Celiuliozės eteris yra sintetinis polimeras, pagamintas iš natūralios celiuliozės kaip žaliavos cheminio modifikavimo būdu. Celiuliozės eteris yra natūralios celiuliozės darinys, skiriasi celiuliozės eterio gamyba ir sintetinis polimeras, jo pagrindinė medžiaga yra celiuliozė, natūralūs polimerų junginiai. Dėl natūralios celiuliozės struktūros ypatumų pati celiuliozė negali reaguoti su eterizuojančiu agentu. Bet po apdorojimo brinkinimo priemone buvo suardytos stiprūs vandeniliniai ryšiai tarp molekulinių grandinių ir grandinių, o hidroksilo grupės aktyvumas išsiskyrė į šarminę celiuliozę, turinčią reakciją, o celiuliozės eteris gautas eterinimo agentui - OH grupei reaguojant į. — ARBA grupė.
Celiuliozės eterių savybės priklauso nuo pakaitų tipo, skaičiaus ir pasiskirstymo. Celiuliozės eterio klasifikacija taip pat pagrįsta pakaitų tipu, eterinimo laipsniu, tirpumu ir susijusiu pritaikymu. Pagal molekulinės grandinės pakaitų tipą jis gali būti suskirstytas į vieną eterį ir mišrų eterį. MC paprastai naudojamas kaip vienas eteris, o HPmc yra mišrus eteris. Metilceliuliozės eteris MC yra natūralus celiuliozės gliukozės vienetas ant hidroksilo ir metoksido, pakeistas produkto struktūros formule [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropilmetilceliuliozės eteris HPmc yra hidroksilo dalis. pakeistas metoksidas, kita hidroksipropilo produkto dalis, struktūrinė formulė yra [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X ir hidroksietilmetilceliuliozės eteris HEmc, kuris plačiai naudojamas ir parduodamas rinkoje.
Pagal tirpumą galima suskirstyti į joninį ir nejoninį tipą. Vandenyje tirpus nejoninės celiuliozės eteris daugiausia sudarytas iš alkileterio ir hidroksilalkilo eterio dviejų rūšių. Ionic Cmc daugiausia naudojamas sintetinių ploviklių, tekstilės, spausdinimo, maisto ir naftos eksploatavimo srityse. Nejoniniai MC, HPmc, HEmc ir kiti daugiausia naudojami statybinėse medžiagose, latekso dangose, medicinoje, kasdienėje chemijoje ir kituose aspektuose. Kaip tirštiklis, vandenį sulaikanti medžiaga, stabilizatorius, dispergatorius, plėvelę formuojanti medžiaga.
Celiuliozės eterio vandens sulaikymas
Gaminant statybines medžiagas, ypač sausą mišrų skiedinį, celiuliozės eteris atlieka nepakeičiamą vaidmenį, ypač gaminant specialų skiedinį (modifikuotą skiedinį), yra nepakeičiama dalis.
Svarbus vandenyje tirpaus celiuliozės eterio vaidmuo skiedinyje daugiausia turi tris aspektus: vienas yra puikus vandens sulaikymo gebėjimas, antrasis yra skiedinio konsistencijos ir tiksotropijos įtaka, o trečiasis yra sąveika su cementu.
Celiuliozės eterio vandens sulaikymas, priklauso nuo hidroskopiškumo pagrindo, skiedinio sudėties, skiedinio sluoksnio storio, skiedinio vandens poreikio, kondensacinės medžiagos kondensacijos laiko. Celiuliozės eterio vandens sulaikymas atsiranda dėl paties celiuliozės eterio tirpumo ir dehidratacijos. Gerai žinoma, kad celiuliozės molekulinės grandinės, nors jose yra daug labai hidratuotų OH grupių, yra netirpios vandenyje dėl savo labai kristalinės struktūros. Vien hidroksilo grupių gebėjimo hidratuoti nepakanka, kad būtų galima susimokėti už stiprius tarpmolekulinius vandenilio ryšius ir van der Waalso jėgas. Kai pakaitai įvedami į molekulinę grandinę, ne tik pakaitai sunaikina vandenilio grandinę, bet ir tarpgrandinės vandenilio ryšiai nutrūksta dėl pakaitų pleištų tarp gretimų grandinių. Kuo didesni pakaitai, tuo didesnis atstumas tarp molekulių. Kuo didesnis vandenilio jungties efekto sunaikinimas, celiuliozės gardelės išsiplėtimas, tirpalas į celiuliozės eterį tampa tirpus vandenyje, susidaro didelio klampumo tirpalas. Kylant temperatūrai, polimero hidratacija mažėja ir vanduo tarp grandinių išstumiamas. Kai sausinimo efektas yra pakankamas, molekulės pradeda agreguotis ir gelis susilanksto trimačiu tinklu. Skiedinio vandens sulaikymą įtakojantys veiksniai yra celiuliozės eterio klampumas, dozavimas, dalelių smulkumas ir eksploatavimo temperatūra.
Kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis, polimero tirpalo klampumas. Polimero molekulinę masę (polimerizacijos laipsnį) taip pat lemia grandinės molekulinės struktūros ilgis ir morfologija, o pakaitų skaičiaus pasiskirstymas tiesiogiai veikia klampos diapazoną. [eta] = km alfa
Polimerinių tirpalų savitasis klampumas
M polimero molekulinė masė
α polimero charakteristikų konstanta
K klampos tirpalo koeficientas
Polimero tirpalo klampumas priklauso nuo polimero molekulinės masės. Celiuliozės eterio tirpalų klampumas ir koncentracija yra susiję su įvairiais pritaikymais. Todėl kiekvienas celiuliozės eteris turi daug skirtingų klampos specifikacijų, klampumo reguliavimas taip pat daugiausia vyksta dėl šarminės celiuliozės skilimo, ty celiuliozės molekulinės grandinės lūžimo.
Kalbant apie dalelių dydį, kuo smulkesnė dalelė, tuo geriau sulaiko vandenį. Didelės celiuliozės eterio dalelės liečiasi su vandeniu, paviršius iš karto ištirpsta ir susidaro gelis, kuris suvynioja medžiagą, kad vandens molekulės toliau neprasiskverbtų, kartais ilgai maišant nepavyksta tolygiai pasiskirstyti ištirpsta, susidaro purvas flokuluojantis tirpalas arba aglomeratas. Celiuliozės eterio tirpumas yra vienas iš veiksnių, renkantis celiuliozės eterį.
Celiuliozės eterio tirštinimas ir tiksotropija
Antrasis celiuliozės eterio poveikis – tirštėjimas priklauso nuo: celiuliozės eterio polimerizacijos laipsnio, tirpalo koncentracijos, šlyties greičio, temperatūros ir kitų sąlygų. Tirpalo želėjimo savybė būdinga tik alkilceliuliozei ir jos modifikuotiems dariniams. Geliavimo charakteristikos yra susijusios su pakeitimo laipsniu, tirpalo koncentracija ir priedais. Hidroksilalkilo modifikuotų darinių gelio savybės taip pat yra susijusios su hidroksilo alkilo modifikacijos laipsniu. Mažo klampumo MC ir HPmc tirpalui galima paruošti 10–15 % koncentracijos tirpalą, vidutinio klampumo MC ir HPmc – 5–10 % tirpalą, o didelio klampumo MC ir HPmc – tik 2–3 %. tirpalo, o paprastai celiuliozės eterio klampumas taip pat klasifikuojamas 1–2% tirpalu. Didelės molekulinės masės celiuliozės eterio tirštiklio efektyvumas, ta pati tirpalo koncentracija, skirtingos molekulinės masės polimerai turi skirtingą klampumą, klampumą ir molekulinę masę galima išreikšti taip, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn yra vidurkis Aukštas polimerizacijos laipsnis. Mažos molekulinės masės celiuliozės eteris, skirtas pridėti daugiau, kad būtų pasiektas tikslinis klampumas. Jo klampumas mažiau priklauso nuo šlyties greičio, didelis klampumas norint pasiekti tikslinį klampumą, kiekis, kurio reikia pridėti mažiau, klampumas priklauso nuo tirštinimo efektyvumo. Todėl, norint pasiekti tam tikrą konsistenciją, turi būti garantuotas tam tikras celiuliozės eterio kiekis (tirpalo koncentracija) ir tirpalo klampumas. Tirpalo geliavimosi temperatūra mažėjo tiesiškai, didėjant tirpalo koncentracijai, o želėjimas įvyko kambario temperatūroje pasiekus tam tikrą koncentraciją. HPmc turi didelę geliacijos koncentraciją kambario temperatūroje.
Konsistenciją taip pat galima reguliuoti parenkant dalelių dydį ir įvairaus modifikavimo laipsnio celiuliozės eterius. Vadinamoji modifikacija yra hidroksilo alkilo grupės įvedimas į MC skeleto struktūrą tam tikru pakeitimo laipsniu. Keičiant santykines dviejų pakaitų reikšmes, tai yra, metoksi ir hidroksilo grupių DS ir MS santykines pakeitimo reikšmes. Keičiant dviejų rūšių pakaitų santykines pakaitų vertes, reikalingos įvairios celiuliozės eterio savybės.
nuoseklumo ir modifikavimo santykis. 5 paveiksle celiuliozės eterio pridėjimas turi įtakos skiedinio vandens suvartojimui ir keičia vandens ir cemento vandens rišiklio santykį, o tai yra tirštinimo efektas. Kuo didesnė dozė, tuo daugiau sunaudojama vandens.
Miltelių pavidalo statybinėse medžiagose naudojami celiuliozės eteriai turi greitai ištirpti šaltame vandenyje ir suteikti sistemai reikiamos konsistencijos. Jei tam tikras šlyties greitis vis dar yra flokuliuojantis ir koloidinis, tai yra nekokybiškas arba prastos kokybės produktas.
Taip pat yra geras linijinis ryšys tarp cemento srutos konsistencijos ir celiuliozės eterio dozės, celiuliozės eteris gali labai padidinti skiedinio klampumą, kuo didesnė dozė, tuo akivaizdesnis poveikis.
Didelio klampumo celiuliozės eterio vandeninis tirpalas pasižymi dideliu tiksotropiškumu, o tai yra viena iš celiuliozės eterio savybių. Vandeniniai Mc tipo polimerų tirpalai paprastai turi pseudoplastinį, netiksotropinį skystumą, esant žemesnei nei gelio temperatūra, tačiau Niutono tekėjimo savybės esant mažam šlyties greičiui. Pseudoplastiškumas didėja didėjant celiuliozės eterio molekulinei masei arba koncentracijai ir nepriklauso nuo pakaitų tipo ir laipsnio. Todėl tos pačios klampos klasės celiuliozės eteriai, nesvarbu, MC, HPmc ar HEmc, visada turi tas pačias reologines savybes, kol koncentracija ir temperatūra išlieka pastovi. Kai temperatūra pakyla, susidaro struktūrinis gelis ir susidaro didelis tiksotropinis srautas. Didelės koncentracijos ir mažo klampumo celiuliozės eteriai pasižymi tiksotropija net žemesnėje už gelio temperatūrą. Ši savybė yra labai naudinga statant statybinį skiedinį, kad būtų galima reguliuoti jo srautą ir tekėjimą. Čia reikia paaiškinti, kad kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geriau sulaiko vandenį, tačiau kuo didesnis klampumas, tuo didesnė santykinė celiuliozės eterio molekulinė masė, atitinkamai sumažėja jo tirpumas, o tai daro neigiamą įtaką. skiedinio koncentracija ir konstrukcijos charakteristikos. Kuo didesnis klampumas, tuo ryškesnis skiedinio tirštinamasis poveikis, tačiau tai nėra visiškai proporcingas santykis. Mažo klampumo, bet modifikuotas celiuliozės eteris, pagerinantis šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą, pasižymi geresniu veikimu, padidėjus klampumui, pagerėjo celiuliozės eterio vandens sulaikymas.
Paskelbimo laikas: 2022-03-30