylgrupper på skeletstrukturen af MC. Ved at ændre de relative substitutionsværdier for de to substituenter, det vil sige DS og MS relative substitutionsværdier for methoxy- og hydroxyalkylgrupperne, som vi ofte siger. Forskellige ydelseskrav til celluloseether kan opnås ved at ændre de relative substitutionsværdier for de to substituenter.
Fra figur 4 kan vi se forholdet mellem konsistens og ændring. Tilsætningen af celluloseether i figur 5 påvirker mørtelens vandforbrug og ændrer vand-til-cementforholdet, som er den fortykkende virkning. Jo højere dosering, jo større er vandforbruget.
Celluloseethere, der bruges i pulveriserede byggematerialer, skal hurtigt opløses i koldt vand og give en passende konsistens til systemet. Hvis den får en bestemt forskydningshastighed, bliver den stadig flokkulent og kolloidal blok, som er et substandard eller produkt af dårlig kvalitet.
Der er også et godt lineært forhold mellem konsistensen af cementpasta og dosering af celluloseether. Celluloseether kan i høj grad øge viskositeten af mørtel. Jo større dosering er, desto mere åbenlyst er effekten, se figur 6.
Cellulose-ether-ether i høj viskositet har høj thixotropi, hvilket også er et vigtigt kendetegn ved celluloseether. Vandige opløsninger af MC-type polymerer har normalt pseudoplastiske og ikke-thixotropiske fluiditet under deres geltemperatur, men Newtonske strømningsegenskaber ved lave forskydningshastigheder. Pseudoplasticitet øges med molekylvægt eller koncentration af celluloseether, uanset hvilken type substituent og substitutionsgraden. Derfor vil celluloseethere af samme viskositetskvalitet, uanset MC, HPMC, HEMC, altid vise de samme rheologiske egenskaber, så længe koncentrationen og temperaturen holdes konstant. Strukturelle geler dannes, når temperaturen hæves, og der forekommer meget thixotropiske strømme. Høj koncentration og celluloseethere med lav viskositet viser thixotropi selv under geltemperaturen. Denne egenskab er til stor fordel for justeringen af nivellering og sagging i opførelsen af bygningsmørtel. Det skal forklares her, at jo højere viskositet af celluloseether, jo bedre er vandretentionen, men jo højere viskositet er, jo højere er den relative molekylvægt af celluloseether og det tilsvarende fald i dens opløselighed, hvilket har en negativ indvirkning på mørtelkoncentrationen og konstruktionsydelsen. Jo højere viskositet er, desto mere indlysende er fortykningseffekten på mørtelen, men den er ikke helt proportional. Noget medium og lav viskositet, men den modificerede celluloseether har bedre ydelse til forbedring af den strukturelle styrke af våd mørtel. Med stigningen i viskositet forbedres vandopbevaring af celluloseether.
Posttid: Feb-18-2023