増粘効果セルロースエーテルセルロースエーテルの重合度、溶液濃度、剪断速度、温度などの条件に依存します。溶液のゲル化特性は、アルキルセルロースおよびその変性誘導体に特有です。ゲル化特性は、置換度、溶液濃度、添加剤と関連しています。ヒドロキシアルキル変性誘導体の場合、ゲル特性はヒドロキシアルキルの変性度にも関連しています。低粘度のMCとHPMCの場合、10％〜15％溶液を調製できます。中粘度のMCとHPMCは5％〜10％溶液を調製できますが、高粘度のMCとHPMCは2％〜3％溶液しか調製できません。通常、セルロースエーテルの粘度分類も1％〜2％溶液で段階的に分類されます。
高分子量セルロースエーテルは増粘効率が高く、分子量の異なるポリマーは同じ濃度の溶液中で粘度が異なります。目標粘度を達成するには、低分子量セルロースエーテルを大量に添加する必要があります。その粘度はせん断速度にほとんど依存せず、高粘度では添加量が少なくて済み、粘度は増粘効率に依存します。したがって、一定の粘稠度を達成するには、一定量のセルロースエーテル（溶液の濃度）と溶液粘度を保証する必要があります。溶液のゲル化温度も溶液濃度の増加に伴って直線的に低下し、ある濃度に達すると室温でゲル化します。HPMCのゲル化濃度は室温で比較的高くなっています。
粘度は、粒子サイズの選択と、異なる改質度のセルロースエーテルの選択によっても調整できます。いわゆる改質とは、MC骨格構造にヒドロキシアルキル基を一定量置換させることです。2つの置換基の相対的な置換値、つまりよく言われるメトキシアルキル基とヒドロキシアルキル基のDSとMSの相対的な置換値を変化させることによって調整します。2つの置換基の相対的な置換値を変化させることで、セルロースエーテルの様々な性能要件を満たすことができます。
高粘度セルロースエーテル水溶液は高いチキソトロピー性を有しており、これもセルロースエーテルの主な特性である。MCポリマーの水溶液は、ゲル温度以下では擬塑性流動性および非チキソトロピー性を示すが、低せん断速度ではニュートン流動特性を示す。擬塑性は、置換基の種類および置換度にかかわらず、セルロースエーテルの分子量または濃度とともに増加する。したがって、MC、HPMC、HEMCに関係なく、同じ粘度グレードのセルロースエーテルは、濃度および温度が一定に保たれる限り、常に同じレオロジー特性を示す。温度が上昇すると構造ゲルが形成され、高度にチキソトロピー性の流動が生じる。高濃度および低粘度のセルロースエーテルは、ゲル温度以下でもチキソトロピー性を示す。この特性は、建築用モルタルの施工におけるレベリングおよびたるみの調整に大きな利点がある。
ここで説明する必要があるのは、粘度が高いほど、セルロースエーテルセルロースエーテルは粘度が高いほど保水性は向上しますが、粘度が高いほどセルロースエーテルの相対分子量が高くなり、溶解性が低下します。これはモルタルの濃度と施工性に悪影響を及ぼします。粘度が高いほどモルタルの増粘効果は顕著になりますが、完全に比例するわけではありません。中粘度と低粘度の改質セルロースエーテルは、湿潤モルタルの構造強度を向上させる上で優れた性能を発揮します。粘度の上昇に伴い、セルロースエーテルの保水性は向上します。
投稿日時: 2024年4月28日