اجزای اساسی اتر سلولز در مصالح ساختمانی چیست؟

سلولز اتر یک ماده افزودنی مهم ساختمانی است که به طور گسترده در ساخت ملات ، پودر بتونه ، پوشش و سایر محصولات مورد استفاده قرار می گیرد تا خصوصیات فیزیکی و عملکرد ساخت و ساز مواد را بهبود بخشد. مؤلفه های اصلی اتر سلولز شامل ساختار اساسی سلولز و جایگزین های معرفی شده توسط اصلاح شیمیایی است که به آن حلالیت ، ضخیم شدن ، احتباس آب و خاصیت رئولوژیکی می دهد.

1. ساختار اساسی سلولز

سلولز یکی از رایج ترین پلی ساکاریدها در طبیعت است که عمدتا از الیاف گیاهی حاصل می شود. این مؤلفه اصلی اتر سلولز است و ساختار و خواص اساسی آن را تعیین می کند. مولکول های سلولز از واحدهای گلوکز متصل شده توسط پیوندهای β-1،4 گلیکوزیدی برای تشکیل یک ساختار زنجیره ای طولانی تشکیل شده اند. این ساختار خطی به سلولز قدرت بالا و وزن مولکولی بالا می دهد ، اما حلالیت آن در آب ضعیف است. به منظور بهبود حلالیت آب سلولز و سازگاری با نیازهای مصالح ساختمانی ، سلولز باید از نظر شیمیایی اصلاح شود.

2. جایگزین ها-مؤلفه های کلید واکنش اتریکاسیون

خصوصیات منحصر به فرد اتر سلولز به طور عمده توسط جایگزین های معرفی شده توسط واکنش اتریکاسیون بین گروه هیدروکسیل (-OH) ترکیبات سلولز و اتر حاصل می شود. جایگزین های متداول شامل methoxy (-och₃) ، اتوکسی (-oc₂h₅) و هیدروکسی پروپیل (-Ch₂chohch₃) است. معرفی این جایگزین ها باعث افزایش حلالیت ، ضخیم شدن و احتباس آب سلولز می شود. با توجه به جایگزین های مختلف معرفی شده ، اترهای سلولز می توانند به متیل سلولز (MC) ، هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) و انواع دیگر تقسیم شوند.

متیل سلولز (MC): متیل سلولز با معرفی جایگزین های متیل (-och₃) به گروههای هیدروکسیل در مولکول سلولز تشکیل می شود. این اتر سلولز دارای حلالیت آب و ضخیم کننده خوبی در آب است و به طور گسترده در ملات خشک ، چسب و پوشش استفاده می شود. MC دارای احتباس آب عالی است و به کاهش آب در مصالح ساختمانی کمک می کند و از چسبندگی و استحکام ملات و پودر بتونه اطمینان می یابد.

هیدروکسی اتیل سلولز (HEC): هیدروکسی اتیل سلولز با معرفی جایگزین های هیدروکسی اتیل (-oc₂h₅) تشکیل می شود ، که باعث می شود محلول در آب و مقاوم در برابر نمک باشد. HEC معمولاً در پوشش های مبتنی بر آب ، رنگهای لاتکس و مواد افزودنی ساختمان استفاده می شود. این خاصیت ضخیم و ضخیم کننده عالی است و می تواند عملکرد ساخت و ساز مواد را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC): هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با معرفی همزمان هیدروکسی پروپیل (-Ch₂chohch₃) و متیل جایگزین می شود. این نوع اتر سلولز دارای احتباس آب عالی ، روانکاری و قابلیت بهره برداری در مصالح ساختمانی مانند ملات خشک ، چسب کاشی و سیستم عایق بندی دیواره بیرونی است. HPMC همچنین از مقاومت دما و مقاومت در برابر یخبندان برخوردار است ، بنابراین می تواند به طور موثری عملکرد مصالح ساختمانی را در شرایط شدید آب و هوایی بهبود بخشد.

3. حلالیت و ضخیم شدن آب

حلالیت آب اتر سلولز به نوع و درجه جایگزینی جایگزین بستگی دارد (یعنی تعداد گروههای هیدروکسیل جایگزین شده در هر واحد گلوکز). درجه مناسب تعویض مولکول های سلولز را قادر می سازد تا یک محلول یکنواخت در آب تشکیل دهند و به مواد ضخیم کننده خوبی می دهند. در مصالح ساختمانی ، اترهای سلولز به عنوان ضخیم کننده می توانند ویسکوزیته ملات را افزایش دهند ، از طبقه بندی و تفکیک مواد جلوگیری کنند و در نتیجه عملکرد ساخت و ساز را بهبود بخشند.

4. حفظ آب

احتباس آب اتر سلولز برای کیفیت مصالح ساختمانی بسیار مهم است. در محصولاتی مانند ملات و پودر بتونه ، اتر سلولز می تواند یک فیلم آب متراکم را روی سطح مواد تشکیل دهد تا از سرعت زیاد آب جلوگیری کند و از این طریق زمان باز و عملکرد مواد را گسترش می دهد. این نقش مهمی در بهبود استحکام پیوند و جلوگیری از ترک خوردگی دارد.

5. رئولوژی و عملکرد ساختمانی

افزودن اتر سلولز به طور قابل توجهی خصوصیات رئولوژیکی مصالح ساختمانی را بهبود می بخشد ، یعنی جریان و رفتار تغییر شکل مواد تحت نیروهای خارجی. این امر می تواند باعث افزایش آب و روانکاری ملات ، افزایش قابلیت پراکندگی و سهولت در ساخت مواد شود. در فرآیند ساخت و ساز مانند پاشش ، خراش و سنگ تراشی ، اتر سلولز به کاهش مقاومت و بهبود راندمان کار کمک می کند ، ضمن اینکه از پوشش یکنواخت بدون لکه دار اطمینان می دهد.

6. سازگاری و حفاظت از محیط زیست

اتر سلولز سازگاری خوبی با انواع مصالح ساختمانی از جمله سیمان ، گچ ، آهک و غیره دارد. در طی فرآیند ساخت ، برای اطمینان از ثبات مواد ، با سایر اجزای شیمیایی واکنش منفی نخواهد داد. علاوه بر این ، اتر سلولز یک افزودنی سبز و سازگار با محیط زیست است که عمدتاً از الیاف گیاهی طبیعی حاصل می شود ، برای محیط زیست بی ضرر است و نیازهای حفاظت از محیط زیست مصالح ساختمانی مدرن را برآورده می کند.

7. سایر مواد اصلاح شده

به منظور بهبود بیشتر عملکرد اتر سلولز ، سایر مواد اصلاح شده ممکن است در تولید واقعی معرفی شوند. به عنوان مثال ، برخی از تولید کنندگان با ترکیب با سیلیکون ، پارافین و سایر مواد ، مقاومت در برابر آب و مقاومت در برابر آب و هوا اتر سلولز را تقویت می کنند. علاوه بر این از این مواد اصلاح شده معمولاً برای برآورده کردن نیازهای خاص کاربردی ، مانند افزایش ضد آب و دوام در پوشش دیواره های بیرونی یا خمپاره های ضد آب است.

به عنوان یک مؤلفه مهم در مصالح ساختمانی ، اتر سلولز دارای خواص چند منظوره ای از جمله ضخیم شدن ، احتباس آب و بهبود خواص رئولوژیکی است. مؤلفه های اصلی آن ساختار اساسی سلولز و جایگزین های معرفی شده توسط واکنش اتر است. انواع مختلفی از اترهای سلولز به دلیل تفاوت در جایگزین های خود ، کاربردهای مختلفی در مصالح ساختمانی دارند. اترهای سلولز نه تنها می توانند عملکرد ساخت و ساز مواد را بهبود بخشند ، بلکه کیفیت کلی و عمر خدمات ساختمانها را نیز بهبود می بخشند. بنابراین ، اترهای سلولز چشم انداز کاربرد گسترده ای در مصالح ساختمانی مدرن دارند.