เซลลูโลสอีเธอร์มีบทบาทอย่างไรในครกผสมแห้ง?

เซลลูโลสอีเธอร์เป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่ทำจากเซลลูโลสธรรมชาติเป็นวัตถุดิบโดยการปรับเปลี่ยนสารเคมี เซลลูโลสอีเธอร์เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสธรรมชาติการผลิตเซลลูโลสอีเธอร์และพอลิเมอร์สังเคราะห์นั้นแตกต่างกันวัสดุพื้นฐานที่สุดคือเซลลูโลสสารประกอบพอลิเมอร์ธรรมชาติ เนื่องจากความพิเศษของโครงสร้างเซลลูโลสธรรมชาติเซลลูโลสเองจึงไม่มีความสามารถในการตอบสนองกับเอเจนต์ etherifying แต่หลังจากการรักษาสารบวมพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งระหว่างโซ่โมเลกุลและโซ่ถูกทำลายและกิจกรรมของกลุ่มไฮดรอกซิลถูกปล่อยออกสู่เซลลูโลสอัลคาไลที่มีความสามารถในการทำปฏิกิริยา

คุณสมบัติของเซลลูโลสอีเทอร์ขึ้นอยู่กับประเภทจำนวนและการกระจายของสารย่อย การจำแนกประเภทของเซลลูโลสอีเธอร์นั้นขึ้นอยู่กับประเภทของสารตัวอย่างระดับของการเกิดอีเทอร์ไฟความสามารถในการละลายและการใช้งานที่เกี่ยวข้องสามารถจำแนกได้ ตามประเภทของ substituents บนห่วงโซ่โมเลกุลมันสามารถแบ่งออกเป็นอีเธอร์เดี่ยวและอีเธอร์ผสม MC มักจะใช้เป็นอีเธอร์เดียวในขณะที่ HPMC เป็นอีเธอร์ผสม เมทิลเซลลูโลสอีเธอร์ MC เป็นหน่วยกลูโคสเซลลูโลสธรรมชาติบนไฮดรอกซิลคือเมทออกไซด์แทนที่ด้วยสูตรโครงสร้างผลิตภัณฑ์ [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] x, hydroxypropyl methyl cellulose cellulose HPMC เป็นหน่วยของไฮดรอกซิล [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X และ Hydroxyethyl Methyl Cellulose Ether Ether Ether HEMC ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายและขายในตลาด

จากความสามารถในการละลายสามารถแบ่งออกเป็นประเภทไอออนิกและประเภทที่ไม่ใช่ไอออนิก อีเธอร์ที่ไม่ละลายน้ำที่ละลายในน้ำส่วนใหญ่ประกอบด้วยอัลคิลอีเธอร์และไฮดรอกซิลอัลคิลอีเธอร์สองชุด Ionic CMC ส่วนใหญ่ใช้ในผงซักฟอกสังเคราะห์สิ่งทอการพิมพ์อาหารและการแสวงประโยชน์จากปิโตรเลียม MC ที่ไม่ใช่ไอออนิก, HPMC, HEMC และอื่น ๆ ที่ใช้เป็นส่วนใหญ่ในวัสดุก่อสร้างการเคลือบด้วยน้ำยางยาเคมีประจำวันและด้านอื่น ๆ ในฐานะที่เป็นตัวแทนความหนา, ตัวแทนกักเก็บน้ำ, โคลง, สารช่วยกระจายตัว, ตัวแทนขึ้นรูปฟิล์ม

เซลลูโลสอีเธอร์การกักเก็บน้ำ

ในการผลิตวัสดุก่อสร้างโดยเฉพาะครกผสมแห้งเซลลูโลสอีเธอร์มีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตปูนพิเศษ (ปูนที่ดัดแปลง) เป็นส่วนที่ขาดไม่ได้

บทบาทที่สำคัญของเซลลูโลสที่ละลายในน้ำในปูนส่วนใหญ่มีสามด้านหนึ่งคือความสามารถในการกักเก็บน้ำที่ยอดเยี่ยมประการที่สองคืออิทธิพลของความสม่ำเสมอของปูนและ thixotropy และประการที่สามคือปฏิสัมพันธ์กับซีเมนต์

เซลลูโลสอีเธอร์การกักเก็บน้ำขึ้นอยู่กับฐานของการดูดซึมของน้ำ, องค์ประกอบของปูน, ความหนาของชั้นปูน, ความต้องการน้ำครก, เวลาการควบแน่นของวัสดุควบแน่น การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเธอร์มาจากความสามารถในการละลายและการขาดน้ำของอีเธอร์เซลลูโลส เป็นที่ทราบกันดีว่าโซ่โมเลกุลเซลลูโลสแม้ว่าพวกเขาจะมีกลุ่ม OH ที่มีความชุ่มชื้นสูงจำนวนมาก แต่ไม่ละลายในน้ำเนื่องจากโครงสร้างผลึกสูง ความสามารถในการชุ่มชื้นของกลุ่มไฮดรอกซิลเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอที่จะจ่ายสำหรับพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งและกองกำลังแวนเดอร์ไวลส์ เมื่อนำสารย่อยเข้าสู่ห่วงโซ่โมเลกุลไม่เพียง แต่ส่วนย่อยจะทำลายห่วงโซ่ไฮโดรเจน แต่ยังรวมถึงพันธะไฮโดรเจน interchain จะถูกทำลายเนื่องจากการล่มสลายของสารย่อยระหว่างโซ่ที่อยู่ติดกัน ยิ่ง substituents มีขนาดใหญ่เท่าไหร่ระยะห่างระหว่างโมเลกุลก็มากขึ้นเท่านั้น ยิ่งการทำลายผลของพันธะไฮโดรเจนมากขึ้น, การขยายตัวของเซลลูโลสขัดแตะ, สารละลายในเซลลูโลสอีเธอร์กลายเป็นน้ำที่ละลายในน้ำการก่อตัวของสารละลายความหนืดสูง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความชุ่มชื้นของพอลิเมอร์จะลดลงและน้ำระหว่างโซ่จะถูกขับออกไป เมื่อเอฟเฟกต์การคายน้ำเพียงพอโมเลกุลจะเริ่มรวมและเจลจะพับในเครือข่ายสามมิติ ปัจจัยที่มีผลต่อการกักเก็บน้ำของครก ได้แก่ ความหนืดของเซลลูโลสอีเธอร์, ปริมาณ, ความละเอียดของอนุภาคและอุณหภูมิการบริการ

ยิ่งความหนืดของเซลลูโลสอีเธอร์มากเท่าไหร่ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้นเท่านั้นความหนืดของสารละลายพอลิเมอร์ น้ำหนักโมเลกุล (ระดับของพอลิเมอไรเซชัน) ของพอลิเมอร์ก็ถูกกำหนดโดยความยาวและสัณฐานวิทยาของโครงสร้างโมเลกุลของห่วงโซ่และการกระจายของจำนวนสารย่อยส่งผลโดยตรงต่อช่วงความหนืด [Eta] = km alpha

ความหนืดที่แท้จริงของสารละลายพอลิเมอร์

มมมพอลิเมอร์น้ำหนักโมเลกุล

ค่าคงที่ของพอลิเมอร์α

k ค่าสัมประสิทธิ์การแก้ปัญหาความหนืด k

ความหนืดของสารละลายพอลิเมอร์ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์ ความหนืดและความเข้มข้นของสารละลายอีเธอร์เซลลูโลสเกี่ยวข้องกับการใช้งานต่างๆ ดังนั้นอีเธอร์เซลลูโลสแต่ละตัวจึงมีข้อกำหนดความหนืดที่แตกต่างกันมากมายการควบคุมความหนืดนั้นส่วนใหญ่ผ่านการสลายตัวของเซลลูโลสอัลคาไลนั่นคือการแตกหักของโซ่โมเลกุลเซลลูโลสเพื่อให้บรรลุ

สำหรับขนาดอนุภาคอนุภาคที่ดีกว่าการกักเก็บน้ำจะดีขึ้น อนุภาคขนาดใหญ่ของเซลลูโลสอีเธอร์สัมผัสกับน้ำพื้นผิวจะละลายทันทีและสร้างเจลเพื่อห่อวัสดุเพื่อป้องกันโมเลกุลของน้ำจากการเจาะต่อไปบางครั้งการกวนเป็นเวลานานไม่สามารถแยกย้ายกันได้ ความสามารถในการละลายของเซลลูโลสอีเธอร์เป็นหนึ่งในปัจจัยในการเลือกเซลลูโลสอีเธอร์

ความหนาและ thixotropy ของเซลลูโลสอีเธอร์

เอฟเฟกต์ที่สองของเซลลูโลสอีเธอร์ - ความหนาขึ้นอยู่กับ: เซลลูโลสอีเธอร์พอลิเมอร์ระดับ, ความเข้มข้นของสารละลาย, อัตราการเฉือน, อุณหภูมิและเงื่อนไขอื่น ๆ คุณสมบัติเจลแห่งการแก้ปัญหานั้นไม่ซ้ำกับอัลคิลเซลลูโลสและอนุพันธ์ที่ได้รับการดัดแปลง ลักษณะของเจลเกี่ยวข้องกับระดับของการทดแทนความเข้มข้นของการแก้ปัญหาและสารเติมแต่ง สำหรับอนุพันธ์ที่ได้รับการดัดแปลงไฮดรอกซิลอัลคิลคุณสมบัติเจลยังเกี่ยวข้องกับระดับของการปรับเปลี่ยนไฮดรอกซิลอัลคิล สำหรับความเข้มข้นของสารละลาย MC และ HPMC สามารถเตรียมความเข้มข้นของ MC และ HPMC ได้ 10% -15% สารละลายความหนืดขนาดกลาง MC และ HPMC สามารถเตรียมได้ 5% -10% สารละลายและความหนืดสูง MC และ HPMC สามารถเตรียมได้ 2% -3% และความหนืดของเซลลูโลสอีเธอร์ เซลลูโลสน้ำหนักโมเลกุลสูงของอีเทอร์ประสิทธิภาพความเข้มข้นความเข้มข้นของสารละลายพอลิเมอร์น้ำหนักโมเลกุลที่แตกต่างกันมีความหนืดที่แตกต่างกันความหนืดและน้ำหนักโมเลกุลสามารถแสดงได้ดังต่อไปนี้ [η] = 2.92 × 10-2 (DPN) 0.905 เซลลูโลสน้ำหนักโมเลกุลต่ำเพื่อเพิ่มมากขึ้นเพื่อให้ได้ความหนืดเป้าหมาย ความหนืดของมันขึ้นอยู่กับอัตราการเฉือนน้อยความหนืดสูงเพื่อให้ได้ความหนืดเป้าหมายจำนวนที่จำเป็นในการเพิ่มความหนืดน้อยลงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพความหนา ดังนั้นเพื่อให้บรรลุความสอดคล้องบางอย่างจะต้องรับประกันความหนืดของเซลลูโลส (ความเข้มข้นของสารละลาย) และความหนืดของสารละลายจะต้องรับประกัน อุณหภูมิเจลของสารละลายลดลงเชิงเส้นเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายและเจลเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องหลังจากถึงความเข้มข้นที่แน่นอน HPMC มีความเข้มข้นของเจลสูงที่อุณหภูมิห้อง

ความสอดคล้องยังสามารถปรับได้โดยการเลือกขนาดอนุภาคและอีเทอร์เซลลูโลสที่มีการปรับเปลี่ยนองศาที่แตกต่างกัน การปรับเปลี่ยนที่เรียกว่าคือการแนะนำกลุ่มไฮดรอกซิลอัลคิลในระดับหนึ่งของการทดแทนในโครงสร้างโครงกระดูกของ MC โดยการเปลี่ยนค่าการทดแทนสัมพัทธ์ของสองส่วนย่อยนั่นคือ DS และ MS ค่าการทดแทนสัมพัทธ์ของกลุ่ม methoxy และ hydroxyl คุณสมบัติต่าง ๆ ของเซลลูโลสอีเธอร์เป็นสิ่งจำเป็นโดยการเปลี่ยนค่าการทดแทนสัมพัทธ์ของสองชนิดของ substituents

ความสัมพันธ์ระหว่างความสอดคล้องและการดัดแปลง ในรูปที่ 5 การเติมอีเธอร์เซลลูโลสส่งผลกระทบต่อการใช้น้ำของครกและเปลี่ยนอัตราส่วนน้ำของน้ำและซีเมนต์ซึ่งเป็นผลกระทบที่หนาขึ้น ปริมาณที่สูงขึ้นการใช้น้ำมากขึ้น

อีเทอร์เซลลูโลสที่ใช้ในวัสดุก่อสร้างแป้งจะต้องละลายอย่างรวดเร็วในน้ำเย็นและให้ความสอดคล้องที่เหมาะสมของระบบ หากอัตราการเฉือนที่กำหนดยังคงตกตะกอนและคอลลอยด์มันเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพต่ำกว่ามาตรฐานหรือไม่ดี

นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดีระหว่างความสอดคล้องของสารละลายซีเมนต์และปริมาณของเซลลูโลสอีเธอร์เซลลูโลสอีเธอร์สามารถเพิ่มความหนืดของปูนได้อย่างมากยิ่งปริมาณมากขึ้น

สารละลายเซลลูโลสอีเธอร์ที่มีความหนืดสูงมี thixotropy สูงซึ่งเป็นหนึ่งในลักษณะของอีเธอร์เซลลูโลส สารละลายน้ำของพอลิเมอร์ชนิด MC มักจะมีการไหลแบบ pseudoplastic, non-thixotropic ต่ำกว่าอุณหภูมิเจล แต่คุณสมบัติการไหลของนิวตันในอัตราการเฉือนต่ำ Pseudoplasticity เพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักโมเลกุลหรือความเข้มข้นของเซลลูโลสอีเธอร์และเป็นอิสระจากประเภทและระดับย่อย ดังนั้นเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีเกรดความหนืดเดียวกันไม่ว่าจะเป็น MC, HPMC หรือ HEMC แสดงคุณสมบัติการไหลแบบเดียวกันเสมอตราบใดที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิยังคงที่ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเจลโครงสร้างจะเกิดขึ้นและการไหลของ thixotropic สูงเกิดขึ้น อีเทอร์เซลลูโลสที่มีความเข้มข้นสูงและความหนืดต่ำแสดง thixotropy แม้ต่ำกว่าอุณหภูมิเจล สถานที่ให้บริการนี้เป็นประโยชน์อย่างมากต่อการก่อสร้างอาคารปูนเพื่อปรับการไหลและการไหลของทรัพย์สิน มันจะต้องมีการอธิบายที่นี่ว่ายิ่งความหนืดของเซลลูโลสอีเธอร์มากเท่าไหร่การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้น แต่ยิ่งมีความหนืดมากเท่าไหร่น้ำหนักโมเลกุลที่สัมพันธ์กันก็จะยิ่งสูงขึ้นของอีเธอร์เซลลูโลสการลดลงของความสามารถในการละลายที่สอดคล้องกัน ความหนืดที่สูงขึ้นเท่าไหร่ผลกระทบที่หนาขึ้นของปูน แต่ก็ไม่ได้มีความสัมพันธ์ตามสัดส่วนที่สมบูรณ์ ความหนืดต่ำบางส่วน แต่เซลลูโลสอีเธอร์ดัดแปลงในการปรับปรุงความแข็งแรงของโครงสร้างของครกเปียกมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมมากขึ้นด้วยการเพิ่มขึ้นของความหนืดเซลลูโลสอีเธอร์การกักเก็บน้ำดีขึ้น