Celluloseether er en syntetisk polymer fremstillet af naturlig cellulose som råmateriale ved kemisk modifikation. Celluloseether er et derivat af naturlig cellulose, celluloseetherproduktion og syntetisk polymer er anderledes, dets mest grundlæggende materiale er cellulose, naturlige polymerforbindelser. På grund af den naturlige cellulosestrukturs særlige karakter har cellulose i sig selv ingen evne til at reagere med etherificerende middel. Men efter behandlingen af kvældningsmiddel blev de stærke hydrogenbindinger mellem molekylære kæder og kæder ødelagt, og aktiviteten af hydroxylgruppe blev frigivet til alkalicellulose med reaktionsevne, og celluloseether blev opnået ved omsætning af etherificerende middel - OH-gruppe til — ELLER gruppe.
Egenskaberne af celluloseethere afhænger af typen, antallet og fordelingen af substituenter. Klassificeringen af celluloseether er også baseret på typen af substituenter, grad af etherificering, opløselighed og relateret anvendelse kan klassificeres. I henhold til typen af substituenter på molekylkæden kan den opdeles i enkelt ether og blandet ether. MC bruges normalt som en enkelt ether, mens HPmc er en blandet ether. Methylcelluloseether MC er en naturlig celluloseglucoseenhed på hydroxylen er methoxid erstattet af produktstrukturformlen [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hydroxypropylmethylcelluloseether HPmc er en enhed på hydroxylen er en del af det erstattede methoxid, en anden del af det hydroxypropylerstattede produkt. Strukturformlen er [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X og hydroxyethylmethylcelluloseether HEmc, som er meget udbredt og sælges på markedet.
Fra opløseligheden kan opdeles i ionisk type og ikke-ionisk type. Vandopløselig ikke-ionisk celluloseether er hovedsageligt sammensat af alkylether og hydroxyalkylether to serier af sorter. Ionic Cmc bruges hovedsageligt i syntetiske vaskemidler, tekstiler, trykning, fødevarer og olieudvinding. Ikke-ioniske MC, HPmc, HEmc og andre hovedsagelig brugt i byggematerialer, latexbelægninger, medicin, daglig kemi og andre aspekter. Som fortykningsmiddel, vandtilbageholdelsesmiddel, stabilisator, dispergeringsmiddel, filmdannende middel.
Celluloseether vandophobning
I produktionen af byggematerialer, især tør blandet mørtel, spiller celluloseether en uerstattelig rolle, især i produktionen af specialmørtel (modificeret mørtel), er en uundværlig del.
Den vigtige rolle for vandopløselig celluloseether i mørtel har hovedsageligt tre aspekter, den ene er fremragende vandretentionsevne, den anden er indflydelsen af mørtelkonsistens og thixotropi, og den tredje er interaktionen med cement.
Celluloseether vandtilbageholdelse, afhænger af basis af hydroskopicitet, mørtelsammensætning, mørtellagtykkelse, mørtelvandbehov, kondensationsmaterialekondensationstid. Vandtilbageholdelsen af celluloseether kommer fra opløseligheden og dehydreringen af selve celluloseetheren. Det er velkendt, at cellulosemolekylære kæder, selvom de indeholder et stort antal højt hydrerede OH-grupper, er uopløselige i vand på grund af deres meget krystallinske struktur. Hydratiseringsevnen af hydroxylgrupper alene er ikke nok til at betale for de stærke intermolekylære hydrogenbindinger og van der Waals-kræfter. Når substituenter indføres i den molekylære kæde, ødelægger ikke kun substituenterne hydrogenkæden, men også interchain-hydrogenbindingerne brydes på grund af sammenkilningen af substituenter mellem tilstødende kæder. Jo større substituenterne er, jo større er afstanden mellem molekylerne. Jo større ødelæggelse af hydrogenbinding effekt, cellulose gitter ekspansion, opløsningen i cellulose ether bliver vandopløselig, dannelsen af høj viskositet opløsning. Når temperaturen stiger, falder hydreringen af polymeren, og vandet mellem kæderne drives ud. Når den dehydrerende effekt er tilstrækkelig, begynder molekylerne at aggregere, og gelen foldes ud i et tredimensionelt netværk. Faktorerne, der påvirker vandtilbageholdelsen af mørtel, omfatter celluloseetherviskositet, dosering, partikelfinhed og driftstemperatur.
Jo større viskositeten af celluloseether, jo bedre er vandretentionsydelsen, og polymeropløsningens viskositet. Polymerens molekylvægt (polymerisationsgrad) bestemmes også af længden og morfologien af kædens molekylære struktur, og fordelingen af antallet af substituenter påvirker direkte viskositetsområdet. [eta] = Km alfa
Indre viskositet af polymeropløsninger
M polymer molekylvægt
α polymer karakteristisk konstant
K viskositetsopløsningskoefficient
Viskositeten af polymeropløsning afhænger af polymerens molekylvægt. Viskositeten og koncentrationen af celluloseetheropløsninger er relateret til forskellige anvendelser. Derfor har hver celluloseether mange forskellige viskositetsspecifikationer, viskositetsregulering er også hovedsageligt gennem nedbrydning af alkalicellulose, nemlig brud på cellulosemolekylærkæde at opnå.
For partikelstørrelse gælder, at jo finere partikel, jo bedre er vandretentionen. Store partikler af celluloseether kommer i kontakt med vand, overfladen opløses straks og danner en gel til at pakke materialet ind for at forhindre vandmolekyler i at fortsætte med at trænge ind, nogle gange kan langvarig omrøring ikke fordeles jævnt opløst, dannelsen af en mudret fnugopløsning eller agglomereret. Opløseligheden af celluloseether er en af faktorerne til at vælge celluloseether.
Fortykkelse og thixotropi af celluloseether
Den anden effekt af celluloseether - fortykkelse afhænger af: celluloseetherpolymerisationsgrad, opløsningskoncentration, forskydningshastighed, temperatur og andre forhold. Opløsningens geleringsegenskab er unik for alkylcellulose og dets modificerede derivater. Geleringsegenskaber er relateret til substitutionsgrad, opløsningskoncentration og tilsætningsstoffer. For hydroxylalkylmodificerede derivater er gelegenskaber også relateret til graden af hydroxylalkylmodifikation. Til opløsningskoncentrationen af lavviskositet MC og HPmc kan fremstilles 10%-15% koncentrationsopløsning, medium viskositet MC og HPmc kan fremstilles 5%-10% opløsning og højviskositet MC og HPmc kan kun fremstilles 2%-3% opløsning, og normalt er viskositeten af celluloseether også graderet med 1%-2% opløsning. Effektivitet af celluloseetherfortykningsmiddel med høj molekylvægt, samme koncentration af opløsning, polymerer med forskellig molekylvægt har forskellig viskositet, viskositet og molekylvægt kan udtrykkes som følger, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn er gennemsnittet høj polymerisationsgrad. Lavmolekylær celluloseether for at tilføje mere for at opnå målviskositeten. Dens viskositet er mindre afhængig af forskydningshastigheden, høj viskositet for at opnå målviskositeten, den nødvendige mængde for at tilføje mindre, viskositeten afhænger af fortykkelseseffektiviteten. Derfor skal en vis mængde celluloseether (koncentration af opløsning) og opløsningsviskositet garanteres for at opnå en vis konsistens. Geleringstemperaturen af opløsningen faldt lineært med stigningen i koncentrationen af opløsningen, og gelering fandt sted ved stuetemperatur efter at have nået en vis koncentration. HPmc har en høj geleringskoncentration ved stuetemperatur.
Konsistensen kan også justeres ved at vælge partikelstørrelse og celluloseethere med forskellige grader af modifikation. Den såkaldte modifikation er indførelsen af en hydroxyalkylgruppe i en vis grad af substitution på skeletstrukturen af MC. Ved at ændre de relative substitutionsværdier for de to substituenter, dvs. de relative substitutionsværdier for DS og MS for methoxy- og hydroxylgrupper. Forskellige egenskaber af celluloseether kræves ved at ændre de relative substitutionsværdier af to slags substituenter.
forholdet mellem konsistens og modifikation. I figur 5 påvirker tilsætning af celluloseether vandforbruget af mørtel og ændrer vand-bindemiddelforholdet mellem vand og cement, som er den fortykkende effekt. Jo højere dosering, jo mere vandforbrug.
Celluloseethere, der anvendes i pulverformige byggematerialer, skal hurtigt opløses i koldt vand og give systemet den rette konsistens. Hvis en given forskydningshastighed stadig er flokkulent og kolloid, er det et produkt af dårlig kvalitet.
Der er også et godt lineært forhold mellem cementopslæmningens konsistens og doseringen af celluloseether, celluloseether kan i høj grad øge viskositeten af mørtel, jo større doseringen er, desto tydeligere er effekten.
Celluloseether vandig opløsning med høj viskositet har høj thixotropi, hvilket er et af kendetegnene ved celluloseether. Vandige opløsninger af polymerer af Mc-typen har sædvanligvis pseudoplastisk, ikke-thixotrop fluiditet under deres geltemperatur, men Newtonske strømningsegenskaber ved lave forskydningshastigheder. Pseudoplasticitet stiger med stigningen i molekylvægt eller koncentration af celluloseether og er uafhængig af substituenttype og -grad. Derfor viser celluloseethere af samme viskositetsgrad, hvad enten de er MC, HPmc eller HEmc, altid de samme rheologiske egenskaber, så længe koncentrationen og temperaturen forbliver konstant. Når temperaturen stiger, dannes der en strukturel gel, og der opstår høj thixotropic flow. Celluloseethere med høj koncentration og lav viskositet udviser thixotropi selv under geltemperaturen. Denne egenskab er til stor gavn for konstruktionen af byggemørtel for at justere dens flow og flow hængende egenskab. Det skal forklares her, at jo højere viskositeten af celluloseether, jo bedre er vandretentionen, men jo højere viskositet, jo højere er den relative molekylvægt af celluloseether, den tilsvarende reduktion af dens opløselighed, hvilket har en negativ indvirkning på mørtelkoncentrationen og konstruktionsydelsen. Jo højere viskositeten er, jo mere tydelig er mørtelens fortykkende effekt, men det er ikke et fuldstændigt proportionalt forhold. Nogle lav viskositet, men modificeret celluloseether til at forbedre den strukturelle styrke af våd mørtel har en mere fremragende ydeevne, med stigningen i viskositeten, forbedret celluloseether vandtilbageholdelse.
Indlægstid: 30. marts 2022