L'etere di cellulosa è un polimero sintetico realizzato in cellulosa naturale come materia prima mediante modifica chimica. L'etere di cellulosa è un derivato della cellulosa naturale, la produzione di etere di cellulosa e il polimero sintetico è diverso, il suo materiale più elementare è la cellulosa, i composti polimerici naturali. A causa della particolarità della struttura naturale di cellulosa, la cellulosa stessa non ha capacità di reagire con l'agente eterificante. Ma dopo il trattamento dell'agente gonfiore, i forti legami idrogeno tra catene molecolari e catene sono state distrutte e l'attività del gruppo idrossilico è stata rilasciata in cellulosa alcalino con capacità di reazione e l'etere di cellulosa è stata ottenuta attraverso la reazione di un agente eterificante - gruppo OH in - o gruppo.
Le proprietà degli eteri di cellulosa dipendono dal tipo, dal numero e dalla distribuzione dei sostituenti. La classificazione dell'etere di cellulosa si basa anche sul tipo di sostituenti, il grado di eterificazione, la solubilità e l'applicazione correlata possono essere classificate. Secondo il tipo di sostituenti sulla catena molecolare, può essere diviso in singolo etere e etere misto. MC è solitamente usato come singolo etere, mentre HPMC è un etere misto. Methyl cellulose ether MC is a natural cellulose glucose unit on the hydroxyl is methoxide replaced by the product structure formula [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hydroxypropyl methyl cellulose ether HPmc is a unit on the hydroxyl is part of the methoxide replaced, another part of the hydroxypropyl replaced product, The structural formula is [C6H7O2 (OH) 3-mn (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X e idrossietil metil cellulosa Ether Hemc, che è ampiamente utilizzato e venduto sul mercato.
Dalla solubilità può essere divisa in tipo ionico e tipo non ionico. L'etere di cellulosa non ionico solubile in acqua è composto principalmente da etere alchilico e idrossile alchil etere due serie di varietà. La CMC ionica è utilizzata principalmente in detergente sintetico, tessuto, stampa, cibo e sfruttamento del petrolio. MC non ionico, HPMC, HEMC e altri utilizzati principalmente in materiali da costruzione, rivestimenti in lattice, medicina, chimica quotidiana e altri aspetti. Come agente ispessimento, agente di ritenzione idrica, stabilizzatore, disperdente, agente di formazione del film.
Ritenzione di acqua di etere di cellulosa
Nella produzione di materiali da costruzione, in particolare malta mista secca, l'etere della cellulosa svolge un ruolo insostituibile, in particolare nella produzione di malta speciale (mortaio modificato), è una parte indispensabile.
L'importante ruolo dell'etere di cellulosa solubile in acqua nel mortaio ha principalmente tre aspetti, uno è un'eccellente capacità di ritenzione idrica, il secondo è l'influenza della coerenza del mortaio e della tixotropia, e il terzo è l'interazione con il cemento.
La ritenzione idrica dell'etere di cellulosa dipende dalla base di idroscopicità, composizione del mortaio, spessore dello strato di mortaio, domanda di acqua di mortaio, tempo di condensazione del materiale di condensazione. La ritenzione idrica dell'etere di cellulosa deriva dalla solubilità e dalla disidratazione dell'etere di cellulosa stesso. È noto che le catene molecolari della cellulosa, sebbene contengano un gran numero di gruppi OH altamente idratati, sono insolubili in acqua a causa della loro struttura altamente cristallina. La capacità di idratazione dei soli gruppi idrossilici non è sufficiente per pagare i forti legami idrogeno intermolecolari e le forze di van der Waals. Quando i sostituenti vengono introdotti nella catena molecolare, non solo i sostituenti distruggono la catena di idrogeno, ma anche i legami idrogeno interchain vengono spezzati a causa del cuneo di sostituenti tra le catene adiacenti. Più grandi sono i sostituenti, maggiore è la distanza tra le molecole. Maggiore è la distruzione dell'effetto di legame idrogeno, l'espansione reticolare della cellulosa, la soluzione nell'etere della cellulosa diventa solubile in acqua, la formazione di una soluzione ad alta viscosità. Man mano che la temperatura aumenta, l'idratazione del polimero diminuisce e l'acqua tra le catene viene scacciata. Quando l'effetto disidratante è sufficiente, le molecole iniziano ad aggregarsi e il gel si piega in una rete tridimensionale. I fattori che influenzano la ritenzione idrica del mortaio includono viscosità dell'etere di cellulosa, dosaggio, finezza delle particelle e temperatura di servizio.
Maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è le prestazioni di ritenzione idrica, la viscosità della soluzione polimerica. Il peso molecolare (grado di polimerizzazione) del polimero è anche determinato dalla lunghezza e dalla morfologia della struttura molecolare della catena e la distribuzione del numero di sostituenti influenza direttamente l'intervallo di viscosità. [ETA] = km alfa
Viscosità intrinseca delle soluzioni polimeriche
M Peso molecolare polimerico
costante caratteristica del polimero α
Coefficiente di soluzione di viscosità k
La viscosità della soluzione polimerica dipende dal peso molecolare del polimero. La viscosità e la concentrazione di soluzioni di etere di cellulosa sono correlate a varie applicazioni. Pertanto, ogni etere di cellulosa ha molte diverse specifiche di viscosità, anche la regolazione della viscosità è principalmente attraverso la degradazione della cellulosa alcalino, vale a dire la frattura della catena molecolare della cellulosa da raggiungere.
Per le dimensioni delle particelle, più fine è la particella, migliore è la ritenzione idrica. Grandi particelle di contatto con etere di cellulosa con acqua, la superficie si dissolve immediatamente e forma un gel per concludere il materiale per impedire alle molecole d'acqua di continuare a penetrare, a volte l'agitazione da molto tempo non può essere uniformemente disciolta, la formazione di una soluzione flucculante fangosa o agglomerata. La solubilità dell'etere di cellulosa è uno dei fattori per scegliere l'etere di cellulosa.
Ispessimento e tixotropia dell'etere di cellulosa
Il secondo effetto dell'etere di cellulosa - l'ispessimento dipende da: grado di polimerizzazione dell'etere di cellulosa, concentrazione della soluzione, velocità di taglio, temperatura e altre condizioni. La proprietà di gelificazione della soluzione è unica per il cellulosa alchilica e i suoi derivati modificati. Le caratteristiche di gelificazione sono correlate al grado di sostituzione, concentrazione di soluzione e additivi. Per i derivati modificati alchilici idrossilici, le proprietà del gel sono anche correlate al grado di modifica alchilica idrossilica. Per la concentrazione di soluzione di bassa viscosità MC e HPMC può essere preparata una soluzione di concentrazione del 10% -15%, la viscosità media MC e HPMC possono essere preparate al 5% -10% di soluzione e la soluzione MC e HPMC ad alta viscosità può essere preparata solo una soluzione del 2% -3% e di solito la viscosità dell'etere di cellulosa è anche graduata dalla soluzione 1% -2%. L'efficienza di ispesser di cellulosa ad alto peso molecolare, la stessa concentrazione di soluzione, i polimeri di peso molecolare diversi hanno viscosità, viscosità e peso molecolare diverse possono essere espressi come segue, [η] = 2,92 × 10-2 (DPN) 0.905, DPN è il grado di polimerizzazione medio di alto. Etere di cellulosa a basso peso molecolare per aggiungere altro per ottenere la viscosità target. La sua viscosità dipende meno dalla frequenza di taglio, dall'alta viscosità per raggiungere la viscosità target, la quantità necessaria per aggiungere meno, la viscosità dipende dall'efficienza ispessente. Pertanto, per ottenere una certa coerenza, deve essere garantita una certa quantità di etere di cellulosa (concentrazione di soluzione) e viscosità della soluzione. La temperatura di gelificazione della soluzione è diminuita linearmente con l'aumento della concentrazione della soluzione e la gelatazione si è verificata a temperatura ambiente dopo aver raggiunto una certa concentrazione. HPMC ha un'alta concentrazione di gelificazione a temperatura ambiente.
La coerenza può anche essere regolata selezionando la dimensione delle particelle e gli eteri di cellulosa con diversi gradi di modifica. La cosiddetta modifica è l'introduzione del gruppo alchilico idrossile in un certo grado di sostituzione sulla struttura scheletrica di MC. Modificando i valori di sostituzione relativi dei due sostituenti, cioè i valori di sostituzione relativa DS e MS dei gruppi di metossi e idrossile. Sono richieste varie proprietà dell'etere di cellulosa modificando i valori di sostituzione relativi di due tipi di sostituenti.
La relazione tra coerenza e modifica. Nella Figura 5, l'aggiunta di etere di cellulosa influisce sul consumo d'acqua del mortaio e cambia il rapporto di raccolta dell'acqua di acqua e cemento, che è l'effetto ispessimento. Maggiore è il dosaggio, maggiore è il consumo di acqua.
Gli eteri di cellulosa utilizzati nei materiali da costruzione in polvere devono dissolversi rapidamente in acqua fredda e fornire al sistema la giusta consistenza. Se un determinato tasso di taglio è ancora flocculento e colloidale, è un prodotto scadente o di scarsa qualità.
Esiste anche una buona relazione lineare tra la coerenza del liquame del cemento e il dosaggio dell'etere di cellulosa, l'etere della cellulosa può aumentare notevolmente la viscosità del mortaio, maggiore è il dosaggio, più evidente è l'effetto.
La soluzione acquosa di etere di cellulosa con elevata viscosità ha un'alta tixotropia, che è una delle caratteristiche dell'etere di cellulosa. Le soluzioni acquose di polimeri di tipo MC di solito hanno una fluidità pseudoplastica e non tixotropica al di sotto della temperatura del gel, ma le proprietà del flusso newtoniano a basse velocità di taglio. La pseudoplasticità aumenta con l'aumento del peso molecolare o la concentrazione dell'etere di cellulosa ed è indipendente dal tipo e dal grado sostituente. Pertanto, gli eteri di cellulosa dello stesso grado di viscosità, sia MC, HPMC che HEMC, mostrano sempre le stesse proprietà reologiche finché la concentrazione e la temperatura rimangono costanti. Quando la temperatura aumenta, si forma un gel strutturale e si verifica un flusso tixotropico elevato. Eteri di cellulosa con alta concentrazione e bassa viscosità presentano tixotropia anche al di sotto della temperatura del gel. Questa proprietà è di grande beneficio per la costruzione di mortaio per l'edificio per regolare la proprietà del flusso e del flusso. Deve essere spiegato qui che maggiore è la viscosità dell'etere della cellulosa, migliore è la ritenzione idrica, ma maggiore è la viscosità, maggiore è il peso molecolare relativo dell'etere di cellulosa, la corrispondente riduzione della sua solubilità, che ha un impatto negativo sulla concentrazione e sulle prestazioni di costruzione del mortaio. Maggiore è la viscosità, più evidente è l'effetto ispessimento del mortaio, ma non è una relazione proporzionale completa. Un po 'di bassa viscosità, ma etere di cellulosa modificato nel migliorare la resistenza strutturale del mortaio umido ha una prestazione più eccellente, con l'aumento della viscosità, la ritenzione idrica dell'etere di cellulosa è migliorata.
Tempo post: MAR-30-2022