Целулозният етер е синтетичен полимер, произведен от естествена целулоза като суровина чрез химическа модификация. Целулозният етер е производно на естествената целулоза, производството на целулозен етер и синтетичният полимер е различно, най-основният му материал е целулоза, естествени полимерни съединения. Поради особеностите на структурата на естествената целулоза, самата целулоза няма способността да реагира с етерифициращия агент. Но след третирането на набъбващия агент, силните водородни връзки между молекулните вериги и веригите бяха унищожени и активността на хидроксилната група беше освободена в алкална целулоза с реакционна способност и целулозен етер беше получен чрез реакцията на етеризиращ агент - ОН група в — ИЛИ група.
Свойствата на целулозните етери зависят от вида, броя и разпределението на заместителите. Класификацията на целулозен етер също се основава на вида на заместителите, степента на етерификация, разтворимостта и свързаното с тях приложение могат да бъдат класифицирани. Според вида на заместителите в молекулярната верига, тя може да бъде разделена на единичен етер и смесен етер. MC обикновено се използва като единичен етер, докато HPmc е смесен етер. Метилцелулозен етер MC е естествена целулозна глюкозна единица върху хидроксилната група е метоксид, заменен от структурната формула на продукта [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, хидроксипропил метил целулозен етер HPmc е единица върху хидроксилната група е част от заместения метоксид, друга част от заместения с хидроксипропил продукт, Структурната формула е [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X и хидроксиетил метилцелулозен етер HEmc, който се използва широко и се продава на пазара.
От разтворимостта може да се раздели на йонен тип и нейонен тип. Водоразтворимият нейонен целулозен етер се състои главно от алкил етер и хидроксил алкил етер две серии от разновидности. Ionic Cmc се използва главно в синтетичен детергент, текстил, печат, храна и експлоатация на петрол. Нейонни MC, HPmc, HEmc и други, използвани главно в строителни материали, латексови покрития, медицина, ежедневна химия и други аспекти. Като сгъстител, агент за задържане на вода, стабилизатор, диспергатор, филмообразуващ агент.
Целулозен етер задържане на вода
При производството на строителни материали, особено на сухи смесени хоросани, целулозният етер играе незаменима роля, особено в производството на специални хоросани (модифицирани хоросани), е незаменима част.
Важната роля на водоразтворимия целулозен етер в хоросана има главно три аспекта, единият е отлична способност за задържане на вода, вторият е влиянието на консистенцията на хоросана и тиксотропията, а третият е взаимодействието с цимента.
Задържането на вода в целулозния етер зависи от основата на хидроскопичността, състава на хоросана, дебелината на хоросанния слой, потребността от вода в хоросана, времето за кондензация на кондензационния материал. Задържането на вода в целулозния етер идва от разтворимостта и дехидратацията на самия целулозен етер. Добре известно е, че целулозните молекулни вериги, въпреки че съдържат голям брой силно хидратирани ОН групи, са неразтворими във вода поради тяхната силно кристална структура. Хидратиращата способност на хидроксилните групи сама по себе си не е достатъчна, за да плати за силните междумолекулни водородни връзки и ван дер Ваалсови сили. Когато заместителите се въвеждат в молекулната верига, не само заместителите разрушават водородната верига, но също така и междуверижните водородни връзки се разкъсват поради вклиняването на заместителите между съседни вериги. Колкото по-големи са заместителите, толкова по-голямо е разстоянието между молекулите. Колкото по-голямо е разрушаването на ефекта на водородната връзка, разширяването на целулозната решетка, разтворът в целулозния етер става водоразтворим, образуването на разтвор с висок вискозитет. С повишаването на температурата хидратацията на полимера намалява и водата между веригите се изтласква. Когато дехидратиращият ефект е достатъчен, молекулите започват да се агрегират и гелът се разгъва в триизмерна мрежа. Факторите, влияещи върху задържането на вода на разтвора, включват вискозитет на целулозен етер, дозировка, финост на частиците и работна температура.
Колкото по-голям е вискозитетът на целулозния етер, толкова по-добра е ефективността на задържане на вода, вискозитетът на полимерния разтвор. Молекулното тегло (степента на полимеризация) на полимера също се определя от дължината и морфологията на молекулната структура на веригата, а разпределението на броя на заместителите пряко влияе върху обхвата на вискозитета. [ета] = Км алфа
Вътрешен вискозитет на полимерни разтвори
М молекулно тегло на полимера
α полимерна характеристична константа
K коефициент на вискозитетен разтвор
Вискозитетът на полимерния разтвор зависи от молекулното тегло на полимера. Вискозитетът и концентрацията на разтворите на целулозен етер са свързани с различни приложения. Следователно, всеки целулозен етер има много различни вискозитетни спецификации, регулирането на вискозитета също е главно чрез разграждането на алкална целулоза, а именно фрактурата на целулозната молекулярна верига, за да се постигне.
Що се отнася до размера на частиците, колкото по-фини са частиците, толкова по-добре е задържането на вода. Големи частици от целулозен етер влизат в контакт с вода, повърхността незабавно се разтваря и образува гел, за да обвие материала, за да се предотврати продължаващото проникване на водните молекули, понякога дългото разбъркване не може да бъде равномерно диспергирано разтворено, образуването на кален флокулентен разтвор или агломерат. Разтворимостта на целулозния етер е един от факторите за избор на целулозен етер.
Сгъстяване и тиксотропия на целулозен етер
Вторият ефект на целулозния етер – сгъстяването зависи от: степента на полимеризация на целулозния етер, концентрацията на разтвора, скоростта на срязване, температурата и други условия. Свойството на желиране на разтвора е уникално за алкилцелулозата и нейните модифицирани производни. Характеристиките на желирането са свързани със степента на заместване, концентрацията на разтвора и добавките. За хидроксил алкил модифицирани производни свойствата на гела също са свързани със степента на хидроксил алкил модификация. За концентрацията на разтвора с нисък вискозитет MC и HPmc може да се приготви 10%-15% концентриран разтвор, среден вискозитет MC и HPmc може да се приготви 5%-10% разтвор и висок вискозитет MC и HPmc могат да се приготвят само 2%-3% разтвор и обикновено вискозитетът на целулозния етер също се градира с 1%-2% разтвор. Ефективност на сгъстителя от целулозен етер с високо молекулно тегло, същата концентрация на разтвора, различни полимери с молекулно тегло имат различен вискозитет, вискозитетът и молекулното тегло могат да бъдат изразени, както следва, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn е средната стойност висока степен на полимеризация. Целулозен етер с ниско молекулно тегло за добавяне на повече за постигане на целевия вискозитет. Неговият вискозитет е по-малко зависим от скоростта на срязване, висок вискозитет за постигане на целевия вискозитет, необходимото количество за добавяне на по-малко, вискозитетът зависи от ефективността на сгъстяване. Следователно, за да се постигне определена консистенция, трябва да се гарантира определено количество целулозен етер (концентрация на разтвора) и вискозитет на разтвора. Температурата на желиране на разтвора намалява линейно с увеличаването на концентрацията на разтвора и желирането настъпва при стайна температура след достигане на определена концентрация. HPmc има висока концентрация на желиране при стайна температура.
Консистенцията също може да се регулира чрез избор на размер на частиците и целулозни етери с различни степени на модификация. Така наречената модификация е въвеждането на хидроксилна алкилова група в определена степен на заместване в скелетната структура на МС. Чрез промяна на относителните стойности на заместване на двата заместителя, тоест DS и MS относителните стойности на заместване на метокси и хидроксилни групи. Изискват се различни свойства на целулозния етер чрез промяна на относителните стойности на заместване на два вида заместители.
връзката между последователност и модификация. На Фигура 5 добавянето на целулозен етер влияе върху потреблението на вода от разтвора и променя съотношението вода-свързващо вещество на вода и цимент, което е ефектът на сгъстяване. Колкото по-висока е дозата, толкова по-голяма е консумацията на вода.
Целулозните етери, използвани в прахообразните строителни материали, трябва да се разтварят бързо в студена вода и да осигуряват на системата правилната консистенция. Ако дадена скорост на срязване все още е флокулентна и колоидна, това е нестандартен или продукт с лошо качество.
Също така има добра линейна връзка между консистенцията на циментовата суспензия и дозировката на целулозен етер, целулозен етер може значително да увеличи вискозитета на хоросана, колкото по-голяма е дозата, толкова по-очевиден е ефектът.
Воден разтвор на целулозен етер с висок вискозитет има висока тиксотропия, което е една от характеристиките на целулозния етер. Водните разтвори на полимери тип Mc обикновено имат псевдопластична, нетиксотропна течливост под тяхната температура на гел, но свойства на нютоново течение при ниски скорости на срязване. Псевдопластичността нараства с увеличаването на молекулното тегло или концентрацията на целулозен етер и не зависи от типа и степента на заместителя. Следователно целулозните етери с еднакъв вискозитетен клас, независимо дали MC, HPmc или HEmc, винаги показват едни и същи реологични свойства, докато концентрацията и температурата остават постоянни. Когато температурата се повиши, се образува структурен гел и се получава висок тиксотропен поток. Целулозните етери с висока концентрация и нисък вискозитет показват тиксотропия дори под температурата на гела. Това свойство е от голяма полза за изграждането на строителен хоросан, за да се регулира неговия поток и свойството да тече висящо. Тук трябва да се обясни, че колкото по-висок е вискозитетът на целулозния етер, толкова по-добре е задържането на вода, но колкото по-висок е вискозитетът, толкова по-високо е относителното молекулно тегло на целулозния етер, съответното намаляване на неговата разтворимост, което има отрицателно въздействие върху концентрацията на разтвора и строителните характеристики. Колкото по-висок е вискозитетът, толкова по-очевиден е сгъстяващият ефект на хоросана, но това не е пълна пропорционална зависимост. Някакъв нисък вискозитет, но модифициран целулозен етер за подобряване на структурната якост на мокрия хоросан има по-отлична производителност, с увеличаването на вискозитета, задържането на вода от целулозния етер се подобрява.
Време на публикуване: 30 март 2022 г