L-etere taċ-ċelluloża huwa polimeru sintetiku magħmul minn ċelluloża naturali permezz ta 'modifika kimika. L-etere taċ-ċelluloża huwa derivattiv taċ-ċelluloża naturali. Il-produzzjoni ta 'etere taċ-ċelluloża hija differenti minn polimeri sintetiċi. L-iktar materjal bażiku tiegħu huwa ċ-ċelluloża, kompost polimeru naturali. Minħabba l-partikolarità tal-istruttura naturali taċ-ċelluloża, iċ-ċelluloża nnifisha m'għandha l-ebda abbiltà li tirreaġixxi ma 'aġenti ta' etereifikazzjoni. Madankollu, wara t-trattament tal-aġent ta 'nefħa, il-bonds qawwija ta' l-idroġenu bejn il-ktajjen molekulari u l-ktajjen jinqerdu, u r-rilaxx attiv tal-grupp idrossiliku jsir ċelluloża alkali reattiva. Jiksbu etere taċ-ċelluloża.
Il-proprjetajiet ta 'eteri taċ-ċelluloża jiddependu fuq it-tip, in-numru u d-distribuzzjoni ta' sostituti. Il-klassifikazzjoni ta 'eteri taċ-ċelluloża hija wkoll ibbażata fuq it-tip ta' sostituti, grad ta 'etereifikazzjoni, solubilità u proprjetajiet ta' applikazzjoni relatati. Skond it-tip ta 'sostitwenti fuq il-katina molekulari, jista' jinqasam f'mether mono u ether imħallat. Normalment nużaw MC bħala mono ether, u HPMC bħala ether imħallat. Methyl Cellulose Ether MC huwa l-prodott wara li l-grupp hydroxyl fuq l-unità tal-glukosju taċ-ċelluloża naturali jiġi sostitwit minn grupp metoxi. Il-formula strutturali hija [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X huwa prodott miksub billi tissostitwixxi parti mill-grupp idrossiliku fuq l-unità bi grupp metoxi u parti oħra bi grupp hydroxypropyl. Il-formula strutturali hija [C6H7O2 (OH) 3-Mn (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] X hemm hemc hydroxyethyl metilcellulose ether, li huma l-varjetajiet ewlenin użati u mibjugħa ħafna fis-suq.
F'termini ta 'solubilità, din tista' tinqasam fi joniċi u mhux joniċi. Eteri taċ-ċelluloża mhux ijoniċi li jinħallu fl-ilma huma prinċipalment magħmula minn żewġ serje ta 'eteri alkil u eteri hydroxyalkyl. Ionic CMC jintuża prinċipalment f'deterġenti sintetiċi, stampar u żebgħa tat-tessuti, ikel u esplorazzjoni taż-żejt. MC mhux joniċi, HPMC, HEMC, eċċ huma prinċipalment użati fil-materjali tal-bini, żebgħa tal-lattiċe, mediċina, kimika ta 'kuljum u l-bqija. Użat bħala ħxuna, aġent li jżomm l-ilma, stabilizzatur, dispersant u aġent li jifforma film.
Żamma tal-ilma tal-etere taċ-ċelluloża
Fil-produzzjoni ta 'materjali tal-bini, speċjalment mehrież imħallat niexef, l-etere taċ-ċelluloża għandu rwol insostitwibbli, speċjalment fil-produzzjoni ta' mehrież speċjali (mehrież modifikat), huwa komponent indispensabbli u importanti.
Ir-rwol importanti tal-etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma fil-mehrież għandu prinċipalment tliet aspetti, wieħed huwa kapaċità eċċellenti ta 'żamma tal-ilma, l-ieħor huwa l-influwenza fuq il-konsistenza u t-tixotropija tat-tikħil, u t-tielet hija l-interazzjoni mas-siment.
L-effett taż-żamma tal-ilma tal-etere taċ-ċelluloża jiddependi fuq l-assorbiment tal-ilma tas-saff tal-bażi, il-kompożizzjoni tal-mehrież, il-ħxuna tas-saff tat-tikħil, id-domanda tal-ilma tal-mehrież, u l-ħin tal-issettjar tal-materjal tal-issettjar. Iż-żamma tal-ilma tal-etere taċ-ċelluloża nnifisha ġejja mis-solubilità u d-deidrazzjoni tal-etere taċ-ċelluloża nnifisha. Huwa magħruf sew li għalkemm il-katina molekulari taċ-ċelluloża fiha numru kbir ta 'gruppi OH idratabbli ħafna, mhix solubbli fl-ilma, minħabba li l-istruttura taċ-ċelluloża għandha grad għoli ta' kristallinità. Il-kapaċità ta 'idratazzjoni ta' gruppi ta 'idrossili waħedhom mhix biżżejjed biex tkopri l-bonds qawwija ta' l-idroġenu u l-forzi ta 'van der Waals bejn molekuli. Għalhekk, hija tintefaħ biss iżda ma tinħallx fl-ilma. Meta sostitut jiddaħħal fil-katina molekulari, mhux biss is-sostitut jeqred il-katina tal-idroġenu, iżda wkoll il-bond ta 'l-idroġenu interchain jinqered minħabba l-kundizzjonijiet tas-sostitut bejn il-ktajjen li jmissu magħhom. Iktar ma tkun kbira s-sostitut, iktar tkun kbira d-distanza bejn il-molekuli. Iktar tkun id-distanza. Iktar ma jkun kbir l-effett tal-qerda tal-bonds tal-idroġenu, l-ether taċ-ċelluloża jinħall fl-ilma wara li l-kannizzata taċ-ċelluloża tespandi u s-soluzzjoni tidħol, li tifforma soluzzjoni ta 'viskożità għolja. Meta t-temperatura togħla, l-idratazzjoni tal-polimeru tiddgħajjef, u l-ilma bejn il-ktajjen huwa mkeċċi. Meta l-effett ta 'deidrazzjoni jkun biżżejjed, il-molekuli jibdew jinġabru, u jiffurmaw ġel ta' struttura ta 'netwerk tridimensjonali u mitwija. Fatturi li jaffettwaw iż-żamma tal-ilma tat-tikħil jinkludu l-viskożità tal-etere taċ-ċelluloża, l-ammont miżjud, il-finezza tal-partiċelli u t-temperatura tal-użu.
Aktar ma tkun għolja l-viskożità tal-etere taċ-ċelluloża, aħjar tkun il-prestazzjoni taż-żamma tal-ilma, u iktar tkun għolja l-viskożità tas-soluzzjoni tal-polimeru. Jiddependi fuq il-piż molekulari (grad ta 'polimerizzazzjoni) tal-polimeru, huwa determinat ukoll mit-tul tal-katina ta' l-istruttura molekulari u l-forma tal-katina, u d-distribuzzjoni tat-tipi u l-kwantitajiet tas-sostituti taffettwa wkoll direttament il-firxa tal-viskożità tagħha.
[η] = km α
[η] viskożità intrinsika tas-soluzzjoni tal-polimeru
M Polimeru Piż molekulari
α kostanti karatteristika
K Koeffiċjent tas-Soluzzjoni tal-Viskożità
Il-viskożità ta 'soluzzjoni ta' polimeru tiddependi fuq il-piż molekulari tal-polimeru. Il-viskożità u l-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni tal-etere taċ-ċelluloża huma relatati mal-applikazzjoni f'diversi oqsma. Għalhekk, kull ether taċ-ċelluloża għandu ħafna speċifikazzjonijiet ta 'viskożità differenti, u l-aġġustament tal-viskożità huwa realizzat prinċipalment mid-degradazzjoni taċ-ċelluloża alkali, jiġifieri, it-tkissir tal-ktajjen molekulari taċ-ċelluloża.
Jista 'jidher mill-Figura 1.2 li iktar ma jkun kbir l-ammont ta' etere taċ-ċelluloża miżjuda mal-mehrież, aħjar il-prestazzjoni taż-żamma tal-ilma, u iktar ma tkun għolja l-viskożità, aħjar tkun il-prestazzjoni taż-żamma tal-ilma.
Għad-daqs tal-partikula, iktar tkun irqaq il-partiċella, aħjar iż-żamma tal-ilma ara l-Figura 3. Wara li l-partiċelli kbar ta 'etere taċ-ċelluloża jiġu f'kuntatt ma' l-ilma, il-wiċċ immedjatament jinħall u jifforma ġel biex jagħlaq il-materjal biex jipprevjeni l-molekuli tal-ilma milli jinfiltraw. Xi drabi ma jistax ikun imxerred b'mod uniformi u maħlul anke wara tħawwad fit-tul, li jifforma soluzzjoni jew agglomerazzjoni flokculenti mdardra. Taffettwa ħafna ż-żamma tal-ilma tal-etere taċ-ċelluloża tagħha, u s-solubilità hija waħda mill-fatturi għall-għażla tal-etere taċ-ċelluloża.
Tħaxxin u tixotropija ta 'l-etere taċ-ċelluloża
It-tieni funzjoni ta 'l-etere taċ-ċelluloża - tħaxxin tiddependi fuq: il-grad ta' polimerizzazzjoni ta 'l-etere taċ-ċelluloża, konċentrazzjoni ta' soluzzjoni, rata ta 'shear, temperatura u kundizzjonijiet oħra. Il-proprjetà tal-gelling tas-soluzzjoni hija unika għal alkil ċelluloża u d-derivattivi modifikati tagħha. Il-proprjetajiet tal-ġelazzjoni huma relatati mal-grad ta 'sostituzzjoni, konċentrazzjoni tas-soluzzjoni u addittivi. Għal derivattivi modifikati bl-idrossikil, il-proprjetajiet tal-ġel huma relatati wkoll mal-grad ta 'modifika ta' hydroxyalkyl. Għal MC u HPMC b'viskożità baxxa, 10% -15% soluzzjoni ta 'konċentrazzjoni tista' tiġi ppreparata, 5% -10% soluzzjoni tista 'tiġi ppreparata għal viskożità medja MC u HPMC, u soluzzjoni ta' 2% -3% tista 'tiġi ppreparata għal viskożità għolja MC u HPMC, u ġeneralment il-klassifikazzjoni tal-viskożità ta' l-ether taċ-ċelluloża hija wkoll gradata b'1% ta 'soluzzjoni. L-etere taċ-ċelluloża b'piż molekulari għoli għandu effiċjenza ta 'tħaxxin għoli. Polimeri b'piżijiet molekulari differenti għandhom viskożitajiet differenti fl-istess soluzzjoni ta 'konċentrazzjoni. Grad għoli. Il-viskożità fil-mira tista 'tinkiseb biss billi jiżdiedu ammont kbir ta' piż baxx molekulari taċ-ċelluloża. Il-viskożità tagħha għandha ftit dipendenza fuq ir-rata ta 'shear, u l-viskożità għolja tilħaq il-viskożità fil-mira, u l-ammont ta' żieda meħtieġ huwa żgħir, u l-viskożità tiddependi fuq l-effiċjenza li tħaxxin. Għalhekk, biex tinkiseb ċerta konsistenza, ċertu ammont ta 'ether taċ-ċelluloża (konċentrazzjoni tas-soluzzjoni) u l-viskożità tas-soluzzjoni għandha tkun iggarantita. It-temperatura tal-ġel tas-soluzzjoni tonqos ukoll b’mod lineari biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni, u l-ġellijiet fit-temperatura tal-kamra wara li tilħaq ċerta konċentrazzjoni. Il-konċentrazzjoni tal-ġelazzjoni ta 'HPMC hija ogħla f'temperatura tal-kamra.
Il-konsistenza tista 'wkoll tiġi aġġustata billi l-għażla tad-daqs tal-partiċelli u l-għażla tal-eteri taċ-ċelluloża bi gradi differenti ta' modifika. L-hekk imsejħa modifika hija li tintroduċi ċertu grad ta 'sostituzzjoni ta' gruppi ta 'hydroxyalkyl fuq l-istruttura ta' skeletru ta 'MC. Billi jinbidlu l-valuri ta 'sostituzzjoni relattiva taż-żewġ sostituti, jiġifieri, il-valuri ta' sostituzzjoni relattiva DS u SM tal-gruppi metoxi u hydroxyalkyl li spiss ngħidu. Rekwiżiti ta 'prestazzjoni varji ta' l-etere taċ-ċelluloża jistgħu jinkisbu billi jinbidlu l-valuri ta 'sostituzzjoni relattiva taż-żewġ sostituti.
Mill-Figura 4 nistgħu naraw ir-relazzjoni bejn il-konsistenza u l-modifika. Iż-żieda ta 'etere taċ-ċelluloża fil-Figura 5 taffettwa l-konsum tal-ilma tal-mehrież u tbiddel il-proporzjon ilma-siment, li huwa l-effett li jħaxxen. Aktar ma tkun għolja d-dożaġġ, iktar ikun kbir il-konsum tal-ilma.
L-eteri taċ-ċelluloża użati fil-materjali tal-bini tat-trab għandhom jinħallu malajr fl-ilma kiesaħ u jipprovdu konsistenza xierqa għas-sistema. Jekk tingħata ċerta rata ta 'shear, xorta ssir blokka flokulenti u kollojdali, li hija prodott ta' kwalità fqira jew ta 'kwalità ħażina.
Hemm ukoll relazzjoni lineari tajba bejn il-konsistenza tal-pejst tas-siment u d-doża ta 'etere taċ-ċelluloża. L-etere taċ-ċelluloża jista 'jżid ħafna l-viskożità tal-mehrież. Iktar ma tkun kbira d-dożaġġ, iktar ikun ovvju l-effett, ara l-Figura 6.
Soluzzjoni milwiema ta 'l-etere ta' ċelluloża ta 'viskożità għolja għandha tixotropija għolja, li hija wkoll karatteristika ewlenija ta' l-etere taċ-ċelluloża. Soluzzjonijiet milwiema ta 'polimeri tat-tip MC ġeneralment ikollhom fluwidità psewdoplastika u mhux thixotropic taħt it-temperatura tal-ġel tagħhom, iżda l-proprjetajiet ta' fluss Newtonjan b'rati baxxi ta 'shear. Il-psewdoplastiċità tiżdied bil-piż molekulari jew il-konċentrazzjoni ta 'ether taċ-ċelluloża, irrispettivament mit-tip ta' sostitut u l-grad ta 'sostituzzjoni. Għalhekk, l-eteri taċ-ċelluloża ta 'l-istess grad ta' viskożità, irrispettivament minn MC, HPMC, HEMC, dejjem juru l-istess proprjetajiet reoloġiċi sakemm il-konċentrazzjoni u t-temperatura jinżammu kostanti. Il-ġellijiet strutturali huma ffurmati meta t-temperatura titqajjem, u jseħħu flussi tixotropiċi ħafna. Konċentrazzjoni għolja u viskożità baxxa ta 'eteri taċ-ċelluloża juru tixotropy anke taħt it-temperatura tal-ġel. Din il-proprjetà hija ta 'benefiċċju kbir għall-aġġustament ta' livellar u sagging fil-kostruzzjoni ta 'mehrież tal-bini. Hawnhekk jeħtieġ li jiġi spjegat li iktar ma tkun għolja l-viskożità tal-ether taċ-ċelluloża, aħjar iż-żamma tal-ilma, iżda iktar ma tkun għolja l-viskożità, iktar tkun għolja l-piż molekulari relattiv tal-ether taċ-ċelluloża, u t-tnaqqis korrispondenti fis-solubilità tagħha, li għandu impatt negattiv fuq il-konċentrazzjoni tat-tikħil u l-prestazzjoni tal-kostruzzjoni. Aktar ma tkun għolja l-viskożità, iktar ikun ovvju l-effett li jħawwad fuq il-mehrież, iżda mhuwiex kompletament proporzjonali. Xi viskożità medja u baxxa, iżda l-ether modifikat taċ-ċelluloża għandu prestazzjoni aħjar fit-titjib tas-saħħa strutturali tat-tikħil imxarrab. Biż-żieda tal-viskożità, iż-żamma tal-ilma tal-etere taċ-ċelluloża titjieb.
Ħin ta 'wara: Frar-18-2023