Selüloz eter, kimyasal modifikasyon yoluyla doğal selülozdan yapılmış sentetik bir polimerdir. Selüloz eter, doğal selülozun bir türevidir. Selüloz eter üretimi sentetik polimerlerden farklıdır. En temel malzemesi doğal polimer bileşiği olan selülozdur. Doğal selüloz yapısının özelliği nedeniyle, selülozun kendisinin eterleştirme ajanlarıyla reaksiyona girme yeteneği yoktur. Bununla birlikte, şişlik maddesinin tedavisinden sonra, moleküler zincirler ve zincirler arasındaki güçlü hidrojen bağları yok edilir ve hidroksil grubunun aktif salınımı reaktif bir alkali selüloz haline gelir. Selüloz eter elde edin.
Selüloz eterlerin özellikleri, ikame edicilerin tipine, sayısına ve dağılımına bağlıdır. Selüloz eterlerin sınıflandırılması aynı zamanda ikame edicilerin tipine, eterleştirme derecesine, çözünürlük ve ilgili uygulama özelliklerine de dayanmaktadır. Moleküler zincirdeki ikame edicilerin tipine göre, mono eter ve karışık etere bölünebilir. Genellikle MC'yi mono eter olarak ve HPMC'yi karışık eter olarak kullanırız. Metil selüloz eter MC, doğal selülozun glikoz birimindeki hidroksil grubunun metoksi grubu ile değiştirilmesinden sonra üründür. Yapısal formül [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X'dir. Yapısal formül, piyasada yaygın olarak kullanılan ve satılan ana çeşitler olan hidroksietil metilselüloz eter hemc vardır [C6H7O2 (OH) 3-Mn (OCH3) -m [OCH2CH (OH) CH3] n] X'dir.
Çözünürlük açısından, iyonik ve iyonik olmayanlara ayrılabilir. Suda çözünür, iyonik olmayan selüloz eterler esas olarak iki dizi alkil eter ve hidroksialkil eterden oluşur. İyonik CMC esas olarak sentetik deterjan, tekstil baskı ve boyama, yiyecek ve yağ araştırmalarında kullanılır. İyonik olmayan MC, HPMC, HEMC vb. Esas olarak yapı malzemeleri, lateks boya, ilaç, günlük kimyasal vb. Giriter, su tutma maddesi, stabilizatör, dağıtıcı ve film oluşturma maddesi olarak kullanılır.
Selüloz eterin su tutulması
Yapı malzemelerinin, özellikle kuru karıştırılmış harçların üretiminde, selüloz eter, özellikle özel harç (modifiye edilmiş harç) üretiminde yeri doldurulamaz bir rol oynar, vazgeçilmez ve önemli bir bileşendir.
Suda çözünür selüloz eterin harçta önemli rolü esas olarak üç yönü vardır, biri mükemmel su tutma kapasitesi, diğeri harç tutarlılığı ve tiksotropisi üzerindeki etkisidir ve üçüncüsü çimento ile etkileşimdir.
Selüloz eterinin su tutma etkisi, baz tabakasının su emilimine, harç bileşimine, harç tabakasının kalınlığına, harçın su talebine ve ayar malzemesinin ayar süresine bağlıdır. Selüloz eterinin su tutulması, selüloz eterin kendisinin çözünürlüğünden ve dehidrasyonundan gelir. Selüloz moleküler zincirin çok sayıda yüksek hidratlanabilir OH grubu içermesine rağmen, suda çözünür olmadığı, çünkü selüloz yapısının yüksek derecede kristalliğe sahip olduğu iyi bilinmektedir. Sadece hidroksil gruplarının hidrasyon kabiliyeti, moleküller arasındaki güçlü hidrojen bağlarını ve van der waals kuvvetlerini kapsayacak kadar yeterli değildir. Bu nedenle, sadece şişer, ancak suda çözülmez. Bir ikame moleküler zincire sokulduğunda, sadece ikame edici hidrojen zincirini yok etmekle kalmaz, aynı zamanda ikame edicinin bitişik zincirler arasındaki toplanması nedeniyle zincirler arası hidrojen bağı da yok edilir. İkame büyüklüğü ne kadar büyük olursa, moleküller arasındaki mesafe o kadar büyük olur. Mesafe o kadar büyük olur. Hidrojen bağlarını yok etmenin etkisi ne kadar büyük olursa, selüloz eti selüloz kafes genişledikten ve çözelti girerek yüksek viskoziteli bir çözelti oluşturduktan sonra suda çözünür hale gelir. Sıcaklık arttığında, polimerin hidrasyonu zayıflar ve zincirler arasındaki su çıkarılır. Dehidrasyon etkisi yeterli olduğunda, moleküller toplanmaya başlar, üç boyutlu bir ağ yapısı jeli oluşturur ve katlanır. Harçın su tutulmasını etkileyen faktörler arasında selüloz eterin viskozitesi, eklenen miktar, parçacıkların inceliği ve kullanım sıcaklığı bulunur.
Selüloz eterin viskozitesi ne kadar yüksek olursa, su tutma performansı o kadar iyi olur ve polimer çözeltisinin viskozitesi o kadar yüksek olur. Polimerin moleküler ağırlığına (polimerizasyon derecesi) bağlı olarak, moleküler yapının zincir uzunluğu ve zincirin şekli ile de belirlenir ve ikame edicilerin tip ve miktarlarının dağılımı da viskozite aralığını doğrudan etkiler.
[η] = km α
[η] Polimer çözeltisinin iç viskozitesi
m polimer moleküler ağırlık
α polimer karakteristik sabiti
K Viskozite Çözelti Katsayısı
Bir polimer çözeltisinin viskozitesi, polimerin moleküler ağırlığına bağlıdır. Selüloz eter çözeltisinin viskozitesi ve konsantrasyonu, çeşitli alanlardaki uygulama ile ilişkilidir. Bu nedenle, her selüloz eter birçok farklı viskozite spesifikasyonuna sahiptir ve viskozitenin ayarlanması esas olarak alkali selülozun bozulması, yani selüloz moleküler zincirlerin kırılmasıyla gerçekleştirilir.
Şekil 1.2'den, harça eklenen selüloz eter miktarı ne kadar büyük olursa, su tutma performansı o kadar iyi olur ve viskozite ne kadar yüksek olursa, su tutma performansı o kadar iyi olur.
Parçacık boyutu için partikül ne kadar ince olursa, su tutma o kadar iyi olur, bkz. Şekil 3. Selüloz eter parçacıklarının su ile temas ettikten sonra, yüzey hemen çözülür ve su moleküllerinin sızmasını önlemek için malzemeyi sarmak için bir jel oluşturur. Bazen uzun süreli karıştırıldıktan sonra bile düzgün bir şekilde dağılamaz ve çözülemez, bulutlu bir flokülasyon çözeltisi veya toplama oluşturur. Selüloz eterinin su tutulmasını büyük ölçüde etkiler ve çözünürlük, selüloz eterin seçilmesi için faktörlerden biridir.
Selüloz eterin kalınlaşması ve tikotropisi
Selüloz eterinin ikinci fonksiyonu - kalınlaşması şunlara bağlıdır: selüloz eterin polimerizasyonu derecesi, çözelti konsantrasyonu, kesme hızı, sıcaklık ve diğer koşullar. Çözeltinin jelleşen özelliği alkil selüloz ve modifiye türevlerine özgüdür. Jelasyon özellikleri ikame, çözelti konsantrasyonu ve katkı maddeleri derecesi ile ilgilidir. Hidroksialkil modifiye edilmiş türevler için, jel özellikleri hidroksialkilin modifikasyon derecesi ile de ilişkilidir. Düşük viskoziteli MC ve HPMC için% 10-% 15 konsantrasyon çözeltisi hazırlanabilir, orta viskozite MC ve HPMC için% 5-% 10 çözelti hazırlanabilir ve yüksek viskozite MC ve HPMC için% 2-% 3 çözelti hazırlanabilir ve genellikle selüloz eterin viskozite sınıflandırması ayrıca% 1 -2 çözelti ile derecelendirilir. Yüksek moleküler ağırlıklı selüloz eter yüksek kalınlaşma verimliliğine sahiptir. Farklı moleküler ağırlıklara sahip polimerler aynı konsantrasyon çözeltisinde farklı viskozitelere sahiptir. Yüksek derece. Hedef viskozite sadece büyük miktarda düşük moleküler ağırlıklı selüloz eter ilave edilerek elde edilebilir. Viskozitesi kesme hızına çok az bağımlılığa sahiptir ve yüksek viskozite hedef viskoziteye ulaşır ve gerekli ilave miktarı küçüktür ve viskozite kalınlaşma verimliliğine bağlıdır. Bu nedenle, belirli bir tutarlılık elde etmek için, belirli miktarda selüloz eter (çözeltinin konsantrasyonu) ve çözelti viskozitesi garanti edilmelidir. Çözeltinin jel sıcaklığı, çözeltinin konsantrasyonunun artmasıyla doğrusal olarak azalır ve belirli bir konsantrasyona ulaştıktan sonra oda sıcaklığında jeller. HPMC'nin jelasyon konsantrasyonu oda sıcaklığında daha yüksektir.
Tutarlılık, parçacık boyutunu seçerek ve farklı modifikasyon derecelerine sahip selüloz eterleri seçilerek de ayarlanabilir. Sözde modifikasyon, MC'nin iskelet yapısı üzerinde hidroksialkil gruplarının belirli bir dereceye kadar ikame etmektir. İki ikamenin nispi ikame değerlerini, yani sık sık söylediğimiz metoksi ve hidroksialkil gruplarının DS ve MS nispi ikame değerlerini değiştirerek. Selüloz eterinin çeşitli performans gereksinimleri, iki ikame edicinin nispi ikame değerleri değiştirilerek elde edilebilir.
Şekil 4'ten tutarlılık ve modifikasyon arasındaki ilişkiyi görebiliriz. Şekil 5'te selüloz eterin eklenmesi, harçın su tüketimini etkiler ve kalınlaşma etkisi olan su / çimento oranını değiştirir. Dozaj ne kadar yüksek olursa, su tüketimi o kadar büyük olur.
Toz yapı malzemelerinde kullanılan selüloz eterler, soğuk suda hızlı bir şekilde çözülmeli ve sistem için uygun bir tutarlılık sağlamalıdır. Belirli bir kesme hızı verilirse, yine de standart altı veya düşük kaliteli bir ürün olan flokülten ve kolloidal blok haline gelir.
Çimento macunun tutarlılığı ile selüloz eterin dozu arasında iyi bir doğrusal ilişki de vardır. Selüloz eter harçın viskozitesini büyük ölçüde artırabilir. Dozaj ne kadar büyük olursa, etki o kadar belirgin olur, bkz. Şekil 6.
Yüksek viskoziteli selüloz eter sulu çözeltisi, aynı zamanda selüloz eterinin önemli bir özelliği olan yüksek tiksotropiye sahiptir. MC tipi polimerlerin sulu çözeltileri genellikle jel sıcaklıklarının altında psödoplastik ve tikotropik olmayan akışkanlığa sahiptir, ancak Newton akış özellikleri düşük kesme hızlarında. Psödoplastisite, ikame tipine ve ikame derecesine bakılmaksızın, selüloz eterin moleküler ağırlığı veya konsantrasyonu ile artar. Bu nedenle, MC, HPMC, HEMC ne olursa olsun, aynı viskozite derecesine sahip selüloz eterler, konsantrasyon ve sıcaklık sabit tutulduğu sürece her zaman aynı reolojik özellikleri gösterir. Yapısal jeller sıcaklık yükseltildiğinde oluşur ve yüksek tiksotropik akışlar meydana gelir. Yüksek konsantrasyon ve düşük viskoziteli selüloz eterler, jel sıcaklığının altında bile tiksotropi gösterir. Bu özellik, bina harçının inşasında tesviye ve sarkma ayarlanmasının büyük bir yararıdır. Burada selüloz eterin viskozitesi ne kadar yüksek olursa, su tutma o kadar iyi olursa, viskozite ne kadar yüksek olursa, selüloz eterinin nispi moleküler ağırlığı ve harç konsantrasyonu ve yapı performansı üzerinde olumsuz bir etkisi olan çözünürlüğündeki karşılık gelen azalmanın ne kadar yüksek olduğu açıklanmalıdır. Viskozite ne kadar yüksek olursa, harç üzerindeki kalınlaşma etkisi o kadar belirgin olur, ancak tamamen orantılı değildir. Bazı orta ve düşük viskozite, ancak modifiye edilmiş selüloz eter, ıslak harçın yapısal gücünü iyileştirmede daha iyi performansa sahiptir. Viskozitenin artmasıyla, selüloz eterin su tutulması iyileşir.
Gönderme Zamanı: 18-2023 Şubat