L’èter de cel·lulosa és un important additiu de material de construcció, àmpliament utilitzat en morter d’edificis, pols de masses, recobriment i altres productes per millorar les propietats físiques i el rendiment de la construcció del material. Els components principals de l’èter de cel·lulosa inclouen l’estructura bàsica de la cel·lulosa i els substituents introduïts per la modificació química, que li donen solubilitat única, espessiment, retenció d’aigua i propietats reològiques.
1. Estructura bàsica de cel·lulosa
La cel·lulosa és un dels polisacàrids més comuns de la natura, derivat principalment de fibres vegetals. És el component principal de l’èter de cel·lulosa i determina la seva estructura i les seves propietats bàsiques. Les molècules de cel·lulosa estan compostes per unitats de glucosa connectades per enllaços β-1,4-glicosídics per formar una estructura de cadena llarga. Aquesta estructura lineal proporciona una gran resistència a la cel·lulosa i un pes molecular elevat, però la seva solubilitat en l’aigua és deficient. Per tal de millorar la solubilitat en aigua de la cel·lulosa i adaptar -se a les necessitats dels materials de construcció, cal modificar la cel·lulosa.
2.
Les propietats úniques de l’èter de cel·lulosa s’aconsegueixen principalment pels substituents introduïts per la reacció d’etterificació entre el grup hidroxil (-oh) de compostos de cel·lulosa i èter. Els substituents comuns inclouen metoxi (-OCH₃), etoxi (-oc₂h₅) i hidroxipropil (-ch₂chohch₃). La introducció d’aquests substituents canvia la solubilitat, l’espessiment i la retenció d’aigua de la cel·lulosa. Segons els diferents substituents introduïts, els èters de cel·lulosa es poden dividir en metil cel·lulosa (MC), hidroxietil cel·lulosa (HEC), hidroxipropil metil cel·lulosa (HPMC) i altres tipus.
Metil cel·lulosa (MC): la cel·lulosa de metil es forma introduint substituents de metil (-OCH) en els grups hidroxil de la molècula de cel·lulosa. Aquest èter de cel·lulosa té una bona solubilitat en aigua i un espessiment i s’utilitza àmpliament en morter sec, adhesius i recobriments. La MC té una excel·lent retenció d’aigua i ajuda a reduir la pèrdua d’aigua en materials de construcció, garantint l’adhesió i la força del morter i la pols.
Hidroxietil cel·lulosa (HEC): la cel·lulosa hidroxietil es forma introduint substituents d’hidroxietil (-oc₂h₅), cosa que la fa més soluble en aigua i resistent a la sal. HEC s’utilitza habitualment en recobriments a base d’aigua, pintures de làtex i additius de construcció. Té excel·lents propietats d’espessiment i formació de pel·lícules i pot millorar significativament el rendiment de la construcció dels materials.
La hidroxipropil metilcellulosa (HPMC): la hidroxipropil metilcellulosa es forma mitjançant la introducció simultània d’hidroxipropil (-CH₂CHOHCH₃) i substituents de metil. Aquest tipus d’èter de cel·lulosa presenta una excel·lent retenció d’aigua, lubricitat i operació en materials de construcció com morter sec, adhesius de rajoles i sistemes d’aïllament de parets exteriors. L’HPMC també té una bona resistència a la temperatura i resistència a les gelades, de manera que pot millorar eficaçment el rendiment dels materials de construcció en condicions climàtiques extremes.
3. Solubilitat i espessiment d’aigua
La solubilitat d’aigua de l’èter de cel·lulosa depèn del tipus i del grau de substitució del substituent (és a dir, del nombre de grups hidroxil substituïts a cada unitat de glucosa). El grau de substitució adequat permet a les molècules de cel·lulosa formar una solució uniforme a l’aigua, donant al material un bon espessiment. En els materials de construcció, els èters de cel·lulosa com a espessidors poden augmentar la viscositat del morter, evitar l'estratificació i la segregació de materials i millorar així el rendiment de la construcció.
4. Retenció d’aigua
La retenció d’aigua de l’èter de cel·lulosa és crucial per a la qualitat dels materials de construcció. En productes com el morter i la pols de Putty, l’èter de cel·lulosa pot formar una pel·lícula d’aigua densa a la superfície del material per evitar que l’aigua s’evapori massa ràpidament, ampliant així el temps obert i l’operació del material. Això té un paper important en la millora de la força d’enllaç i la prevenció de l’esquerdament.
5. Reologia i rendiment de la construcció
L’addició d’èter de cel·lulosa millora significativament les propietats reològiques dels materials de construcció, és a dir, el flux i el comportament de la deformació dels materials sota forces externes. Pot millorar la retenció d’aigua i la lubricitat del morter, augmentar la bombabilitat i la facilitat de la construcció de materials. En el procés de construcció, com ara ruixat, rascat i maçoneria, l’èter de cel·lulosa ajuda a reduir la resistència i millorar l’eficiència del treball, alhora que s’assegura un recobriment uniforme sense caure.
6. Compatibilitat i protecció ambiental
L’èter de cel·lulosa té una bona compatibilitat amb diversos materials de construcció, inclosos ciment, guix, calç, etc. Durant el procés de construcció, no reaccionarà negativament amb altres components químics per assegurar l’estabilitat del material. A més, l’èter de cel·lulosa és un additiu verd i respectuós amb el medi ambient, que es deriva principalment de les fibres vegetals naturals, és inofensiva al medi ambient i compleix els requisits de protecció ambiental dels materials de construcció moderns.
7. Altres ingredients modificats
Per millorar encara més el rendiment de l’èter de cel·lulosa, es poden introduir altres ingredients modificats en la producció real. Per exemple, alguns fabricants milloraran la resistència a l’aigua i la resistència al clima de l’èter cel·lulós mitjançant la composició de silicona, parafina i altres substàncies. L’addició d’aquests ingredients modificats sol complir els requisits d’aplicació específics, com ara l’augment de la anti-permeabilitat i la durabilitat del material en recobriments de paret exterior o morters impermeables.
Com a component important en els materials de construcció, l’èter de cel·lulosa té propietats multifuncionals, incloent espessiment, retenció d’aigua i propietats reològiques millorades. Els seus components principals són l'estructura bàsica de la cel·lulosa i els substituents introduïts per la reacció d'etterificació. Diferents tipus d’èters de cel·lulosa tenen diferents aplicacions i actuacions en materials de construcció a causa de les diferències en els seus substituents. Els èters de cel·lulosa no només poden millorar el rendiment de la construcció de materials, sinó que també millorar la qualitat general i la vida útil dels edificis. Per tant, els èters de cel·lulosa tenen àmplies perspectives d’aplicació en materials de construcció moderns.
Hora del post: 18 de setembre de 2014