Eter celuloze je sintetički polimer napravljen od prirodne celuloze kao sirovine hemijskom modifikacijom.Eter celuloze je derivat prirodne celuloze, proizvodnja celuloznog etera i sintetičkog polimera je različita, njen najosnovniji materijal je celuloza, prirodni polimerni spojevi.Zbog specifičnosti prirodne strukture celuloze, sama celuloza nema sposobnost da reaguje sa agensom za eterifikaciju.Ali nakon tretmana sredstva za bubrenje, jake vodikove veze između molekularnih lanaca i lanaca su uništene, a aktivnost hidroksilne grupe je otpuštena u alkalnu celulozu sa reakcionom sposobnošću, a celulozni etar je dobijen reakcijom agensa za eterifikaciju — OH grupe u — ILI grupa.
Svojstva celuloznih etera zavise od vrste, broja i distribucije supstituenata.Klasifikacija celuloznog etra se takođe zasniva na vrsti supstituenata, stepenu eterifikacije, rastvorljivosti i srodnoj primeni.Prema vrsti supstituenata u molekularnom lancu, može se podijeliti na jednoetarski i miješani eter.MC se obično koristi kao pojedinačni etar, dok je HPmc miješani etar.Metil celulozni eter MC je prirodna celulozna jedinica glukoze na hidroksilu je metoksid zamijenjen formulom strukture proizvoda [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropil metil celulozni eter HPmc je jedinica na hidroksilu je dio od zamijenjenog metoksida, drugi dio proizvoda zamijenjenog hidroksipropilom, Strukturna formula je [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X i hidroksietil metil celulozni eter HEmc, koji se široko koristi i prodaje na tržištu.
Od rastvorljivosti se mogu podeliti na jonski tip i nejonski tip.Nejonski eter celuloze topiv u vodi uglavnom se sastoji od alkil etera i hidroksil alkil etera dvije serije varijanti.Ionic Cmc se uglavnom koristi u sintetičkim deterdžentima, tekstilu, štampi, eksploataciji hrane i nafte.Nejonski MC, HPmc, HEmc i drugi koji se uglavnom koriste u građevinskim materijalima, premazima od lateksa, medicini, svakodnevnoj hemiji i drugim aspektima.Kao sredstvo za zgušnjavanje, sredstvo za zadržavanje vode, stabilizator, disperzant, sredstvo za formiranje filma.
Zadržavanje vode od celuloznog etera
U proizvodnji građevinskih materijala, posebno suhog mješovitog maltera, celulozni etar ima nezamjenjivu ulogu, a posebno u proizvodnji specijalnog maltera (modificiranog morta), neizostavan je dio.
Važna uloga etera celuloze rastvorljivog u vodi u malteru uglavnom ima tri aspekta, jedan je odlična sposobnost zadržavanja vode, drugi je uticaj konzistencije maltera i tiksotropije, a treći je interakcija sa cementom.
Zadržavanje vode celuloznog etera zavisi od osnove hidroskopnosti, sastava maltera, debljine sloja maltera, potrebe za vodom za malter, vremena kondenzacije kondenzacionog materijala.Zadržavanje vode u celuloznom etru dolazi od rastvorljivosti i dehidracije samog celuloznog etera.Dobro je poznato da su molekularni lanci celuloze, iako sadrže veliki broj visoko hidratiziranih OH grupa, nerastvorljivi u vodi zbog svoje visoko kristalne strukture.Sposobnost hidratacije hidroksilnih grupa sama po sebi nije dovoljna da plati jake intermolekularne vodikove veze i van der Waalsove sile.Kada se supstituenti unesu u molekularni lanac, ne samo da supstituenti uništavaju vodikov lanac, već se i međulančane vodonične veze prekidaju zbog uklinjavanja supstituenata između susjednih lanaca.Što su supstituenti veći, to je veća udaljenost između molekula.Što je veće uništavanje efekta vodikove veze, širenje celulozne rešetke, otopina u eter celuloze postaje topiva u vodi, formiranje otopine visokog viskoziteta.Kako temperatura raste, hidratacija polimera se smanjuje i voda između lanaca se izbacuje.Kada je efekat dehidracije dovoljan, molekuli počinju da se agregiraju i gel se savija u trodimenzionalnu mrežu.Faktori koji utiču na zadržavanje vode u malteru uključuju viskozitet celuloznog etera, doziranje, finoću čestica i radnu temperaturu.
Što je veći viskozitet celuloznog etera, to su bolje performanse zadržavanja vode, viskoznost rastvora polimera.Molekularna težina (stepen polimerizacije) polimera je takođe određena dužinom i morfologijom molekularne strukture lanca, a raspodela broja supstituenata direktno utiče na opseg viskoznosti.[eta] = Km alfa
Intrinzična viskoznost rastvora polimera
M molekulska težina polimera
α polimerna karakteristična konstanta
K koeficijent rastvora viskoznosti
Viskoznost otopine polimera ovisi o molekulskoj težini polimera.Viskoznost i koncentracija rastvora celuloznog etera vezani su za različite primene.Stoga, svaki eter celuloze ima mnogo različitih specifikacija viskoziteta, regulacija viskoznosti je također uglavnom kroz razgradnju alkalne celuloze, odnosno lomljenje molekularnog lanca celuloze za postizanje.
Što se tiče veličine čestica, što su čestice sitnije, to je bolje zadržavanje vode.Velike čestice celuloznog etera u dodiru s vodom, površina se odmah otapa i formira gel za omotavanje materijala kako bi se spriječilo prodiranje molekula vode, ponekad se dugotrajnim miješanjem ne može ravnomjerno raspršiti, formiranje mutnog flokulantnog rastvora ili aglomerat.Rastvorljivost celuloznog etra je jedan od faktora za odabir celuloznog etra.
Zgušnjavanje i tiksotropija celuloznog etra
Drugi efekat celuloznog etra – zgušnjavanje zavisi od: stepena polimerizacije celuloznog etra, koncentracije rastvora, brzine smicanja, temperature i drugih uslova.Svojstvo geliranja rastvora je jedinstveno za alkil celulozu i njene modifikovane derivate.Karakteristike geliranja su povezane sa stepenom supstitucije, koncentracijom rastvora i aditivima.Za hidroksil alkil modifikovane derivate, svojstva gela su takođe povezana sa stepenom hidroksil alkil modifikacije.Za koncentraciju rastvora niskog viskoziteta MC i HPmc može se pripremiti 10%-15% rastvor koncentracije, srednje viskoznosti MC i HPmc se može pripremiti 5%-10% rastvor, a visokog viskoziteta MC i HPmc se može pripremiti samo 2%-3% rastvora, a obično se viskozitet celuloznog etra takođe ocenjuje sa 1%-2% rastvora.Efikasnost zgušnjivača celuloznog etera visoke molekulske težine, ista koncentracija rastvora, polimeri različite molekulske težine imaju različit viskozitet, viskozitet i molekulska težina se mogu izraziti na sledeći način, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn je prosek stepen polimerizacije visok.Niskomolekularni eter celuloze za dodavanje više za postizanje ciljanog viskoziteta.Njegova viskoznost manje ovisi o brzini smicanja, visoka viskoznost za postizanje ciljanog viskoziteta, količina potrebna za dodavanje manje, viskoznost ovisi o efikasnosti zgušnjavanja.Stoga, da bi se postigla određena konzistencija, mora biti zagarantovana određena količina celuloznog etera (koncentracija rastvora) i viskoznost rastvora.Temperatura geliranja otopine opadala je linearno s povećanjem koncentracije otopine, a geliranje se događa na sobnoj temperaturi nakon postizanja određene koncentracije.HPmc ima visoku koncentraciju geliranja na sobnoj temperaturi.
Konzistencija se također može podesiti odabirom veličine čestica i etera celuloze s različitim stupnjevima modifikacije.Takozvana modifikacija je uvođenje hidroksil alkil grupe u određenom stepenu supstitucije na skeletnu strukturu MC.Promjenom relativnih vrijednosti supstitucije dva supstituenta, odnosno DS i MS relativnih supstitucijskih vrijednosti metoksi i hidroksilnih grupa.Promjenom relativnih vrijednosti supstitucije dvije vrste supstituenata potrebna su različita svojstva etra celuloze.
odnos između konzistentnosti i modifikacije.Na slici 5, dodatak celuloznog etera utiče na potrošnju vode maltera i menja odnos vode i veziva vode i cementa, što je efekat zgušnjavanja.Što je veća doza, to je veća potrošnja vode.
Eteri celuloze koji se koriste u praškastim građevinskim materijalima moraju se brzo rastvoriti u hladnoj vodi i obezbediti sistemu pravu konzistenciju.Ako je data brzina smicanja još uvijek flokulantna i koloidna, to je proizvod ispod standarda ili loše kvalitete.
Također postoji dobar linearni odnos između konzistencije cementne smjese i doze celuloznog etera, celulozni eter može uvelike povećati viskozitet maltera, što je veća doza, to je očigledniji učinak.
Vodeni rastvor celuloznog etra visokog viskoziteta ima visoku tiksotropiju, što je jedna od karakteristika celuloznog etra.Vodeni rastvori polimera tipa Mc obično imaju pseudoplastičnu, netiksotropnu fluidnost ispod temperature gela, ali njutnovska svojstva tečenja pri niskim brzinama smicanja.Pseudoplastičnost se povećava s povećanjem molekularne težine ili koncentracije celuloznog etra i neovisna je o vrsti i stupnju supstituenta.Stoga, celulozni eteri istog razreda viskoznosti, bilo MC, HPmc ili HEmc, uvijek pokazuju ista reološka svojstva sve dok koncentracija i temperatura ostaju konstantne.Kada se temperatura poveća, formira se strukturni gel i dolazi do visokog tiksotropnog protoka.Eteri celuloze visoke koncentracije i niske viskoznosti pokazuju tiksotropiju čak i ispod temperature gela.Ovo svojstvo je od velike koristi za izgradnju građevinskog maltera kako bi se prilagodio svoj protok i svojstvo visi.Ovdje je potrebno objasniti da što je veći viskozitet celuloznog etra, to je bolje zadržavanje vode, ali što je viskozitet veći, to je veća relativna molekulska težina celuloznog etra, što je odgovarajuće smanjenje njegove topljivosti, što negativno utiče na koncentraciju maltera i građevinske performanse.Što je viskozitet veći, to je očigledniji efekat zgušnjavanja maltera, ali to nije potpuni proporcionalni odnos.Neki niskog viskoziteta, ali modificirani eter celuloze u poboljšanju strukturne čvrstoće mokrog maltera ima bolje performanse, s povećanjem viskoznosti, poboljšava se zadržavanje vode celuloznog etera.
Vrijeme objave: Mar-30-2022