Zelulosa-eter zelulosa naturalez egindako polimero sintetikoa da, aldaketa kimikoaren bidez lehengai gisa.Zelulosa-ether zelulosa naturalaren eratorria da, zelulosa-eter ekoizpena eta polimero sintetikoa desberdina da, bere material oinarrizkoena zelulosa da, polimero natural konposatuak.Zelulosa-egitura naturalaren berezitasuna dela eta, zelulosa berak ez du agente eterifikatzailearekin erreakzionatzeko gaitasunik.Baina hantura-agentearen tratamenduaren ondoren, kate molekularren eta kateen arteko hidrogeno-lotura sendoak suntsitu ziren, eta hidroxilo taldearen jarduera zelulosa alkalinoan askatu zen erreakzio-gaitasunarekin, eta zelulosa-eterra agente eterifikatzailearen erreakzioaren bidez lortu zen - OH taldea. - EDO taldea.
Zelulosa-eterren propietateak ordezkatzaileen motaren, kopuruaren eta banaketaren araberakoak dira.Zelulosa eteraren sailkapena ordezkatzaile motaren, eterifikazio-mailaren, disolbagarritasunaren eta erlazionatutako aplikazioaren arabera ere oinarritzen da.Kate molekularreko ordezkatzaile motaren arabera, eter bakarrean eta eter mistoan bana daiteke.MC normalean eter bakar gisa erabiltzen da, HPmc, berriz, eter mistoa da.Metil zelulosa-eter MC zelulosa-glukosa-unitate naturala da hidroxiloan metoxidoa da produktuaren egituraren formulaz ordezkatua [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroxipropil metil zelulosa-eter HPmc hidroxiloaren unitate bat da. ordezkatutako metoxidoaren, ordezkatutako hidroxipropilo produktuaren beste zati bat, Egiturazko formula [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X eta hidroxietil metil zelulosa eter HEmc da, oso erabilia. eta merkatuan saldu.
Disolbagarritasunetik mota ionikoa eta ez-ionikoa mota bereiz daitezke.Ur disolbagarria ez-ioniko zelulosa-eter batez ere alkil-eter eta hidroxil-alkil-eter bi barietate-seriez osatuta dago.Cmc ionikoa detergente sintetikoan, ehungintzan, inprimaketan, elikagaien eta petrolioaren ustiapenean erabiltzen da batez ere.MC ez-ionikoak, HPmc, HEmc eta beste batez ere eraikuntzako materialetan, latexezko estalduretan, medikuntzan, eguneroko kimikan eta beste zenbait alderditan erabiltzen dira.Agente loditzaile gisa, ura atxikitzeko agente gisa, egonkortzaile, sakabanatu eta filma eratzeko agente gisa.
Zelulosa-eter uraren atxikipena
Eraikuntzako materialen ekoizpenean, batez ere mortero misto lehorra, zelulosa eterrak paper ordezkaezina betetzen du, batez ere mortero berezien ekoizpenean (mortero aldatua), ezinbesteko zatia da.
Morteroan ur-disolbagarria den zelulosa eterraren eginkizun garrantzitsuak hiru alderdi ditu nagusiki, bata ura atxikitzeko gaitasun bikaina da, bigarrena morteroaren koherentziaren eta tixotropiaren eragina eta hirugarrena zementuarekiko elkarrekintza.
Zelulosa-eter uraren atxikipena, hidroskopikotasunaren oinarriaren, morteroaren konposizioaren, mortero-geruzaren lodieraren, morteroaren ur-eskariaren, kondentsazio-materialaren kondentsazio-denboraren araberakoa da.Zelulosa eteraren ur atxikipena zelulosa eteraren beraren disolbagarritasunetik eta deshidrataziotik dator.Jakina da zelulosa-kate molekularrak, oso hidratatutako OH talde ugari dituzten arren, uretan disolbaezinak direla, oso egitura kristalinoagatik.Hidroxilo-taldeen hidratazio-gaitasuna ez da nahikoa molekula arteko hidrogeno-lotura sendoak eta van der Waals-en indarrak ordaintzeko.Ordezkatzaileak kate molekularrean sartzen direnean, ordezkatzaileek ez dute hidrogeno-katea suntsitzen, baizik eta kateen arteko hidrogeno-loturak hautsi egiten dira aldameneko kateen artean ordezkatzaileak ziritzearen ondorioz.Ordezkatzaileak zenbat eta handiagoak izan, orduan eta handiagoa izango da molekulen arteko distantzia.Zenbat eta handiagoa den hidrogeno-loturaren efektua suntsitzea, zelulosa-sarearen hedapena, zelulosa eteraren disoluzioa uretan disolbagarria bihurtzen da, likatasun handiko soluzioa eratzen da.Tenperatura igo ahala, polimeroaren hidratazioa gutxitzen da eta kateen arteko ura kanporatzen da.Deshidratazio-efektua nahikoa denean, molekulak agregatzen hasten dira eta gela hiru dimentsioko sare batean tolesten da.Morteroaren ura atxikitzean eragiten duten faktoreen artean zelulosa-eter biskositatea, dosia, partikulen fintasuna eta zerbitzu-tenperatura daude.
Zenbat eta handiagoa izan zelulosa eteraren biskositatea, orduan eta hobeto ura atxikitzeko errendimendua, polimero-soluzioaren biskositatea.Polimeroaren pisu molekularra (polimerizazio-maila) katearen egitura molekularraren luzerak eta morfologiak ere zehazten du, eta ordezkatzaile kopuruaren banaketak biskositate-barrutiari zuzenean eragiten dio.[eta] = Km alfa
Polimero-disoluzioen berezko biskositatea
M polimeroaren pisu molekularra
α polimeroaren konstante ezaugarria
K biskositate-disoluzio-koefizientea
Polimero-disoluzioaren biskositatea polimeroaren pisu molekularraren araberakoa da.Zelulosa-eter disoluzioen biskositatea eta kontzentrazioa hainbat aplikaziorekin lotuta daude.Hori dela eta, zelulosa-eter bakoitzak biskositate-zehaztapen desberdinak ditu, likatasunaren erregulazioa ere batez ere zelulosa alkalinoaren degradazioaren bidez, hots, zelulosa kate molekularren haustura lortzeko.
Partikulen tamainari dagokionez, zenbat eta finagoa izan, orduan eta hobeto ura atxikitzen da.Zelulosa-eter partikula handiak urarekin kontaktuan jartzen dira, gainazala berehala disolbatu eta gel bat osatzen dute materiala biltzeko ur-molekulak sartzen jarraitzeko, batzuetan denbora luzez nahastea ezin da uniformeki barreiatuta disolbatuta, soluzio malutatsu lokaztuaren eraketa edo aglomeratu.Zelulosa eteraren disolbagarritasuna zelulosa eterra aukeratzeko faktoreetako bat da.
Zelulosa eteraren loditzea eta tixotropia
Zelulosa eteraren bigarren eragina - loditzea honako hauen araberakoa da: zelulosa eteraren polimerizazio-maila, disoluzioaren kontzentrazioa, zizaila-tasa, tenperatura eta beste baldintza batzuk.Disoluzioaren gelifikazio-propietatea alkil zelulosa eta bere eraldatutako deribatuentzat bakarra da.Gelifikazio-ezaugarriak ordezkapen-mailarekin, disoluzio-kontzentrazioarekin eta gehigarriekin erlazionatuta daude.Hidroxil alkil eraldatutako deribatuetarako, gelaren propietateak ere erlazionatuta daude hidroxil alkil aldaketa-mailarekin.Biskositate baxuko MC eta HPmc kontzentrazioaren disoluziorako % 10-15eko kontzentrazio-disoluzioa presta daiteke, biskositate ertaineko MC eta HPmc % 5-10eko soluzioa eta biskositate handiko MC eta HPmc % 2-3 soilik prestatu daitezke. disoluzioa, eta normalean zelulosa eteraren biskositatea ere % 1-2 disoluzioaren arabera kalifikatzen da.Pisu molekular handiko zelulosa eter loditzaileen eraginkortasuna, disoluzioaren kontzentrazio bera, pisu molekular desberdinetako polimeroek biskositate, biskositate eta pisu molekular desberdinak dituzte honela adieraz daitezke, [η] = 2,92 × 10-2 (DPn) 0,905, DPn batez bestekoa da. polimerizazio-maila altua.Pisu molekular baxuko zelulosa eter gehiago gehitzeko xede-biskositatea lortzeko.Bere biskositatea ebakidura-tasaren menpe txikiagoa da, biskositate handia xede-biskositatea lortzeko, gutxiago gehitzeko behar den zenbatekoa, likatasuna loditzearen eraginkortasunaren araberakoa da.Hori dela eta, koherentzia jakin bat lortzeko, zelulosa-eter kopuru jakin bat (disoluzioaren kontzentrazioa) eta disoluzioaren biskositatea bermatu behar dira.Disoluzioaren gelifikazio-tenperatura linealki jaisten zen disoluzioaren kontzentrazioa handitzean, eta gelifikazioa giro-tenperaturan gertatu zen kontzentrazio jakin batera iritsi ondoren.HPmc-k gelifikazio-kontzentrazio handia du giro-tenperaturan.
Koherentzia ere molda daiteke partikula-tamaina eta zelulosa-eterrak aldaketa-maila ezberdinekin hautatuz.Aldaketa deiturikoa MCren eskeleto-egituran ordezkapen-maila jakin batean hidroxil alkil taldea sartzea da.Bi ordezkatzaileen ordezkapen erlatiboaren balioak aldatuz, hau da, metoxi eta hidroxilo taldeen DS eta MS ordezkapen erlatiboen balioak.Zelulosa eteraren hainbat propietate eskatzen dira bi ordezkatzaile motaren ordezkapen-balio erlatiboak aldatuz.
koherentziaren eta aldaketen arteko erlazioa.5. irudian, zelulosa-eter gehitzeak morteroaren ur-kontsumoan eragiten du eta uraren eta zementuaren ur-loatzaile-erlazioa aldatzen du, hau da, loditze-efektua.Zenbat eta dosia handiagoa izan, orduan eta ur kontsumo handiagoa.
Eraikuntza-material hautsetan erabiltzen diren zelulosa-eterek ur hotzetan azkar disolbatu behar dute eta sistemari koherentzia egokia eman.Ebakidura-abiadura jakin bat oraindik malutsua eta koloidala bada, estandarra edo kalitate eskaseko produktua da.
Zementuzko minda koherentziaren eta zelulosa eteraren dosiaren arteko erlazio lineal ona ere badago, zelulosa eterrek morteroaren biskositatea asko handitu dezake, zenbat eta dosia handiagoa izan, orduan eta efektu nabariagoa izango da.
Biskositate handiko zelulosa-eter ur-soluzioak tixotropia handia du, hau da zelulosa-eterren ezaugarrietako bat.Mc motako polimeroen disoluzio urtsuek normalean jariakortasun pseudoplastikoa eta ez-tixotropikoa dute gel-tenperaturaren azpitik, baina fluxu-propietate newtoniarrak ebakidura-tasa baxuetan.Pseudoplastikotasuna areagotzen da pisu molekularra edo zelulosa eteraren kontzentrazioa handitzean eta ordezkatzaile mota eta gradutik independentea da.Beraz, biskositate-maila bereko zelulosa-eterek, MC, HPmc edo HEmc-ek, beti propietate erreologiko berdinak erakusten dituzte, kontzentrazioa eta tenperatura konstante mantentzen diren bitartean.Tenperatura igotzen denean, egiturazko gela sortzen da eta fluxu tixotropiko handia sortzen da.Kontzentrazio handiko eta biskositate baxuko zelulosa-etereek tixotropia erakusten dute gel-tenperaturatik behera ere.Jabetza hau onura handia da eraikuntzako morteroa eraikitzeko bere fluxua eta fluxua zintzilik dagoen propietatea doitzeko.Hemen azaldu behar da zelulosa eteraren biskositatea zenbat eta handiagoa izan, orduan eta hobea izango da ur atxikipena, baina zenbat eta likatasun handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da zelulosa eteraren pisu molekular erlatiboa, dagokion disolbagarritasunaren murrizketa, eta horrek eragin negatiboa du. morteroaren kontzentrazioa eta eraikuntzaren errendimendua.Zenbat eta likatasun handiagoa izan, orduan eta nabariagoa da morteroaren loditze-efektua, baina ez da erlazio proportzionala erabatekoa.Biskositate baxuko batzuk, baina zelulosa-eter aldatuak mortero hezearen egitura-indarra hobetzeko errendimendu bikainagoa du, biskositatea handituz, zelulosa-eter uraren atxikipena hobetu da.
Argitalpenaren ordua: 2022-03-30