Selüloz eter, kimyasal modifikasyonla hammadde olarak doğal selülozdan yapılan sentetik bir polimerdir. Selüloz eter, doğal selülozun bir türevidir, selüloz eter üretimi ve sentetik polimer farklıdır, en temel malzemesi selüloz, doğal polimer bileşikleridir. Doğal selüloz yapısının özelliğinden dolayı, selülozun kendisi eterleştirici madde ile reaksiyona girme yeteneğine sahip değildir. Ancak şişirme maddesinin işlenmesinden sonra, moleküler zincirler ve zincirler arasındaki güçlü hidrojen bağları yok edildi ve hidroksil grubunun aktivitesi reaksiyon yeteneği ile alkali selüloza salındı ve eterleştirici madde - OH grubunun - OR grubuna reaksiyonu yoluyla selüloz eter elde edildi.
Selüloz eterlerinin özellikleri, ikame edicilerin türüne, sayısına ve dağılımına bağlıdır. Selüloz eterinin sınıflandırılması ayrıca ikame edicilerin türüne, eterleşme derecesine, çözünürlüğe ve ilgili uygulamaya göre de sınıflandırılabilir. Moleküler zincirdeki ikame edicilerin türüne göre, tek eter ve karışık etere ayrılabilir. MC genellikle tek eter olarak kullanılırken, HPmc karışık bir eterdir. Metil selüloz eter MC, hidroksil üzerindeki doğal bir selüloz glikoz birimidir, metoksit ile değiştirilir, ürün yapı formülü [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropil metil selüloz eter HPmc, hidroksil üzerindeki bir birimdir, metoksitin değiştirildiği bir kısımdır, hidroksipropilin başka bir kısmı ürünün yerini alır, Yapısal formülü [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X ve hidroksietil metil selüloz eter HEmc'dir, piyasada yaygın olarak kullanılır ve satılır.
Çözünürlüğe göre iyonik tip ve iyonik olmayan tip olarak ayrılabilir. Suda çözünen iyonik olmayan selüloz eter esas olarak alkil eter ve hidroksil alkil eter olmak üzere iki seri çeşidinden oluşur. İyonik Cmc esas olarak sentetik deterjan, tekstil, baskı, gıda ve petrol sömürüsünde kullanılır. İyonik olmayan MC, HPmc, HEmc ve diğerleri esas olarak yapı malzemeleri, lateks kaplamalar, tıp, günlük kimya ve diğer yönlerde kullanılır. Kalınlaştırıcı madde, su tutma maddesi, dengeleyici, dağıtıcı, film oluşturma maddesi olarak.
Selüloz eter su tutma
Yapı malzemeleri üretiminde, özellikle kuru harç üretiminde selüloz eteri vazgeçilmez bir rol oynamakta, özellikle özel harç (modifiye harç) üretiminde vazgeçilmez bir parçadır.
Suda çözünen selüloz eterinin harçtaki önemli rolü esas olarak üç açıdandır; birincisi mükemmel su tutma kabiliyeti, ikincisi harç kıvamı ve tiksotropi üzerindeki etkisi ve üçüncüsü çimento ile etkileşimidir.
Selüloz eter su tutma, hidroskopikliğin temeline, harcın bileşimine, harç tabakasının kalınlığına, harç su ihtiyacına, yoğunlaşma malzemesinin yoğunlaşma süresine bağlıdır. Selüloz eterin su tutma özelliği, selüloz eterin kendi çözünürlüğünden ve dehidratasyonundan kaynaklanır. Selüloz moleküler zincirlerinin, çok sayıda yüksek oranda hidratlanmış OH grubu içermelerine rağmen, yüksek kristalin yapıları nedeniyle suda çözünmediği iyi bilinmektedir. Hidroksil gruplarının tek başına hidratlama yeteneği, güçlü moleküller arası hidrojen bağları ve van der Waals kuvvetlerini karşılamaya yeterli değildir. Moleküler zincire ikame ediciler sokulduğunda, sadece ikame ediciler hidrojen zincirini yok etmekle kalmaz, aynı zamanda bitişik zincirler arasındaki ikame edicilerin kama şeklinde sıkışması nedeniyle zincirler arası hidrojen bağları da kırılır. İkame ediciler ne kadar büyükse, moleküller arasındaki mesafe o kadar büyük olur. Hidrojen bağı etkisinin yok edilmesi, selüloz kafes genleşmesi ne kadar büyükse, selüloz eter içindeki çözelti suda çözünür hale gelir, yüksek viskoziteli çözelti oluşur. Sıcaklık arttıkça, polimerin hidrasyonu azalır ve zincirler arasındaki su dışarı atılır. Susuzlaştırma etkisi yeterli olduğunda, moleküller bir araya gelmeye başlar ve jel üç boyutlu bir ağ halinde katlanır. Harcın su tutmasını etkileyen faktörler arasında selüloz eter viskozitesi, dozaj, parçacık inceliği ve servis sıcaklığı bulunur.
Selüloz eterinin viskozitesi ne kadar yüksekse, su tutma performansı, polimer çözeltisinin viskozitesi o kadar iyi olur. Polimerin moleküler ağırlığı (polimerizasyon derecesi) ayrıca zincirin moleküler yapısının uzunluğu ve morfolojisi tarafından belirlenir ve ikame edicilerin sayısının dağılımı doğrudan viskozite aralığını etkiler. [eta] = Km alfa
Polimer çözeltilerinin içsel viskozitesi
M polimer molekül ağırlığı
α polimer karakteristik sabiti
K viskozite çözelti katsayısı
Polimer çözeltisinin viskozitesi polimerin moleküler ağırlığına bağlıdır. Selüloz eter çözeltilerinin viskozitesi ve konsantrasyonu çeşitli uygulamalarla ilişkilidir. Bu nedenle, her selüloz eterinin birçok farklı viskozite özelliği vardır, viskozite düzenlemesi de esas olarak alkali selülozun bozunması, yani selüloz moleküler zincirinin kırılması yoluyla elde edilir.
Parçacık boyutu için, parçacık ne kadar ince olursa, su tutma özelliği o kadar iyi olur. Selüloz eterinin büyük parçacıkları suyla temas ettiğinde, yüzey hemen çözünür ve su moleküllerinin nüfuz etmeye devam etmesini önlemek için malzemeyi saran bir jel oluşturur, bazen uzun süreli karıştırma eşit şekilde dağılamaz, çözülebilir, çamurlu bir flokülan çözelti veya aglomera oluşur. Selüloz eterinin çözünürlüğü, selüloz eterini seçmek için faktörlerden biridir.
Selüloz eterinin kalınlaştırılması ve tiksotropisi
Selüloz eterinin ikinci etkisi – koyulaştırma şunlara bağlıdır: selüloz eter polimerizasyon derecesi, çözelti konsantrasyonu, kayma hızı, sıcaklık ve diğer koşullar. Çözeltinin jelleşme özelliği alkil selüloz ve modifiye türevlerine özgüdür. Jelleşme özellikleri ikame derecesi, çözelti konsantrasyonu ve katkı maddeleriyle ilgilidir. Hidroksil alkil modifiye türevler için, jel özellikleri ayrıca hidroksil alkil modifikasyon derecesiyle de ilgilidir. Düşük viskoziteli MC ve HPmc'nin çözelti konsantrasyonu için %10-%15 konsantrasyon çözeltisi hazırlanabilir, orta viskoziteli MC ve HPmc %5-%10 çözelti hazırlanabilir ve yüksek viskoziteli MC ve HPmc yalnızca %2-%3 çözelti hazırlanabilir ve genellikle selüloz eterinin viskozitesi de %1-%2 çözelti ile derecelendirilir. Yüksek molekül ağırlıklı selüloz eter koyulaştırıcı verimliliği, aynı çözelti konsantrasyonu, farklı molekül ağırlıklı polimerler farklı viskoziteye sahiptir, viskozite ve molekül ağırlığı aşağıdaki gibi ifade edilebilir, [η] = 2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn yüksek ortalama polimerizasyon derecesidir. Hedef viskoziteye ulaşmak için düşük molekül ağırlıklı selüloz eterine daha fazla ekleyin. Viskozitesi kayma hızına daha az bağlıdır, hedef viskoziteye ulaşmak için yüksek viskozite, daha az eklenmesi gereken miktar, viskozite koyulaştırma verimliliğine bağlıdır. Bu nedenle, belirli bir kıvam elde etmek için belirli miktarda selüloz eter (çözelti konsantrasyonu) ve çözelti viskozitesi garanti edilmelidir. Çözeltinin jelleşme sıcaklığı, çözelti konsantrasyonunun artmasıyla doğrusal olarak azaldı ve belirli bir konsantrasyona ulaştıktan sonra oda sıcaklığında jelleşme meydana geldi. HPmc, oda sıcaklığında yüksek bir jelleşme konsantrasyonuna sahiptir.
Tutarlılık, farklı modifikasyon derecelerine sahip parçacık boyutu ve selüloz eterleri seçilerek de ayarlanabilir. Sözde modifikasyon, MC'nin iskelet yapısına belirli bir ikame derecesinde hidroksil alkil grubunun eklenmesidir. İki ikame edicinin, yani metoksi ve hidroksil gruplarının DS ve MS göreceli ikame değerlerinin değiştirilmesiyle. İki tür ikame edicinin göreceli ikame değerlerinin değiştirilmesiyle selüloz eterinin çeşitli özellikleri gereklidir.
tutarlılık ve modifikasyon arasındaki ilişki. Şekil 5'te, selüloz eterinin eklenmesi harcın su tüketimini etkiler ve su ve çimentonun su-bağlayıcı oranını değiştirir, bu da kalınlaştırıcı etkidir. Dozaj ne kadar yüksekse, su tüketimi o kadar fazla olur.
Toz yapı malzemelerinde kullanılan selüloz eterleri soğuk suda hızla çözünmeli ve sisteme doğru kıvamı sağlamalıdır. Belirli bir kayma hızı hala flokülant ve kolloidal ise, standart altı veya kalitesiz bir üründür.
Çimento harcı kıvamı ile selüloz eter dozajı arasında da iyi bir doğrusal ilişki vardır, selüloz eter harcın viskozitesini büyük ölçüde artırabilir, dozaj ne kadar fazla olursa etkisi de o kadar belirgin olur.
Yüksek viskoziteli selüloz eter sulu çözeltisi, selüloz eterin özelliklerinden biri olan yüksek tiksotropiye sahiptir. Mc tipi polimerlerin sulu çözeltileri genellikle jel sıcaklıklarının altında psödoplastik, tiksotropik olmayan akışkanlığa, ancak düşük kayma hızlarında Newton akış özelliklerine sahiptir. Psödoplastisite, selüloz eterinin moleküler ağırlığının veya konsantrasyonunun artmasıyla artar ve ikame türünden ve dereceden bağımsızdır. Bu nedenle, MC, HPmc veya HEmc olsun, aynı viskozite derecesine sahip selüloz eterleri, konsantrasyon ve sıcaklık sabit kaldığı sürece her zaman aynı reolojik özellikleri gösterir. Sıcaklık arttığında, yapısal jel oluşur ve yüksek tiksotropik akış meydana gelir. Yüksek konsantrasyonlu ve düşük viskoziteli selüloz eterleri, jel sıcaklığının altında bile tiksotropi gösterir. Bu özellik, akışını ve akış asılı özelliğini ayarlamak için yapı harcı yapımında büyük fayda sağlar. Burada açıklanması gereken husus, selüloz eterinin viskozitesi ne kadar yüksekse su tutma özelliğinin de o kadar iyi olduğu, ancak viskozite ne kadar yüksekse selüloz eterinin bağıl molekül ağırlığının da o kadar yüksek olduğu, çözünürlüğünün buna bağlı olarak azaldığı ve bunun da harç konsantrasyonu ve inşaat performansı üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olduğudur. Viskozite ne kadar yüksekse harcın kalınlaştırıcı etkisi o kadar belirgindir, ancak bu tam orantılı bir ilişki değildir. Bazı düşük viskoziteli, ancak ıslak harcın yapısal mukavemetini iyileştirmede modifiye edilmiş selüloz eter daha mükemmel bir performansa sahiptir, viskozitenin artmasıyla selüloz eterinin su tutma özelliği iyileşmiştir.
Gönderi zamanı: Mar-30-2022