Cellulosaeter är en syntetisk polymer tillverkad av naturlig cellulosa genom kemisk modifiering. Cellulosaeter är ett derivat av naturlig cellulosa. Produktionen av cellulosaeter skiljer sig från syntetiska polymerer. Det mest grundläggande materialet är cellulosa, en naturlig polymerförening. På grund av den naturliga cellulosastrukturens specialitet har cellulosa i sig ingen förmåga att reagera med eterifieringsmedel. Emellertid, efter behandlingen av svullnadsmedlet, blir de starka vätebindningarna mellan molekylkedjorna och kedjorna förstöras, och den aktiva frisättningen av hydroxylgruppen blir en reaktiv alkali -cellulosa. Erhålla cellulosaeter.
Egenskaperna hos cellulosaetrar beror på typ, antal och distribution av substituenter. Klassificeringen av cellulosaetrar är också baserad på typen av substituenter, grad av eterifiering, löslighet och relaterade applikationsegenskaper. Enligt typen av substituenter på molekylkedjan kan den delas upp i monoeter och blandad eter. Vi använder vanligtvis MC som monoeter och HPMC som blandad eter. Metylcellulosa eter MC är produkten efter hydroxylgruppen på glukosenheten för naturlig cellulosa ersätts av metoxigrupp. Den strukturella formeln är [CO H7O2 (OH) 3-H (Och3) H] x Det är en produkt som erhålls genom att ersätta en del av hydroxylgruppen på enheten med en metoxigrupp och en annan del med en hydroxipropylgrupp. Den strukturella formeln är [C6H7O2 (OH) 3-Mn (Och3) -M [Och2ch (OH) CH3] N] x Det finns hydroxietylmetylcellulosa eterhemc, som är de viktigaste varianterna som används och säljs på marknaden.
När det gäller löslighet kan den delas upp i joniska och icke-joniska. Vattenlösliga icke-joniska cellulosaetrar består huvudsakligen av två serier av alkyletrar och hydroxyalkyletrar. Jonisk CMC används huvudsakligen i syntetiska tvättmedel, textiltryck och färgning, mat- och oljeutforskning. Icke-jonisk MC, HPMC, HEMC, etc. används främst i byggnadsmaterial, latexfärg, medicin, daglig kemikalie och så vidare. Används som förtjockningsmedel, vattenhållningsmedel, stabilisator, dispergerings- och filmformningsmedel.
Vattenretention av cellulosaeter
Vid produktion av byggnadsmaterial, särskilt torrblandad murbruk, spelar cellulosa eter en oföränderlig roll, särskilt vid produktion av speciell murbruk (modifierad murbruk), det är en oundgänglig och viktig komponent.
Den viktiga rollen för vattenlöslig cellulosaeter i murbruk har främst tre aspekter, den ena är utmärkt vattenhållningskapacitet, den andra är påverkan på murbrukens konsistens och tixotropi, och den tredje är interaktionen med cement.
Vattenhållningseffekten av cellulosaeter beror på vattenabsorptionen av basskiktet, sammansättningen av murbruk, tjockleken på murbruk, vattenbehovet för murbruk och inställningstiden för inställningsmaterialet. Vattenretentionen av cellulosa eter kommer från lösligheten och dehydrering av cellulosaeter själv. Det är välkänt att även om cellulosa molekylkedjan innehåller ett stort antal mycket hydratabla OH -grupper, är den inte löslig i vatten, eftersom cellulosastrukturen har en hög grad av kristallinitet. Hydreringsförmågan hos hydroxylgrupper ensam räcker inte för att täcka de starka vätebindningarna och van der Waals -krafter mellan molekyler. Därför sväller det bara men upplöses inte i vatten. När en substituent införs i molekylkedjan förstör inte bara substituenten vätekedjan, utan också interchain vätebindningen förstörs på grund av kilen av substituenten mellan angränsande kedjor. Ju större substituent, desto större avstånd mellan molekylerna. Ju större avstånd. Ju större effekten av att förstöra vätebindningar, cellulosaeter blir vattenlöslig efter att cellulosagitteret expanderar och lösningen kommer in och bildar en högviskositetslösning. När temperaturen stiger försvagas polymerens hydrering och vattnet mellan kedjorna drivs ut. När dehydreringseffekten är tillräcklig börjar molekylerna att aggregera och bildar en tredimensionell nätverksstrukturgel och viks ut. Faktorer som påverkar vattenretentionen av murbruk inkluderar viskositeten hos cellulosaeter, den tillsatta mängden, partiklarnas finhet och användningstemperaturen.
Ju högre viskositet hos cellulosaetern, desto bättre är vattenretentionsprestanda och desto högre är viskositeten för polymerlösningen. Beroende på molekylvikten (polymerisationsgrad) för polymeren bestäms den också av kedjelängden på molekylstrukturen och formen på kedjan, och fördelningen av typerna och mängderna av substituenterna påverkar också direkt viskositetsområdet.
[η] = km α
[η] Intrinsisk viskositet hos polymerlösning
m polymermolekylvikt
a Polymerkarakteristik konstant
K viskositetslösningskoefficient
Viskositeten hos en polymerlösning beror på polymerens molekylvikt. Viskositeten och koncentrationen av cellulosa eterlösning är relaterad till applikationen inom olika fält. Därför har varje cellulosaeter många olika viskositetsspecifikationer, och justeringen av viskositet realiseras främst genom nedbrytningen av alkali -cellulosa, det vill säga brytningen av cellulosa molekylkedjor.
Det kan ses från figur 1.2 att ju större mängden cellulosa eter tillsattes till murbruk, desto bättre är vattenhållningsprestanda och ju högre viskositet, desto bättre är vattenhållningsprestanda.
För partikelstorleken, ju finare partikeln, desto bättre är vattenretentionen figur 3. Efter att de stora partiklarna av cellulosa eter kommer i kontakt med vatten, löser ytan omedelbart och bildar en gel för att linda in materialet för att förhindra att vattenmolekyler infiltrerar. Ibland kan det inte vara jämnt spridd och upplöst även efter långvarig omrörning, bilda en molnig flockande lösning eller agglomeration. Det påverkar kraftigt vattenretentionen av sin cellulosaeter, och löslighet är en av faktorerna för att välja cellulosaeter.
Förtjockning och tixotropi av cellulosaeter
Den andra funktionen av cellulosaeter - förtjockning beror på: graden av polymerisation av cellulosaeter, lösningskoncentration, skjuvhastighet, temperatur och andra förhållanden. Lösningens gelningsegenskap är unik för alkylcellulosa och dess modifierade derivat. Gelationsegenskaperna är relaterade till graden av substitution, lösningskoncentration och tillsatser. För hydroxyalkylmodifierade derivat är gelegenskaperna också relaterade till modifieringsgraden av hydroxyalkyl. För MC och HPMC med låg viskositet kan 10% -15% koncentrationslösning framställas, 5% -10% lösning kan framställas för medelstora viskositet MC och HPMC, och 2% -3% lösning kan framställas för hög viskositet MC och HPMC, och vanligtvis graderas viskositetsklassificeringen av cellulosed också med 1% -2% lösning. Cellulosaeter med hög molekylvikt har hög förtjockningseffektivitet. Polymerer med olika molekylvikter har olika viskositeter i samma koncentrationslösning. Hög grad. Målviskositeten kan endast uppnås genom att tillsätta en stor mängd cellulosaeter med låg molekylvikt. Dess viskositet har litet beroende av skjuvningshastigheten, och den höga viskositeten når målviskositeten, och den erforderliga tillsatsmängden är liten, och viskositeten beror på förtjockningseffektiviteten. För att uppnå en viss konsistens måste därför en viss mängd cellulosaeter (koncentration av lösningen) och lösningsviskositet garanteras. Lösningens geltemperatur minskar också linjärt med ökningen av koncentrationen av lösningen och geler vid rumstemperatur efter att ha nått en viss koncentration. Gelationskoncentrationen av HPMC är högre vid rumstemperatur.
Konsistens kan också justeras genom att välja partikelstorlek och välja cellulosaetrar med olika grader av modifiering. Den så kallade modifieringen är att införa en viss grad av substitution av hydroxyalkylgrupper på skelettstrukturen hos MC. Genom att ändra de relativa substitutionsvärdena för de två substituenterna, det vill säga DS och MS relativa substitutionsvärden för metoxi- och hydroxyalkylgrupperna som vi ofta säger. Olika prestandakrav för cellulosaeter kan erhållas genom att ändra de relativa substitutionsvärdena för de två substitutionerna.
Från figur 4 kan vi se förhållandet mellan konsistens och modifiering. Tillsatsen av cellulosaeter i figur 5 påverkar murbrukens vattenförbrukning och ändrar vatten-till-cementförhållandet, vilket är den förtjockande effekten. Ju högre dosering, desto större är vattenförbrukningen.
Cellulosaetrar som används i pulveriserade byggnadsmaterial måste upplösas snabbt i kallt vatten och ge en lämplig konsistens för systemet. Om det ges en viss skjuvningshastighet blir den fortfarande flockande och kolloidalt block, som är en undermålig eller dålig kvalitetsprodukt.
Det finns också ett bra linjärt samband mellan konsistensen av cementpasta och dosen av cellulosaeter. Cellulosa eter kan öka murbrukens viskositet. Ju större dosering, desto mer uppenbar, se figur 6.
Cellulosa-vattenlösning med hög viskositet eter har hög tixotropi, vilket också är ett huvudkarakteristik för cellulosaeter. Vattenlösningar av polymerer av MC-typ har vanligtvis pseudoplastiska och icke-tixotropiska fluiditet under deras geltemperatur, men Newtonian flödesegenskaper vid låga skjuvhastigheter. Pseudoplasticitet ökar med molekylvikten eller koncentrationen av cellulosaeter, oavsett typ av substituent och graden av substitution. Därför kommer cellulosaetrar med samma viskositetsgrad, oavsett MC, HPMC, HEMC, alltid att visa samma reologiska egenskaper så länge koncentrationen och temperaturen hålls konstant. Strukturella geler bildas när temperaturen höjs och mycket tixotropa flöden inträffar. Hög koncentration och cellulosaetrar med låg viskositet visar tixotropi även under geltemperaturen. Den här egenskapen är till stor fördel för anpassningen av nivellering och slapp i konstruktionen av byggnadsmortel. Det måste förklaras här att ju högre viskositeten hos cellulosaeter, desto bättre är vattenretentionen, men ju högre viskositet, desto högre är den relativa molekylvikten för cellulosaeter, och motsvarande minskning av dess löslighet, vilket har en negativ inverkan på murbrukkoncentrationen och konstruktionsprestanda. Ju högre viskositet, desto mer uppenbar är förtjockningseffekten på murbruk, men den är inte helt proportionell. Vissa medelstora och låga viskositeter, men den modifierade cellulosaeteren har bättre prestanda för att förbättra den strukturella styrkan hos våt murbruk. Med ökningen av viskositet förbättras vattenhållningen av cellulosaeter.
Posttid: februari-20-2023