Celulozes ēteris ir sintētisks polimērs, kas izgatavots no dabiskas celulozes, izmantojot ķīmiskas modifikācijas. Celulozes ēteris ir dabiskās celulozes atvasinājums. Celulozes ētera ražošana atšķiras no sintētiskajiem polimēriem. Tās visvienkāršākais materiāls ir celuloze, dabisks polimēra savienojums. Sakarā ar dabiskās celulozes struktūras specifiku, pati celulozei nav iespējas reaģēt ar ēterifikācijas līdzekļiem. Tomēr pēc pietūkuma līdzekļa apstrādes tiek iznīcinātas spēcīgās ūdeņraža saites starp molekulārajām ķēdēm un ķēdēm, un hidroksilgrupas aktīvā izdalīšanās kļūst par reaktīvu sārmu celulozi. Iegūstiet celulozes ēteri.
Celulozes ēteru īpašības ir atkarīgas no aizvietotāju veida, skaita un sadalījuma. Celulozes ēteru klasifikācija ir balstīta arī uz aizvietotāju veidu, ēterifikācijas pakāpi, šķīdību un ar to saistītajām lietojumprogrammu īpašībām. Saskaņā ar molekulārās ķēdes aizvietotāju veidu, to var iedalīt mono ēterī un sajaukt ēteri. Mēs parasti izmantojam MC kā mono ēteri un HPMC kā jauktu ēteri. Metilcelulozes ētera MC ir produkts pēc hidroksilgrupa dabiskās celulozes glikozes vienībā tiek aizstāts ar metoksi grupu. Strukturālā formula ir [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X Tas ir produkts, kas iegūts, aizstājot hidroksilgrupas daļu uz vienību ar metoksi grupu un citu daļu ar hidroksipropilgrupu. Strukturālā formula ir [C6H7O2 (OH) 3 mn (OCH3) -m [OCH2CH (OH) CH3] n] X Ir hidroksietilmetilcellulozes ētera HEMC, kas ir galvenās šķirnes, ko tirgū plaši izmanto un pārdod.
Šķīdības ziņā to var iedalīt jonu un jonu joslā. Ūdens šķīstošos nejonu celulozes ēterus galvenokārt veido divas alkilēteru un hidroksialkilēteru sērijas. Jonu CMC galvenokārt izmanto sintētiskos mazgāšanas līdzekļos, tekstilizstrādājumu drukāšanā un krāsošanā, pārtikas un eļļas izpētē. JONISKĀS MC, HPMC, HEMC utt. Galvenokārt izmanto celtniecības materiālos, lateksa krāsā, medicīnā, ikdienas ķīmiskajā vielā un tā tālāk. Izmanto kā biezinātāju, ūdens noturēšanas līdzekli, stabilizatoru, izkliedējošo un plēves veidojošo līdzekli.
Celulozes ētera ūdens aizture
Celulozes ētera, īpaši sausa sajaukšanas javas ražošanai, celulozes ēterim ir neaizvietojama loma, it īpaši īpašas javas (modificētas javas) ražošanā, tā ir neaizstājama un svarīga sastāvdaļa.
Ūdens šķīstošā celulozes ētera nozīmīgajai lomai javā galvenokārt ir trīs aspekti, viens ir lieliska ūdens aiztures spēja, otra ir ietekme uz javas konsekvenci un tiksotropiju, bet trešais ir mijiedarbība ar cementu.
Celulozes ētera ūdens aiztures ietekme ir atkarīga no pamatnes slāņa absorbcijas ūdens, javas sastāva, javas slāņa biezuma, javas ūdens pieprasījuma un iestatīšanas materiāla iestatīšanas laika. Pati celulozes ētera ūdens aizture nāk no pašas celulozes ētera šķīdības un dehidratācijas. Ir labi zināms, ka, lai arī celulozes molekulārā ķēde satur lielu skaitu ļoti hidratējamu OH grupu, tā nav šķīstoša ūdenī, jo celulozes struktūrai ir augsta kristāliskuma pakāpe. Tikai ar hidroksilgrupu hidratācijas spēju nepietiek, lai aptvertu spēcīgās ūdeņraža saites un van der Waals spēkus starp molekulām. Tāpēc tas tikai uzbriest, bet neizšķīst ūdenī. Kad molekulārajā ķēdē tiek ievadīts aizvietotājs, ne tikai aizvietotāji iznīcina ūdeņraža ķēdi, bet arī starp ķēžu ūdeņraža saiti tiek iznīcināta, jo aizvietojošais ķīļs ir starp blakus esošajām ķēdēm. Jo lielāks ir aizvietotājs, jo lielāks ir attālums starp molekulām. Jo lielāks attālums. Jo lielāka ir Ūdeņraža saites iznīcināšanas ietekme, celulozes ēteris kļūst šķīstošs pēc ūdenī pēc celulozes režģa paplašināšanās un šķīdums nonāk, veidojot augstas viskozitātes šķīdumu. Kad temperatūra paaugstinās, polimēra hidratācija vājina, un ūdens starp ķēdēm tiek padzīts. Ja pietiek ar dehidratācijas efektu, molekulas sāk apkopot, veidojot trīsdimensiju tīkla struktūras želeju un salocītas. Faktori, kas ietekmē javas ūdens aizturi, ir celulozes ētera viskozitāte, pievienotā daudzums, daļiņu smalkums un lietošanas temperatūra.
Jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ūdens aiztures veiktspēja un jo augstāka ir polimēra šķīduma viskozitāte. Atkarībā no polimēra molekulmasas (polimerizācijas pakāpes), to nosaka arī molekulārās struktūras un ķēdes formas ķēdes garums, kā arī aizvietotāju tipu un daudzumu sadalījums arī tieši ietekmē tā viskozitātes diapazonu.
[η] = km α
[η] polimēru šķīduma iekšējā viskozitāte
M polimēra molekulmasa
α polimēra raksturīgā konstante
K viskozitātes šķīduma koeficients
Polimēra šķīduma viskozitāte ir atkarīga no polimēra molekulmasas. Celulozes ētera šķīduma viskozitāte un koncentrācija ir saistīti ar piemērošanu dažādos laukos. Tāpēc katram celulozes ēterim ir daudz dažādu viskozitātes specifikāciju, un viskozitātes pielāgošanu galvenokārt realizē sārmu celulozes sadalīšanās, tas ir, celulozes molekulāro ķēžu sadalīšana.
No 1.2. Attēla var redzēt, ka jo lielāks celulozes ētera daudzums tiek pievienots javai, jo labāka ūdens aiztures veiktspēja un, jo augstāka ir viskozitāte, jo labāka ūdens aiztures veiktspēja.
Daļiņu lielumam, jo smalkāka daļiņa, jo labāka ūdens aizture redz 3. attēlu. Pēc tam, kad lielās celulozes ētera daļiņas nonāk saskarē ar ūdeni, virsma nekavējoties izšķīst un veido želeju, lai iesaiņotu materiālu, lai novērstu ūdens molekulu infiltrāciju. Dažreiz to nevar vienmērīgi izkliedēt un izšķīdināt pat pēc ilgstošas maisīšanas, veidojot mākoņainu flokulentu šķīdumu vai aglomerāciju. Tas lielā mērā ietekmē tā celulozes ētera ūdens aizturi, un šķīdība ir viens no faktoriem, kā izvēlēties celulozes ēteri.
Celulozes ētera sabiezēšana un tiksotropija
Celulozes ētera otrā funkcija - sabiezēšana ir atkarīga no: celulozes ētera polimerizācijas pakāpes, šķīduma koncentrācijas, bīdes ātruma, temperatūras un citiem apstākļiem. Šķīduma želejas īpašība ir raksturīga tikai alkilhelulozei un tā modificētajiem atvasinājumiem. Gelācijas īpašības ir saistītas ar aizstāšanas pakāpi, šķīduma koncentrāciju un piedevām. Hidroksialkil -modificētiem atvasinājumiem gēla īpašības ir saistītas arī ar hidroksialkila modifikācijas pakāpi. MC un HPMC ar zemu viskozitāti var sagatavot 10% -15% koncentrācijas šķīdumu, 5% -10% šķīdumu var sagatavot vidējai viskozitātei MC un HPMC, un 2% -3% šķīdumu var sagatavot augstai viskozitātei MC un HPMC, un parasti celulozes ētera viskozitātes klasifikācija ir arī ar 1% -2% šķīdumu. Augstas molekulmasas celulozes ēterim ir augsta sabiezēšanas efektivitāte. Polimēriem ar dažādu molekulmasu ir atšķirīga viskozitāte vienā un tajā pašā koncentrācijas šķīdumā. Augsta pakāpe. Mērķa viskozitāti var panākt, tikai pievienojot lielu daudzumu zemas molekulmasas celulozes ētera. Tā viskozitātei ir maza atkarība no bīdes ātruma, un augstā viskozitāte sasniedz mērķa viskozitāti, un nepieciešamais pievienošanas daudzums ir mazs, un viskozitāte ir atkarīga no sabiezēšanas efektivitātes. Tāpēc, lai sasniegtu noteiktu konsistenci, ir jāgarantē noteikts daudzums celulozes ētera (šķīduma koncentrācija) un šķīduma viskozitāte. Šķīduma želejas temperatūra arī samazinās lineāri, palielinoties šķīduma koncentrācijai, un želejām istabas temperatūrā pēc noteiktas koncentrācijas sasniegšanas. HPMC želācijas koncentrācija ir augstāka istabas temperatūrā.
Konsekvenci var arī koriģēt, izvēloties daļiņu lielumu un izvēloties celulozes ēterus ar atšķirīgu modifikācijas pakāpi. Tā sauktā modifikācija ir ieviest noteiktu hidroksialkilgrupu aizstāšanas pakāpi uz MC skeleta struktūru. Mainot divu aizvietotāju relatīvās aizvietošanas vērtības, tas ir, metoksi un hidroksialkilgrupu DS un MS relatīvās aizvietošanas vērtības, kuras mēs bieži sakām. Var iegūt dažādas celulozes ētera prasības, mainot divu aizvietotāju relatīvās aizstāšanas vērtības.
No 4. attēla mēs varam redzēt saistību starp konsekvenci un modifikāciju. Celulozes ētera pievienošana 5. attēlā ietekmē javas ūdens patēriņu un maina ūdens un cementa attiecību, kas ir sabiezēšanas efekts. Jo lielāka deva, jo lielāks ir ūdens patēriņš.
Celulozes ēteriem, ko izmanto pulverveida celtniecības materiālos, ātri jāizšķīdina aukstā ūdenī un jāsniedz piemērota konsistence sistēmai. Ja tai tiek dots noteikts bīdes ātrums, tas joprojām kļūst flokulents un koloidāls bloks, kas ir nestandarta vai sliktas kvalitātes produkts.
Starp cementa pastas konsekvenci un celulozes ētera devu ir arī laba lineāra saistība. Celulozes ēteris var ievērojami palielināt javas viskozitāti. Jo lielāka ir deva, jo acīmredzamāks efekts, sk. 6. attēlu.
Augstas viskozitātes celulozes ētera ūdens šķīdumam ir augsta tiksotropija, kas ir arī galvenā celulozes ētera īpašība. MC tipa polimēru ūdens šķīdumiem parasti ir pseidoplastiska un ne-tiotropiska plūstamība zem to želejas temperatūras, bet Ņūtona plūsmas īpašības ar zemu bīdes ātrumu. Pseidoplastika palielinās līdz ar celulozes ētera molekulmasu vai koncentrāciju neatkarīgi no aizvietotāja veida un aizvietošanas pakāpes. Tāpēc vienas un tās pašas viskozitātes pakāpes celulozes ēteriem neatkarīgi no tā, vai MC, HPMC, HEMC, vienmēr parādīs tās pašas reoloģiskās īpašības, ja vien koncentrācija un temperatūra tiek uzturēta nemainīga. Strukturālās želejas veidojas, paaugstinot temperatūru, un rodas ļoti tiksotropiskas plūsmas. Augsta koncentrācija un zema viskozitātes celulozes ēteri parāda tiksotropiju pat zem gēla temperatūras. Šis īpašums ir ļoti izdevīgs, lai pielāgotu un sagging ēkas javas celtniecībā. Šeit jāpaskaidro, ka, jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ir ūdens aizture, bet, jo augstāka ir viskozitāte, jo augstāka ir celulozes ētera relatīvā molekulmasa, un atbilstošais tā šķīdības samazinājums, kas negatīvi ietekmē javas koncentrāciju un būvniecību. Jo augstāka ir viskozitāte, jo acīmredzamāka ir sabiezēšanas ietekme uz javu, bet tā nav pilnībā proporcionāla. Dažas barotnes un zemas viskozitātes, bet modificētajam celulozes ēterim ir labāka veiktspēja, lai uzlabotu mitras javas struktūras izturību. Palielinoties viskozitātei, uzlabojas celulozes ētera ūdens aizture.
Pasta laiks: 18.-1823. Februāris