איזה תפקיד ממלאת אתר תאית במרגמה מעורבת יבשה?

אתר תאית הוא פולימר סינטטי העשוי תאית טבעית כחומר גלם על ידי שינוי כימי. אתר תאית הוא נגזרת של תאית טבעית, ייצור אתר תאית ופולימר סינטטי שונה, החומר הבסיסי ביותר שלו הוא תאית, תרכובות פולימריות טבעיות. בשל הייחודיות של מבנה התאית הטבעית, לתאי עצמו אין שום יכולת להגיב עם חומר האתרי. אך לאחר הטיפול בחומר הנפיחות, נהרסו קשרי המימן החזקים בין שרשראות מולקולריות ושרשראות, ופעילות קבוצת ההידרוקסיל שוחררה לתאי אלקלי עם יכולת התגובה, ואתר תאית הושגה באמצעות התגובה של חומר האתרי - OH לקבוצת OH לקבוצת - או קבוצה.

המאפיינים של אתרי התאית תלויים בסוג, במספר ותפוצה של תחליפים. ניתן לסווג את סיווג האתר התאית מבוסס גם על סוג התחליפים, דרגת האתינה, מסיסות ויישום קשור. על פי סוג התחליפים בשרשרת המולקולרית, ניתן לחלק אותו לאתר יחיד ואתר מעורב. MC משמש בדרך כלל כאתר יחיד, ואילו HPMC הוא אתר מעורב. Methyl Cellulose Ether MC הוא יחידת גלוקוז תאית טבעית בהידרוקסיל היא מתוקסיד שהוחלף על ידי פורמולה של מבנה המוצר [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, הידרוקסיפרופיל מתיל תאית אתר HPMC הוא יחידה בהידרוקסיל הוא חלק של המיתוקסיד שהוחלף, חלק נוסף של המוצר ההידרוקסיפרופיל שהוחלף, הנוסחה המבנית היא [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X ו- Hydroxyethyl Methyl Cellulose Ether Hemc, הנמצאת בשימוש נרחב ונמכר בשוק.

ניתן לחלק את המסיסות לסוג יוני ולסוג שאינו יוני. אתר תאית שאינו מסיס במים מורכב בעיקר מאתר אלקייל והידרוקסיל אלקיל אתר שתי סדרות של זנים. CMC יוני משמש בעיקר בניצול חומר ניקוי סינטטי, טקסטיל, הדפסה, מזון וניצול נפט. MC MC, HPMC, HEMC ואחרים המשמשים בעיקר בחומרי בניין, ציפוי לטקס, רפואה, כימיה יומית והיבטים אחרים. כחומר עיבוי, סוכן שמירת מים, מייצב, פיזור, סוכן הקמת סרטים.

אחזקת מים של אתר תאית

בייצור חומרי בניין, במיוחד מרגמה מעורבת יבשה, אתר תאית ממלא תפקיד בלתי ניתן להחלפה, במיוחד בייצור מרגמה מיוחדת (מרגמה שונה), הוא חלק חיוני.

לתפקיד החשוב של אתר תאית מסיס במים בטיט יש בעיקר שלושה היבטים, האחד הוא יכולת שמירת מים מצוינת, השנייה היא ההשפעה של עקביות מרגמה ותיקסוטרופיה, והשלישית היא האינטראקציה עם המלט.

שמירת מים אתר תאית, תלויה בבסיס ההידרוסקופיות, הרכב מרגמה, עובי שכבת מרגמה, ביקוש מי מרגמה, זמן עיבוי של חומר עיבוי. אחזקת המים של אתר התאית נובעת ממסיסות והתייבשות של אתר התאית עצמה. ידוע כי שרשראות מולקולריות תאיות, למרות שהן מכילות מספר גדול של קבוצות OH מיובשות מאוד, אינן מסיסות במים בגלל המבנה הגבישי ביותר שלהן. יכולת ההידרציה של קבוצות הידרוקסיל בלבד אינה מספיקה כדי לשלם עבור קשרי המימן הבין -מולקולריים החזקים וכוחות ואן דר וואלס. כאשר מכניסים תחליפים לשרשרת המולקולרית, לא רק התחליפים הורסים את שרשרת המימן, אלא גם קשרי המימן בין -כיין נשברים בגלל חתוך של תחליפים בין שרשראות סמוכות. ככל שהתחליפים גדולים יותר, כך המרחק בין המולקולות גדול יותר. ככל שההרס של אפקט קשר מימן גדול יותר, התרחבות סריג תאית, התמיסה לאתר התאית הופכת מסיסה במים, היווצרות תמיסת צמיגות גבוהה. ככל שהטמפרטורה עולה, הידרציה של הפולימר פוחתת והמים בין השרשראות מונעים החוצה. כאשר מספיק אפקט ההתייבשות, המולקולות מתחילות לצבור והג'ל מתקפל ברשת תלת מימדית. הגורמים המשפיעים על שמירת המים של מרגמה כוללים צמיגות אתר תאית, מינון, גמישות חלקיקים וטמפרטורת השירות.

ככל שהצמיגות של אתר התאית גדול יותר, כך ביצועי שמירה על המים טובים יותר, צמיגות תמיסת הפולימר. המשקל המולקולרי (דרגת הפילמור) של הפולימר נקבע גם על ידי אורך ומורפולוגיה של המבנה המולקולרי של השרשרת, והפצת מספר התחליפים משפיעה ישירות על טווח הצמיגות. [eta] = km alpha

צמיגות מהותית של פתרונות פולימרים

M משקל מולקולרי פולימר

α פולימר מאפיין קבוע

K מקדם פתרונות צמיגות

הצמיגות של תמיסת הפולימר תלויה במשקל המולקולרי של הפולימר. הצמיגות והריכוז של פתרונות אתר תאית קשורים ליישומים שונים. לפיכך, לכל אתר תאית יש מפרטי צמיגות רבים ושונים, ויסות הצמיגות הוא בעיקר באמצעות השפלה של תאית אלקלית, כלומר שבר של שרשרת מולקולרית תאית להשגה.

לגודל החלקיקים, ככל שהחלקיק עדין יותר, כך אחזקת המים טובה יותר. חלקיקים גדולים של מגע אתר תאית עם מים, פני השטח מתמוססים מייד ויוצרים ג'ל כדי לעטוף את החומר כדי למנוע ממולקולות מים להמשיך לחדור, לעיתים לא ניתן לפזר באופן אחיד את המולקולות, היווצרות תמיסה בוצית או תמיסה בוצית או מִצבָּר. המסיסות של אתר התאית היא אחד הגורמים לבחירת אתר תאית.

עיבוי ותיקסוטרופיה של אתר תאית

ההשפעה השנייה של אתר תאית - עיבוי תלויה ב: תואר פילמור אתר תאית, ריכוז תמיסה, קצב גזירה, טמפרטורה ותנאים אחרים. מאפיין הג'לציה של הפיתרון הוא ייחודי לאלקיל תאית ולנגזרותיו שהשתנו. מאפייני הג'לציה קשורים לדרגת החלפה, ריכוז תמיסה ותוספים. עבור נגזרות שהשתנו הידרוקסיל אלקיל, תכונות הג'ל קשורות גם למידת שינוי האלקיל ההידרוקסיל. עבור ריכוז הפתרון של MC צמיגות נמוכה ו- HPMC ניתן להכין 10%-15%פתרון ריכוז, ניתן להכין MC צמיגות בינונית ו- HPMC פתרון 5%-10%וניתן להכין MC צמיגות גבוהה ו- HPMC רק 2%-3% הפתרון, ובדרך כלל הצמיגות של אתר התאית מדורגת גם בפתרון של 1% -2%. ניתן לבטא את היעילות של מעבה אתר משקל מולקולרי גבוה, ריכוז זה של תמיסה, פולימרים במשקל מולקולרי שונים הם בעלי צמיגות שונה, צמיגות ומשקל מולקולרי ניתן לבטא כדלקמן, [η] = 2.92 × 10-2 (DPN) 0.905, DPN הוא הממוצע הממוצע דרגת פילמור גבוהה. אתר תאית משקל מולקולרי נמוך כדי להוסיף עוד להשגת צמיגות היעד. צמיגותה פחות תלויה בקצב הגזירה, צמיגות גבוהה להשגת צמיגות היעד, הכמות הדרושה כדי להוסיף פחות, צמיגות תלויה ביעילות העיבוי. לכן, כדי להשיג עקביות מסוימת, יש להבטיח כמות מסוימת של אתר תאית (ריכוז הפתרון) וצמיגות תמיסה. טמפרטורת הג'לציה של התמיסה ירדה באופן ליניארי עם עליית ריכוז התמיסה, והג'לציה התרחשה בטמפרטורת החדר לאחר הגיעה לריכוז מסוים. ל- HPMC ריכוז ג'לציה גבוה בטמפרטורת החדר.

ניתן להתאים את העקביות גם על ידי בחירת גודל החלקיקים ואתרים תאית בדרגות שונות של שינוי. שינוי מה שנקרא הוא הצגת קבוצת הידרוקסיל אלקיל בדרגה מסוימת של החלפה על מבנה השלד של MC. על ידי שינוי ערכי ההחלפה היחסים של שני התחליפים, כלומר ערכי ההחלפה היחסיים של DS ו- MS של קבוצות methoxy ו- Hydroxyl. תכונות שונות של אתר תאית נדרשות על ידי שינוי ערכי ההחלפה היחסים של שני סוגים של תחליפים.

הקשר בין עקביות לשינוי. באיור 5, תוספת של אתר תאית משפיעה על צריכת המים של מרגמה ומשנה את יחס קלסר המים של מים ומלט, שהוא אפקט העיבוי. ככל שהמינון גבוה יותר, כך צריכת מים גבוהה יותר.

אתרים תאיים המשמשים בחומרי בניין אבקתיים חייבים להתמוסס במהירות במים קרים ולספק למערכת את העקביות הנכונה. אם קצב גזירה נתון הוא עדיין פלוקולנטי וקולואידלי, זהו מוצר לא תקני או באיכות ירודה.

ישנו גם קשר לינארי טוב בין עקביות של Slurry מלט לבין המינון של אתר תאית, אתר תאית יכול להגביר מאוד את צמיגות המרגמה, ככל שהמינון גדול יותר, כך האפקט ברור יותר.

תמיסה מימית של תאית עם צמיגות גבוהה כוללת תיקסוטרופיה גבוהה, שהיא אחד המאפיינים של אתר תאית. לפתרונות מימיים של פולימרים מסוג MC בדרך כלל יש נזילות פסאודופלסטית, לא-טקסוטרופית, מתחת לטמפרטורת הג'ל שלהם, אך תכונות הזרימה הניוטוניות בקצב גזירה נמוך. פסאודופלסטיות עולה עם עליית המשקל המולקולרי או הריכוז של אתר התאית והיא אינה תלויה בסוג ותואר החלף. לפיכך, אתרים תאיים מאותו ציון צמיגות, בין אם MC, HPMC או HEMC, מראים תמיד את אותם תכונות ריאולוגיות כל עוד הריכוז והטמפרטורה נשארים קבועים. כאשר הטמפרטורה עולה, נוצר ג'ל מבני ומתרחשת זרימה תיקסוטרופית גבוהה. אתרי תאית עם ריכוז גבוה וצמיגות נמוכה מראים תאקסוטרופיה אפילו מתחת לטמפרטורת הג'ל. נכס זה הוא תועלת רבה לבניית מרגמה לבניין כדי להתאים את זרימתו ואת רכושו לתליית זרימה. יש להסביר כאן שככל שהצמיגות של אתר התאית גבוהה יותר, כך אחזקת המים טובה יותר, אך ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך המשקל המולקולרי היחסי גבוה יותר של אתר התאית, הפחתה המקבילה של המסיסות שלה, שיש לה השפעה שלילית על ריכוז המרגמה וביצועי הבנייה. ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך השפעת העיבוי ברורה יותר של מרגמה, אך זו אינה מערכת יחסים פרופורציונאלית מוחלטת. חלק מהצמיגות הנמוכה, אך שינו את אתר התאית בשיפור חוזק המבני של מרגמה רטובה יש ביצועים מצוינים יותר, כאשר עליית הצמיגות, שיפור מים של אתר תאית.