L'etere di cellulosa è un importante additivo per materiale da costruzione, ampiamente utilizzato nella costruzione di mortaio, polvere di stucco, rivestimento e altri prodotti per migliorare le proprietà fisiche e le prestazioni di costruzione del materiale. I componenti principali dell'etere della cellulosa includono la struttura di base della cellulosa e i sostituenti introdotti dalla modifica chimica, che gli conferiscono solubilità unica, ispessimento, ritenzione idrica e proprietà reologiche.
1. Struttura di base della cellulosa
La cellulosa è uno dei polisaccaridi più comuni in natura, principalmente derivato dalle fibre vegetali. È il componente principale dell'etere di cellulosa e determina la sua struttura e le sue proprietà di base. Le molecole di cellulosa sono composte da unità di glucosio collegate da legami β-1,4-glicosidici per formare una struttura a catena lunga. Questa struttura lineare dà la cellulosa ad alta resistenza e un alto peso molecolare, ma la sua solubilità in acqua è scarsa. Al fine di migliorare la solubilità idrica della cellulosa e adattarsi alle esigenze dei materiali da costruzione, la cellulosa deve essere modificata chimicamente.
2. Componenti dei sostituenti della reazione eterificativa
Le proprietà uniche dell'etere di cellulosa sono ottenute principalmente dai sostituenti introdotti dalla reazione di eterificazione tra il gruppo idrossilico (-OH) dei composti di cellulosa ed etere. I sostituenti comuni includono metossi (-och₃), etossi (-oc₂h₅) e idrossipropil (-ch₂chohch₃). L'introduzione di questi sostituenti cambia la solubilità, l'ispessimento e la ritenzione idrica della cellulosa. Secondo i diversi sostituenti introdotti, gli eteri di cellulosa possono essere divisi in metil cellulosa (MC), idrossietil cellulosa (HEC), idrossipropil metil cellulosa (HPMC) e altri tipi.
Metil cellulosa (MC): il metil cellulosa si forma introducendo sostituenti metilici (-och₃) nei gruppi idrossilici nella molecola di cellulosa. Questo etere di cellulosa ha una buona solubilità in acqua e proprietà ispessenti ed è ampiamente utilizzato in mortaio secco, adesivi e rivestimenti. MC ha un'eccellente ritenzione idrica e aiuta a ridurre la perdita di acqua nei materiali da costruzione, garantendo l'adesione e la resistenza del mortaio e della polvere di stucco.
Idrossietil cellulosa (HEC): l'idrossietil cellulosa si forma introducendo sostituenti idrossietil (-oc₂h₅), il che lo rende più solubile in acqua e resistente al sale. L'HEC è comunemente usato in rivestimenti a base d'acqua, vernici in lattice e costruzione di additivi. Ha eccellenti proprietà di ispessimento e formazione di film e può migliorare significativamente le prestazioni di costruzione dei materiali.
L'idrossipropil metilcellulosio (HPMC): l'idrossipropil metilcellulosa è formato dall'introduzione simultanea di sostituenti idrossipropil (-ch₂chohch₃) e metil. Questo tipo di etere di cellulosa mostra un'eccellente ritenzione idrica, lubrificienza e operabilità nei materiali da costruzione come mortaio secco, adesivi di piastrelle e sistemi di isolamento delle pareti esterne. HPMC ha anche una buona resistenza alla temperatura e resistenza al gelo, quindi può migliorare effettivamente le prestazioni dei materiali da costruzione in condizioni climatiche estreme.
3. Solubilità dell'acqua e ispessimento
La solubilità dell'acqua dell'etere di cellulosa dipende dal tipo e dal grado di sostituzione del sostituente (ad esempio, il numero di gruppi idrossilici sostituiti su ciascuna unità di glucosio). Il grado adeguato di sostituzione consente alle molecole di cellulosa di formare una soluzione uniforme in acqua, dando al materiale buone proprietà di ispessimento. Nei materiali da costruzione, gli eteri di cellulosa come ispessenti possono aumentare la viscosità del mortaio, prevenire la stratificazione e la segregazione dei materiali e quindi migliorare le prestazioni delle costruzioni.
4. Ritenzione idrica
La ritenzione idrica dell'etere di cellulosa è cruciale per la qualità dei materiali da costruzione. In prodotti come mortaio e polvere di stucco, l'etere di cellulosa può formare un fitto film d'acqua sulla superficie del materiale per impedire all'acqua di evaporare troppo rapidamente, estendendo così il tempo aperto e l'operabilità del materiale. Questo svolge un ruolo importante nel migliorare la forza di legame e nel prevenire il crack.
5. Reologia e prestazioni di costruzione
L'aggiunta di etere di cellulosa migliora significativamente le proprietà reologiche dei materiali da costruzione, ovvero il comportamento di flusso e deformazione dei materiali sotto forze esterne. Può migliorare la ritenzione idrica e la lubrificienza del mortaio, aumentare la pompabilità e la facilità di costruzione dei materiali. Nel processo di costruzione come spruzzatura, raschiatura e muratura, etere di cellulosa aiuta a ridurre la resistenza e migliorare l'efficienza del lavoro, garantendo al contempo un rivestimento uniforme senza calci.
6. Compatibilità e protezione ambientale
L'etere di cellulosa ha una buona compatibilità con una varietà di materiali da costruzione, tra cui cemento, gesso, calce, ecc. Durante il processo di costruzione, non reagirà negativamente con altri componenti chimici per garantire la stabilità del materiale. Inoltre, l'etere della cellulosa è un additivo verde ed ecologico, che deriva principalmente dalle fibre vegetali naturali, è innocuo per l'ambiente e soddisfa i requisiti di protezione ambientale dei moderni materiali da costruzione.
7. Altri ingredienti modificati
Al fine di migliorare ulteriormente le prestazioni dell'etere di cellulosa, nella produzione effettiva possono essere introdotti altri ingredienti modificati. Ad esempio, alcuni produttori miglioreranno la resistenza all'acqua e la resistenza alle intemperie dell'etere di cellulosa mediante silicone, paraffina e altre sostanze. L'aggiunta di questi ingredienti modificati è di solito per soddisfare requisiti di applicazione specifici, come aumentare la permeabilità e la durata del materiale nei rivestimenti a parete esterni o nei mortai impermeabili.
Come componente importante nei materiali da costruzione, l'etere di cellulosa ha proprietà multifunzionali, tra cui ispessimento, ritenzione idrica e proprietà reologiche migliorate. I suoi componenti principali sono la struttura di base della cellulosa e i sostituenti introdotti dalla reazione di eterificazione. Diversi tipi di eteri di cellulosa hanno diverse applicazioni e prestazioni nei materiali da costruzione a causa delle differenze nei loro sostituenti. Eteri di cellulosa non solo possono migliorare le prestazioni di costruzione dei materiali, ma anche migliorare la qualità complessiva e la durata degli edifici. Pertanto, gli eteri di cellulosa hanno ampie prospettive di applicazione nei moderni materiali da costruzione.
Tempo post: settembre-18-2024