Etherul de celuloză este un aditiv important al materialului de construcție, utilizat pe scară largă în mortarul de construcții, pulberea de chit, acoperirea și alte produse pentru a îmbunătăți proprietățile fizice și performanța de construcție a materialului. Principalele componente ale eterului de celuloză includ structura de bază a celulozei și substituenții introduși de modificarea chimică, care îi conferă solubilitate unică, îngroșare, retenție de apă și proprietăți reologice.
1.. Structura de bază a celulozei
Celuloza este una dintre cele mai frecvente polizaharide din natură, derivată în principal din fibrele vegetale. Este componenta de bază a eterului de celuloză și determină structura și proprietățile sale de bază. Moleculele de celuloză sunt compuse din unități de glucoză conectate prin legături β-1,4-glicozidice pentru a forma o structură cu lanț lung. Această structură liniară oferă celuloză o rezistență ridicată și o greutate moleculară ridicată, dar solubilitatea sa în apă este slabă. Pentru a îmbunătăți solubilitatea în apă a celulozei și pentru a se adapta nevoilor materialelor de construcție, celuloza trebuie modificată chimic.
2. Substituenți-Key Componente ale reacției de eterificare
Proprietățile unice ale eterului de celuloză sunt obținute în principal de substituenții introduși de reacția de eterificare între grupul hidroxil (-OH) al compușilor de celuloză și eter. Substituenții comuni includ metoxi (-och₃), etoxi (-oc₂h₅) și hidroxipropil (-ch₂chohch₃). Introducerea acestor substituenți modifică solubilitatea, îngroșarea și retenția de apă a celulozei. Conform diferiților substituenți introduși, eterii celulozei pot fi împărțite în metil celuloză (MC), hidroxietil celuloză (HEC), hidroxipropil metil celuloză (HPMC) și alte tipuri.
Metil celuloză (MC): metil celuloză se formează prin introducerea substituenilor de metil (-och₃) în grupele hidroxil din molecula de celuloză. Această eter de celuloză are o soluție de apă bună și proprietăți de îngroșare și este utilizat pe scară largă în mortar uscat, adezivi și acoperiri. MC are o retenție excelentă a apei și ajută la reducerea pierderii de apă în materialele de construcție, asigurând aderența și rezistența mortarului și a pulberii de chit.
Hidroxietil celuloză (HEC): hidroxietil celuloză se formează prin introducerea substituenților hidroxietilici (-oc₂h₅), ceea ce îl face mai solubil în apă și rezistent la sare. HEC este utilizat în mod obișnuit în acoperiri pe bază de apă, vopsele din latex și aditivi de construcție. Are proprietăți excelente de îngroșare și formare de film și poate îmbunătăți semnificativ performanța de construcție a materialelor.
Hidroxipropil metilceluloză (HPMC): hidroxipropil metilceluloză este format prin introducerea simultană a hidroxipropilului (-chch₂chohch₃) și a substituenților metilici. Acest tip de eter de celuloză prezintă o retenție excelentă de apă, lubrifiere și operabilitate în materiale de construcție, cum ar fi mortar uscat, adezivi de gresie și sisteme de izolare a pereților exteriori. HPMC are, de asemenea, o rezistență la temperatură bună și o rezistență la îngheț, astfel încât poate îmbunătăți eficient performanța materialelor de construcție în condiții climatice extreme.
3. Solubilitatea și îngroșarea apei
Solubilitatea în apă a eterului de celuloză depinde de tipul și gradul de substituție a substituentului (adică numărul de grupări hidroxil substituite pe fiecare unitate de glucoză). Gradul adecvat de substituție permite moleculelor de celuloză să formeze o soluție uniformă în apă, oferind materialului proprietăți de îngroșare bune. În materialele de construcție, eterii celulozei ca îngroșări pot crește vâscozitatea mortarului, pot preveni stratificarea și segregarea materialelor și, astfel, să îmbunătățească performanța construcției.
4. Retenția de apă
Retenția de apă a eterului de celuloză este crucială pentru calitatea materialelor de construcție. În produse precum mortarul și pulberea de chit, eterul de celuloză poate forma o peliculă de apă densă pe suprafața materialului pentru a preveni evaporarea apei prea repede, extinzând astfel timpul deschis și operabilitatea materialului. Acest lucru joacă un rol important în îmbunătățirea rezistenței la legături și în prevenirea fisurilor.
5. Reologia și performanța construcției
Adăugarea de eter de celuloză îmbunătățește semnificativ proprietățile reologice ale materialelor de construcție, adică comportamentul de flux și deformare a materialelor sub forțe externe. Poate îmbunătăți retenția de apă și lubrifierea mortarului, poate crește pompabilitatea și ușurința construcției de materiale. În procesul de construcție, cum ar fi pulverizarea, răzuire și zidărie, eterul de celuloză ajută la reducerea rezistenței și la îmbunătățirea eficienței muncii, asigurând în același timp o acoperire uniformă, fără a scăpa.
6. Compatibilitatea și protecția mediului
Etherul de celuloză are o compatibilitate bună cu o varietate de materiale de construcție, inclusiv ciment, gips, var, etc. În timpul procesului de construcție, nu va reacționa negativ cu alte componente chimice pentru a asigura stabilitatea materialului. În plus, eterul de celuloză este un aditiv verde și ecologic, care este derivat în principal din fibrele de plante naturale, este inofensivă pentru mediu și îndeplinește cerințele de protecție a mediului ale materialelor de construcție moderne.
7. Alte ingrediente modificate
Pentru a îmbunătăți în continuare performanța eterului de celuloză, pot fi introduse alte ingrediente modificate în producția reală. De exemplu, unii producători vor spori rezistența la apă și rezistența meteorologică a eterului de celuloză prin compunerea cu siliconul, parafina și alte substanțe. Adăugarea acestor ingrediente modificate este de obicei pentru a îndeplini cerințele specifice de aplicare, cum ar fi creșterea anti-permeabilității și durabilitatea materialului în acoperirile de perete exterioare sau în mortarele impermeabile.
Ca o componentă importantă în materialele de construcție, eterul de celuloză are proprietăți multifuncționale, inclusiv îngroșarea, retenția de apă și proprietățile reologice îmbunătățite. Principalele sale componente sunt structura de bază a celulozei și substituenții introduși de reacția de eterificare. Diferite tipuri de eteri de celuloză au aplicații și performanțe diferite în materialele de construcție datorită diferențelor de substituenți. Eterii celulozei nu pot doar să îmbunătățească performanța de construcție a materialelor, ci și să îmbunătățească calitatea generală și durata de viață a clădirilor. Prin urmare, eterii celulozei au perspective largi de aplicare în materialele de construcție moderne.
Timpul post: 18-2024 sept