Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα συνθετικό πολυμερές κατασκευασμένο από φυσική κυτταρίνη ως πρώτη ύλη με χημική τροποποίηση. Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα παράγωγο φυσικής κυτταρίνης, η παραγωγή αιθέρα κυτταρίνης και το συνθετικό πολυμερές είναι διαφορετικό, το πιο βασικό υλικό του είναι η κυτταρίνη, φυσικές ενώσεις πολυμερών. Λόγω της ιδιαιτερότητας της φυσικής δομής της κυτταρίνης, η ίδια η κυτταρίνη δεν έχει την ικανότητα να αντιδρά με αιθεροποιητικό παράγοντα. Αλλά μετά την επεξεργασία του διογκωτικού παράγοντα, οι ισχυροί δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μοριακών αλυσίδων και των αλυσίδων καταστράφηκαν και η δραστηριότητα της υδροξυλικής ομάδας απελευθερώθηκε σε αλκαλική κυτταρίνη με ικανότητα αντίδρασης και ο αιθέρας κυτταρίνης ελήφθη μέσω της αντίδρασης του αιθεροποιητικού παράγοντα - ομάδα ΟΗ σε — Ή ομάδα.
Οι ιδιότητες των αιθέρων κυτταρίνης εξαρτώνται από τον τύπο, τον αριθμό και την κατανομή των υποκαταστατών. Η ταξινόμηση του αιθέρα κυτταρίνης βασίζεται επίσης στον τύπο των υποκαταστατών, τον βαθμό αιθεροποίησης, τη διαλυτότητα και τη σχετική εφαρμογή που μπορούν να ταξινομηθούν. Ανάλογα με τον τύπο των υποκαταστατών στη μοριακή αλυσίδα, μπορεί να χωριστεί σε απλό αιθέρα και μικτό αιθέρα. Το MC χρησιμοποιείται συνήθως ως ένας απλός αιθέρας, ενώ το HPmc είναι ένας μικτός αιθέρας. Ο αιθέρας μεθυλοκυτταρίνης MC είναι μια φυσική μονάδα γλυκόζης κυτταρίνης στο υδροξύλιο είναι μεθοξείδιο που αντικαθίσταται από τον τύπο δομής προϊόντος [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, αιθέρας υδροξυπροπυλ μεθυλοκυτταρίνης Η HPmc είναι μια μονάδα στο υδροξύλιο είναι μέρος του μεθοξειδίου που αντικαταστάθηκε, ένα άλλο μέρος του προϊόντος που αντικατέστησε το υδροξυπροπύλιο, Ο δομικός τύπος είναι [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X και αιθέρας υδροξυαιθυλο μεθυλοκυτταρίνης HEmc, που χρησιμοποιείται ευρέως και πωλείται στην αγορά.
Από τη διαλυτότητα μπορεί να χωριστεί σε ιοντικό τύπο και μη ιοντικό τύπο. Ο υδατοδιαλυτός μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης αποτελείται κυρίως από δύο σειρές ποικιλιών αλκυλαιθέρα και υδροξυλαλκυλαιθέρα. Το Ionic Cmc χρησιμοποιείται κυρίως σε συνθετικά απορρυπαντικά, υφάσματα, εκτύπωση, εκμετάλλευση τροφίμων και πετρελαίου. Μη ιονικά MC, HPmc, HEmc και άλλα που χρησιμοποιούνται κυρίως σε οικοδομικά υλικά, επιστρώσεις λατέξ, ιατρική, καθημερινή χημεία και άλλες πτυχές. Ως παχυντικός παράγοντας, παράγοντας κατακράτησης νερού, σταθεροποιητής, παράγοντας διασποράς, παράγοντας σχηματισμού φιλμ.
Κατακράτηση νερού κυτταρίνης αιθέρα
Στην παραγωγή οικοδομικών υλικών, ιδιαίτερα ξηρού ανάμεικτου κονιάματος, ο αιθέρας της κυτταρίνης παίζει αναντικατάστατο ρόλο, ιδιαίτερα στην παραγωγή ειδικού κονιάματος (τροποποιημένο κονίαμα), είναι απαραίτητο μέρος.
Ο σημαντικός ρόλος του υδατοδιαλυτού αιθέρα κυτταρίνης στο κονίαμα έχει κυρίως τρεις πτυχές, η μία είναι η εξαιρετική ικανότητα συγκράτησης νερού, η δεύτερη είναι η επίδραση της συνοχής και η θιξοτροπία του κονιάματος και η τρίτη είναι η αλληλεπίδραση με το τσιμέντο.
Η κατακράτηση νερού σε αιθέρα κυτταρίνης εξαρτάται από τη βάση της υδροσκοπικότητας, τη σύνθεση του κονιάματος, το πάχος του στρώματος κονιάματος, τη ζήτηση νερού κονιάματος, τον χρόνο συμπύκνωσης του υλικού συμπύκνωσης. Η κατακράτηση νερού του αιθέρα κυτταρίνης προέρχεται από τη διαλυτότητα και την αφυδάτωση του ίδιου του αιθέρα κυτταρίνης. Είναι ευρέως γνωστό ότι οι μοριακές αλυσίδες κυτταρίνης, αν και περιέχουν μεγάλο αριθμό υψηλά ενυδατωμένων ομάδων ΟΗ, είναι αδιάλυτες στο νερό λόγω της εξαιρετικά κρυσταλλικής δομής τους. Η ικανότητα ενυδάτωσης των ομάδων υδροξυλίου από μόνη της δεν είναι αρκετή για να πληρώσει τους ισχυρούς διαμοριακούς δεσμούς υδρογόνου και τις δυνάμεις van der Waals. Όταν οι υποκαταστάτες εισάγονται στη μοριακή αλυσίδα, όχι μόνο οι υποκαταστάτες καταστρέφουν την αλυσίδα υδρογόνου, αλλά και οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των αλυσίδων σπάνε λόγω της σφήνωσης των υποκαταστατών μεταξύ γειτονικών αλυσίδων. Όσο μεγαλύτεροι είναι οι υποκαταστάτες, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των μορίων. Όσο μεγαλύτερη είναι η καταστροφή του φαινομένου του δεσμού υδρογόνου, η διαστολή του πλέγματος κυτταρίνης, το διάλυμα στον αιθέρα κυτταρίνης γίνεται υδατοδιαλυτό, ο σχηματισμός διαλύματος υψηλού ιξώδους. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η ενυδάτωση του πολυμερούς μειώνεται και το νερό μεταξύ των αλυσίδων διώχνεται έξω. Όταν το αποτέλεσμα αφυδάτωσης είναι αρκετό, τα μόρια αρχίζουν να συσσωματώνονται και η γέλη διπλώνει σε ένα τρισδιάστατο δίκτυο. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την κατακράτηση νερού του κονιάματος περιλαμβάνουν το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τη δοσολογία, τη λεπτότητα σωματιδίων και τη θερμοκρασία λειτουργίας.
Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση κατακράτησης νερού, το ιξώδες του διαλύματος πολυμερούς. Το μοριακό βάρος (βαθμός πολυμερισμού) του πολυμερούς καθορίζεται επίσης από το μήκος και τη μορφολογία της μοριακής δομής της αλυσίδας και η κατανομή του αριθμού των υποκαταστατών επηρεάζει άμεσα το εύρος του ιξώδους. [eta] = Km άλφα
Εγγενές ιξώδες διαλυμάτων πολυμερών
Μ μοριακό βάρος πολυμερούς
α χαρακτηριστική σταθερά πολυμερούς
Κ συντελεστής διαλύματος ιξώδους
Το ιξώδες του διαλύματος πολυμερούς εξαρτάται από το μοριακό βάρος του πολυμερούς. Το ιξώδες και η συγκέντρωση των διαλυμάτων αιθέρα κυτταρίνης σχετίζονται με διάφορες εφαρμογές. Ως εκ τούτου, κάθε αιθέρας κυτταρίνης έχει πολλές διαφορετικές προδιαγραφές ιξώδους, ρύθμιση ιξώδους είναι επίσης κυρίως μέσω της αποικοδόμησης της αλκαλικής κυτταρίνης, δηλαδή το κάταγμα της μοριακής αλυσίδας κυτταρίνης για να επιτευχθεί.
Για το μέγεθος των σωματιδίων, όσο πιο λεπτό είναι το σωματίδιο, τόσο καλύτερη είναι η κατακράτηση νερού. Μεγάλα σωματίδια αιθέρα κυτταρίνης έρχονται σε επαφή με το νερό, η επιφάνεια διαλύεται αμέσως και σχηματίζει ένα πήκτωμα για να τυλίξει το υλικό για να αποτρέψει τη συνέχιση της διείσδυσης των μορίων του νερού, μερικές φορές η μακροχρόνια ανάδευση δεν μπορεί να διασκορπιστεί ομοιόμορφα διαλύεται, ο σχηματισμός ενός λασπώδους κροκιδωματώδους διαλύματος ή σύγκραμα. Η διαλυτότητα του αιθέρα κυτταρίνης είναι ένας από τους παράγοντες επιλογής του αιθέρα κυτταρίνης.
Πύκνωση και θιξοτροπία αιθέρα κυτταρίνης
Η δεύτερη επίδραση της πύκνωσης του αιθέρα κυτταρίνης εξαρτάται από: βαθμό πολυμερισμού αιθέρα κυτταρίνης, συγκέντρωση διαλύματος, ταχύτητα διάτμησης, θερμοκρασία και άλλες συνθήκες. Η ιδιότητα ζελατινοποίησης του διαλύματος είναι μοναδική για την αλκυλοκυτταρίνη και τα τροποποιημένα παράγωγά της. Τα χαρακτηριστικά ζελατινοποίησης σχετίζονται με τον βαθμό υποκατάστασης, τη συγκέντρωση του διαλύματος και τα πρόσθετα. Για τα τροποποιημένα παράγωγα υδροξυλαλκυλίου, οι ιδιότητες της γέλης σχετίζονται επίσης με τον βαθμό τροποποίησης του υδροξυλαλκυλίου. Για τη συγκέντρωση διαλύματος χαμηλού ιξώδους MC και HPmc μπορούν να παρασκευαστούν διάλυμα συγκέντρωσης 10%-15%, MC και HPmc μεσαίου ιξώδους μπορούν να παρασκευαστούν διάλυμα 5%-10% και MC και HPmc υψηλού ιξώδους μπορούν να παρασκευαστούν μόνο 2%-3% διάλυμα, και συνήθως το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης βαθμολογείται επίσης κατά 1%-2% διάλυμα. Υψηλού μοριακού βάρους απόδοση πυκνωτή αιθέρα κυτταρίνης, ίδια συγκέντρωση διαλύματος, πολυμερή διαφορετικού μοριακού βάρους έχουν διαφορετικό ιξώδες, το ιξώδες και το μοριακό βάρος μπορούν να εκφραστούν ως εξής, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn είναι ο μέσος όρος βαθμός πολυμερισμού υψηλού. Αιθέρας κυτταρίνης χαμηλού μοριακού βάρους για προσθήκη περισσότερων για την επίτευξη του ιξώδους στόχου. Το ιξώδες του εξαρτάται λιγότερο από το ρυθμό διάτμησης, το υψηλό ιξώδες για την επίτευξη του ιξώδους στόχου, η ποσότητα που απαιτείται για να προστεθεί λιγότερο, το ιξώδες εξαρτάται από την απόδοση πάχυνσης. Επομένως, για να επιτευχθεί μια ορισμένη συνοχή, πρέπει να είναι εγγυημένη μια ορισμένη ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης (συγκέντρωση διαλύματος) και το ιξώδες του διαλύματος. Η θερμοκρασία ζελατινοποίησης του διαλύματος μειώθηκε γραμμικά με την αύξηση της συγκέντρωσης του διαλύματος και η ζελατινοποίηση έλαβε χώρα σε θερμοκρασία δωματίου μετά την επίτευξη ορισμένης συγκέντρωσης. Το HPmc έχει υψηλή συγκέντρωση ζελατινοποίησης σε θερμοκρασία δωματίου.
Η συνοχή μπορεί επίσης να ρυθμιστεί επιλέγοντας το μέγεθος των σωματιδίων και τους αιθέρες κυτταρίνης με διαφορετικούς βαθμούς τροποποίησης. Η λεγόμενη τροποποίηση είναι η εισαγωγή υδροξυλαλκυλομάδας σε ορισμένο βαθμό υποκατάστασης στη δομή του σκελετού του MC. Μεταβάλλοντας τις τιμές σχετικής υποκατάστασης των δύο υποκαταστατών, δηλαδή τις τιμές σχετικής υποκατάστασης DS και MS των ομάδων μεθοξυ και υδροξυλίου. Απαιτούνται διάφορες ιδιότητες του αιθέρα κυτταρίνης αλλάζοντας τις σχετικές τιμές υποκατάστασης δύο ειδών υποκαταστατών.
τη σχέση μεταξύ συνέπειας και τροποποίησης. Στο Σχήμα 5, η προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης επηρεάζει την κατανάλωση νερού του κονιάματος και αλλάζει την αναλογία νερού-συνδετικού νερού και τσιμέντου, που είναι το παχυντικό αποτέλεσμα. Όσο μεγαλύτερη είναι η δόση, τόσο περισσότερη κατανάλωση νερού.
Οι αιθέρες κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται σε δομικά υλικά σε σκόνη πρέπει να διαλύονται γρήγορα σε κρύο νερό και να παρέχουν στο σύστημα τη σωστή συνοχή. Εάν μια δεδομένη ταχύτητα διάτμησης εξακολουθεί να είναι κροκιδώδης και κολλοειδής, είναι προϊόν κατώτερου επιπέδου ή κακής ποιότητας.
Υπάρχει επίσης μια καλή γραμμική σχέση μεταξύ της σύστασης του πολτού τσιμέντου και της δοσολογίας του αιθέρα κυτταρίνης, ο αιθέρας κυτταρίνης μπορεί να αυξήσει σημαντικά το ιξώδες του κονιάματος, όσο μεγαλύτερη είναι η δόση, τόσο πιο εμφανές είναι το αποτέλεσμα.
Το υδατικό διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης με υψηλό ιξώδες έχει υψηλή θιξοτροπία, η οποία είναι ένα από τα χαρακτηριστικά του αιθέρα κυτταρίνης. Τα υδατικά διαλύματα πολυμερών τύπου Mc έχουν συνήθως ψευδοπλαστική, μη θιξοτροπική ρευστότητα κάτω από τη θερμοκρασία πηκτής τους, αλλά ιδιότητες Νευτώνειας ροής σε χαμηλούς ρυθμούς διάτμησης. Η ψευδοπλαστικότητα αυξάνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους ή της συγκέντρωσης του αιθέρα κυτταρίνης και είναι ανεξάρτητη από τον τύπο και τον βαθμό του υποκαταστάτη. Επομένως, οι αιθέρες κυτταρίνης του ίδιου βαθμού ιξώδους, είτε MC, HPmc είτε HEmc, εμφανίζουν πάντα τις ίδιες ρεολογικές ιδιότητες εφόσον η συγκέντρωση και η θερμοκρασία παραμένουν σταθερές. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, σχηματίζεται δομική γέλη και εμφανίζεται υψηλή θιξοτροπική ροή. Οι αιθέρες κυτταρίνης με υψηλή συγκέντρωση και χαμηλό ιξώδες εμφανίζουν θιξοτροπία ακόμη και κάτω από τη θερμοκρασία της γέλης. Αυτή η ιδιότητα έχει μεγάλο όφελος για την κατασκευή οικοδομικού κονιάματος για τη ρύθμιση της ροής και της ιδιότητας ανάρτησης ροής. Πρέπει να εξηγηθεί εδώ ότι όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερη είναι η κατακράτηση νερού, αλλά όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο υψηλότερο είναι το σχετικό μοριακό βάρος του αιθέρα κυτταρίνης, η αντίστοιχη μείωση της διαλυτότητάς του, η οποία έχει αρνητικό αντίκτυπο στην τη συγκέντρωση κονιάματος και την κατασκευαστική απόδοση. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο εμφανές είναι το παχυντικό αποτέλεσμα του κονιάματος, αλλά δεν είναι μια απολύτως αναλογική σχέση. Κάποιος χαμηλού ιξώδους, αλλά τροποποιημένος αιθέρας κυτταρίνης στη βελτίωση της δομικής αντοχής του υγρού κονιάματος έχει πιο εξαιρετική απόδοση, με την αύξηση του ιξώδους, βελτιώθηκε η κατακράτηση νερού με αιθέρα κυτταρίνης.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-30-2022