Cellulose-ether is een polymeerverbinding die via een etherificatieproces uit natuurlijke cellulose wordt gesynthetiseerd. Het is een uitstekend verdikkingsmiddel en waterretentiemiddel.
Onderzoeksachtergrond
Cellulose-ethers worden de laatste jaren veelvuldig gebruikt in droge mortel. De meest gebruikte zijn enkele niet-ionogene cellulose-ethers, waaronder methylcellulose-ether (MC), hydroxyethylcellulose-ether (HEC), hydroxyethylcellulose-ether, methylcellulose-ether (HEMC) en hydroxypropylmethylcellulose-ether (HPMC). Momenteel is er weinig literatuur beschikbaar over de meetmethode voor de viscositeit van cellulose-etheroplossingen. In ons land zijn er slechts enkele normen en monografieën die de testmethode voor de viscositeit van cellulose-etheroplossingen voorschrijven.
De bereidingsmethode van cellulose-etheroplossing
Bereiding van methylcellulose-etheroplossing
Methylcellulose-ethers zijn cellulose-ethers die methylgroepen in het molecuul bevatten, zoals MC, HEMC en HPMC. Dankzij de hydrofobiciteit van de methylgroep hebben cellulose-etheroplossingen met methylgroepen thermische gelerende eigenschappen, dat wil zeggen dat ze onoplosbaar zijn in heet water bij een temperatuur hoger dan hun geleringstemperatuur (ongeveer 60-80 °C). Om te voorkomen dat de cellulose-etheroplossing agglomereert, verwarmt u het water tot boven de geltemperatuur, ongeveer 80-90 °C. Voeg vervolgens het cellulose-etherpoeder toe aan het hete water, roer om te dispergeren, blijf roeren en laat afkoelen tot de ingestelde temperatuur, waarna een uniforme cellulose-etheroplossing kan worden gevormd.
Oplosbaarheidseigenschappen van niet-oppervlaktebehandelde methylcellulosehoudende ethers
Om agglomeratie van cellulose-ether tijdens het oplossingsproces te voorkomen, voeren fabrikanten soms een chemische oppervlaktebehandeling uit op poedervormige cellulose-etherproducten om het oplossen te vertragen. Het oplossingsproces vindt plaats nadat de cellulose-ether volledig is gedispergeerd, waardoor het direct kan worden gedispergeerd in koud water met een neutrale pH-waarde zonder agglomeraten te vormen. Hoe hoger de pH-waarde van de oplossing, hoe korter de oplostijd van de cellulose-ether met vertraagde oplossingseigenschappen. Pas de pH-waarde van de oplossing aan naar een hogere waarde. Alkaliteit elimineert de vertraagde oplosbaarheid van de cellulose-ether, waardoor de cellulose-ether agglomeraten vormt tijdens het oplossen. Daarom moet de pH-waarde van de oplossing worden verhoogd of verlaagd nadat de cellulose-ether volledig is gedispergeerd.
Oplosbaarheidseigenschappen van oppervlaktebehandelde methylcellulosehoudende ethers
Bereiding van hydroxyethylcellulose-etheroplossing
Een oplossing van hydroxyethylcellulose-ether (HEC) heeft geen thermische geleringseigenschappen. Daarom zal HEC zonder oppervlaktebehandeling ook agglomeraten vormen in warm water. Fabrikanten voeren over het algemeen een chemische oppervlaktebehandeling uit op HEC-poeder om het oplossen te vertragen, zodat het direct kan worden gedispergeerd in koud water met een neutrale pH-waarde zonder agglomeraten te vormen. Evenzo kan HEC in een oplossing met een hoge alkaliteit ook agglomeraten vormen door het vertraagde verlies aan oplosbaarheid. Omdat de cementbrij na hydratatie alkalisch is en de pH-waarde van de oplossing tussen 12 en 13 ligt, is de oplossnelheid van de oppervlaktebehandelde cellulose-ether in de cementbrij ook zeer snel.
Oplosbaarheidseigenschappen van oppervlaktebehandeld HEC
Conclusie en analyse
1. Dispersieproces
Om te voorkomen dat de testtijd negatief wordt beïnvloed door het langzaam oplossen van oppervlaktebehandelingsmiddelen, wordt aanbevolen om heet water te gebruiken bij de voorbereiding.
2. Koelproces
Cellulose-etheroplossingen moeten worden geroerd en afgekoeld tot kamertemperatuur om de koelsnelheid te verminderen, wat langere testtijden vereist.
3. Roerproces
Blijf roeren nadat de cellulose-ether aan het hete water is toegevoegd. Wanneer de watertemperatuur onder de geltemperatuur daalt, begint de cellulose-ether op te lossen en wordt de oplossing geleidelijk viskeus. Verlaag dan de roersnelheid. Nadat de oplossing een bepaalde viscositeit heeft bereikt, moet deze meer dan 10 uur stilstaan voordat de bellen langzaam naar de oppervlakte drijven, barsten en verdwijnen.
Luchtbellen in cellulose-etheroplossing
4. Hydratatieproces
De kwaliteit van cellulose-ether en water moet nauwkeurig worden gemeten. Wacht niet tot de oplossing een hogere viscositeit heeft bereikt voordat u water bijvult.
5. Viscositeitstest
Vanwege de thixotropie van cellulose-etheroplossing zal de rotor van de rotatieviscosimeter bij het testen van de viscositeit de oplossing verstoren en de meetresultaten beïnvloeden wanneer deze in de oplossing wordt geplaatst. Nadat de rotor in de oplossing is geplaatst, moet deze daarom 5 minuten staan voordat u de test uitvoert.
Plaatsingstijd: 22-03-2023