Η κυτταρίνη αιθέρα είναι ένα συνθετικό πολυμερές από φυσική κυτταρίνη μέσω χημικής τροποποίησης. Η κυτταρίνη αιθέρα είναι ένα παράγωγο της φυσικής κυτταρίνης. Η παραγωγή κυτταρίνης αιθέρα είναι διαφορετική από τα συνθετικά πολυμερή. Το πιο βασικό υλικό του είναι η κυτταρίνη, μια φυσική πολυμερή ένωση. Λόγω της ιδιαιτερότητας της φυσικής δομής της κυτταρίνης, η ίδια η κυτταρίνη δεν έχει καμία ικανότητα να αντιδρά με τους παράγοντες αιθέαρης. Ωστόσο, μετά τη θεραπεία του διόγκωσης, οι ισχυροί δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μοριακών αλυσίδων και των αλυσίδων καταστρέφονται και η ενεργός απελευθέρωση της υδροξυλομάδας γίνεται αντιδραστική αλκαλική κυτταρίνη. Αποκτήστε αιθέρα κυτταρίνης.
Οι ιδιότητες των αιθέρων κυτταρίνης εξαρτώνται από τον τύπο, τον αριθμό και την κατανομή των υποκαταστάτη. Η ταξινόμηση των αιθέρων κυτταρίνης βασίζεται επίσης στον τύπο υποκαταστάτη, τον βαθμό αιθεροποίησης, τη διαλυτότητα και τις σχετικές ιδιότητες εφαρμογής. Σύμφωνα με τον τύπο των υποκαταστάτη της μοριακής αλυσίδας, μπορεί να χωριστεί σε μονοεθέρα και μικτό αιθέρα. Το MC που χρησιμοποιούμε συνήθως είναι μονοεθέρα και το HPMC είναι μικτό αιθέρα. Το MC της μεθυλο κυτταρίνης είναι το προϊόν μετά την υδροξυλική ομάδα στη μονάδα γλυκόζης της φυσικής κυτταρίνης αντικαθίσταται από μεθοξυ. Πρόκειται για ένα προϊόν που λαμβάνεται υποκαθιστώντας ένα μέρος της ομάδας υδροξυλίου στη μονάδα με μεθοξυ ομάδα και ένα άλλο μέρος με υδροξυπροπυλική ομάδα. Η δομική φόρμουλα είναι [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] Χ ΥΕΡΟΙ Hydroxyethyl μεθυλο κυτταρίνη HEMC, αυτές είναι οι κύριες ποικιλίες που χρησιμοποιούνται ευρέως και πωλούνται στην αγορά.
Από την άποψη της διαλυτότητας, μπορεί να χωριστεί σε ιοντικό και μη-ιονικό. Οι υδατοδιαλυτές μη ιοντικές κυτταρινικές αιθέρες αποτελούνται κυρίως από δύο σειρές αλκυλιθέρων και υδροξυαλυλίου. Το ιοντικό CMC χρησιμοποιείται κυρίως σε συνθετικά απορρυπαντικά, εκτύπωση και βαφή κλωστοϋφαντουργίας, εξερεύνηση τροφίμων και πετρελαίου. Τα μη ιονικά MC, HPMC, HEMC κ.λπ. χρησιμοποιούνται κυρίως σε δομικά υλικά, επικαλύψεις από λατέξ, ιατρική, καθημερινά χημικά κ.λπ. που χρησιμοποιούνται ως πυκνωτής, παράγοντας συγκράτησης νερού, σταθεροποιητής, διασκορπισμός και παράγοντας σχηματισμού ταινιών.
Διατήρηση νερού του κυτταρινικού αιθέρα
Στην παραγωγή δομικών υλικών, ειδικά σε κονίαμα με ξηρά, κυτταρίνη αιθέρα παίζει αναντικατάστατο ρόλο, ειδικά στην παραγωγή ειδικού κονιάματος (τροποποιημένο κονίαμα), είναι ένα απαραίτητο και σημαντικό συστατικό.
Ο σημαντικός ρόλος του υδατοδιαλυτού κυτταρίνης στο κονίαμα έχει κυρίως τρεις πτυχές, η μία είναι εξαιρετική ικανότητα συγκράτησης νερού, η άλλη είναι η επίδραση στη συνοχή και η θιξοτροπία του κονιάματος και η τρίτη είναι η αλληλεπίδραση με το τσιμέντο.
Η επίδραση κατακράτησης νερού του κυτταρινικού αιθέρα εξαρτάται από την απορρόφηση του νερού του στρώματος βάσης, τη σύνθεση του κονιάματος, το πάχος του στρώματος του κονιάματος, τη ζήτηση νερού του κονιάματος και τον χρόνο ρύθμισης του υλικού ρύθμισης. Η κατακράτηση νερού του ίδιου του κυτταρινικού αιθέρα προέρχεται από τη διαλυτότητα και την αφυδάτωση του ίδιου του κυτταρινικού αιθέρα. Όπως όλοι γνωρίζουμε, αν και η μοριακή αλυσίδα κυτταρίνης περιέχει μεγάλο αριθμό υψηλών υδραυλών ΟΗ ομάδων, δεν είναι διαλυτό στο νερό, επειδή η δομή της κυτταρίνης έχει υψηλό βαθμό κρυσταλλικότητας. Η ικανότητα ενυδάτωσης των υδροξυλομάδων από μόνη της δεν αρκεί για να καλύψει τους ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου και τις δυνάμεις van der Waals μεταξύ των μορίων. Ως εκ τούτου, διογκώνεται μόνο, αλλά δεν διαλύεται στο νερό. Όταν ένας υποκαταστάτης εισάγεται στη μοριακή αλυσίδα, όχι μόνο ο υποκαταστάτης καταστρέφει την αλυσίδα υδρογόνου, αλλά και ο δεσμός υδρογόνου ανταλλαγής καταστρέφεται λόγω της σφήνας του υποκαταστάτη μεταξύ παρακείμενων αλυσίδων. Όσο μεγαλύτερος είναι ο υποκαταστάτης, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των μορίων. Όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση. Όσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση της καταστροφής των δεσμών υδρογόνου, ο κυτταρίνης αιθέρας γίνεται υδατοδιαλυτός μετά την επεκτατική του πλέγματος κυτταρίνης και το διάλυμα εισέρχεται, σχηματίζοντας ένα διάλυμα υψηλής ιξώδους. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η ενυδάτωση του πολυμερούς εξασθενεί και το νερό μεταξύ των αλυσίδων εκτοξεύεται. Όταν η επίδραση αφυδάτωσης είναι επαρκής, τα μόρια αρχίζουν να συσσωματώνονται, σχηματίζοντας ένα τρισδιάστατο πήκτωμα δομής δικτύου και διπλωμένο. Παράγοντες που επηρεάζουν την κατακράτηση του κονιάματος του νερού περιλαμβάνουν το ιξώδες του κυτταρινικού αιθέρα, την προστιθέμενη ποσότητα, την λεπτότητα των σωματιδίων και τη θερμοκρασία χρήσης.
Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του κυτταρινικού αιθέρα, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση συγκράτησης του νερού και όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του διαλύματος πολυμερούς. Ανάλογα με το μοριακό βάρος (βαθμός πολυμερισμού) του πολυμερούς, προσδιορίζεται επίσης από το μήκος της αλυσίδας της μοριακής δομής και το σχήμα της αλυσίδας και η κατανομή των τύπων και των ποσοτήτων των υποκαταστάτων επηρεάζει επίσης άμεσα το εύρος ιξώδους του. [η] = kma
[η] Εγγενικό ιξώδες του πολυμερούς διαλύματος
m μοριακό βάρος πολυμερούς
α -πολυμερή χαρακτηριστική σταθερά
K συντελεστής διαλύματος ιξώδους
Το ιξώδες ενός διαλύματος πολυμερούς εξαρτάται από το μοριακό βάρος του πολυμερούς. Το ιξώδες και η συγκέντρωση διαλύματος κυτταρίνης αιθέρα σχετίζονται με την εφαρμογή σε διάφορους τομείς. Επομένως, κάθε αιθέρας κυτταρίνης έχει πολλές διαφορετικές προδιαγραφές ιξώδους και η ρύθμιση του ιξώδους πραγματοποιείται κυρίως από την αποικοδόμηση της αλκαλικής κυτταρίνης, δηλαδή της θραύσης των μοριακών αλυσίδων κυτταρίνης.
Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα κυτταρίνης αιθέρα που προστέθηκε στο κονίαμα, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση της συγκράτησης του νερού, και όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση της κατακράτησης του νερού.
Για το μέγεθος των σωματιδίων, το λεπτότερο είναι το σωματίδιο, τόσο καλύτερη είναι η συγκράτηση του νερού. Βλέπε Εικόνα 3. Αφού το μεγάλο σωματίδιο επαφών κυτταρίνης αιθέρα με νερό, η επιφάνεια διαλύει αμέσως και σχηματίζει ένα πήκτωμα για να τυλίξει το υλικό για να αποτρέψει τη συνέχιση των μορίων του νερού. Λιγότερο από ομοιόμορφη διασπορά διαλύεται, σχηματίζοντας ένα συννεφιασμένο κροκώδες διάλυμα ή συσσωματώματα. Επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την κατακράτηση νερού του κυτταρινικού αιθέρα και η διαλυτότητα είναι ένας από τους παράγοντες για την επιλογή κυτταρίνης αιθέρα.
Πάχυνση και θιξοτροπία κυτταρίνης αιθέρα
Η δεύτερη λειτουργία του κυτταρινικού αιθέρα - πάχυνση, εξαρτάται από: τον βαθμό πολυμερισμού κυτταρίνης αιθέρα, συγκέντρωσης διαλύματος, ρυθμού διάτμησης, θερμοκρασίας και άλλων καταστάσεων. Η ιδιότητα πηκτής του διαλύματος είναι μοναδική για την αλκυλ κυτταρίνη και τα τροποποιημένα παράγωγά της. Οι ιδιότητες ζελατινοποίησης σχετίζονται με το βαθμό υποκατάστασης, τη συγκέντρωση διαλύματος και τα πρόσθετα. Για τα τροποποιημένα με υδροξυαλκυλό παράγωγα, οι ιδιότητες πηκτής σχετίζονται επίσης με τον βαθμό τροποποίησης του υδροξυαλκυλίου. Για MC και HPMC χαμηλού ιξώδους και HPMC, μπορεί να παρασκευαστεί διάλυμα 10% -15%, το MC του μέσου ιξώδους και η HPMC μπορούν να παρασκευαστούν διάλυμα 5% -10% και το υψηλό ιξώδες MC και HPMC μπορούν να παρασκευάσουν μόνο διάλυμα 2% -3% και συνήθως η ταξινόμηση του ιξώδους κυτταρίνης αιθέρα βαθμολογείται επίσης με διάλυμα 1% -2%. Η κυτταρίνη υψηλού μοριακού βάρους έχει υψηλή απόδοση πάχυνσης. Στο ίδιο διάλυμα συγκέντρωσης, τα πολυμερή με διαφορετικά μοριακά βάρη έχουν διαφορετικά ιξώδη. Υψηλός βαθμός. Το ιξώδες στόχου μπορεί να επιτευχθεί μόνο με την προσθήκη μεγάλης ποσότητας αιθέρα κυτταρίνης χαμηλού μοριακού βάρους. Το ιξώδες του έχει ελάχιστη εξάρτηση από τον ρυθμό διάτμησης και το υψηλό ιξώδες φτάνει στο ιξώδες στόχου και η απαιτούμενη ποσότητα προσθήκης είναι μικρή και το ιξώδες εξαρτάται από την αποτελεσματικότητα πάχυνσης. Επομένως, για να επιτευχθεί μια ορισμένη συνέπεια, πρέπει να είναι εγγυημένη μια ορισμένη ποσότητα κυτταρίνης (συγκέντρωση του διαλύματος) και το ιξώδες διαλύματος. Η θερμοκρασία πηκτώματος του διαλύματος μειώνεται επίσης γραμμικά με την αύξηση της συγκέντρωσης του διαλύματος και τα πηκτώματα σε θερμοκρασία δωματίου μετά την επίτευξη μιας ορισμένης συγκέντρωσης. Η συγκέντρωση πηκτής της HPMC είναι σχετικά υψηλή σε θερμοκρασία δωματίου.
Η συνέπεια μπορεί επίσης να ρυθμιστεί επιλέγοντας το μέγεθος των σωματιδίων και την επιλογή των αιθέρων κυτταρίνης με διαφορετικούς βαθμούς τροποποίησης. Η λεγόμενη τροποποίηση είναι η εισαγωγή ενός ορισμένου βαθμού υποκατάστασης των υδροξυαλκυλικών ομάδων στη δομή του σκελετού του MC. Με την αλλαγή των σχετικών τιμών υποκατάστασης των δύο υποκαταστατών, δηλαδή των σχετικών τιμών υποκατάστασης DS και MS των ομάδων μεθοξυ και υδροξυαλκυλίου που συχνά λέμε. Διάφορες απαιτήσεις απόδοσης του κυτταρινικού αιθέρα μπορούν να ληφθούν με την αλλαγή των σχετικών τιμών υποκατάστασης των δύο υποκαταστάτη.
Οι αιθέρες κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται σε κονιοποιημένα δομικά υλικά πρέπει να διαλύονται γρήγορα σε κρύο νερό και να παρέχουν μια κατάλληλη συνοχή για το σύστημα. Εάν δοθεί ένας συγκεκριμένος ρυθμός διάτμησης, εξακολουθεί να γίνεται κροκίδα και κολλοειδές μπλοκ, το οποίο είναι ένα προϊόν υποβαθμισμένης ή κακής ποιότητας.
Υπάρχει επίσης μια καλή γραμμική σχέση μεταξύ της συνέπειας της πάστα τσιμέντου και της δοσολογίας κυτταρίνης αιθέρα. Η κυτταρίνη αιθέρα μπορεί να αυξήσει σημαντικά το ιξώδες του κονιάματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η δοσολογία, τόσο πιο προφανές είναι το αποτέλεσμα.
Το υδατικό διάλυμα κυτταρίνης υψηλής ιξώδους έχει υψηλή θιξοτροπία, η οποία είναι επίσης ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του αιθέρα κυτταρίνης. Τα υδατικά διαλύματα πολυμερών MC συνήθως έχουν ψευδοπλασματική και μη θιοξότροπη ρευστότητα κάτω από τη θερμοκρασία πηκτώματος, αλλά οι ιδιότητες ροής του Νευτώνα σε χαμηλές ρυθμίσεις διάτμησης. Η ψευδοοπλαστικότητα αυξάνεται με το μοριακό βάρος ή τη συγκέντρωση κυτταρίνης αιθέρα, ανεξάρτητα από τον τύπο υποκαταστάτη και τον βαθμό υποκατάστασης. Επομένως, οι αιθέρνες κυτταρίνης του ίδιου βαθμού ιξώδους, ανεξάρτητα από το MC, HPMC, HEMC, θα δείχνουν πάντα τις ίδιες ρεολογικές ιδιότητες, εφόσον η συγκέντρωση και η θερμοκρασία διατηρούνται σταθερές. Οι δομικές πηκτές σχηματίζονται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία και εμφανίζονται εξαιρετικά θιξοτροπικές ροές. Η υψηλή συγκέντρωση και ο χαμηλός ιξώδες αιθέρων κυτταρίνης δείχνουν θιξοτροπία ακόμη και κάτω από τη θερμοκρασία του πηκτώματος. Αυτό το ακίνητο έχει μεγάλο όφελος για την προσαρμογή της ισοπέδωσης και της χαλάρωσης στην κατασκευή κτιρίου κονιάματος. Πρέπει να εξηγηθεί εδώ ότι όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του κυτταρινικού αιθέρα, τόσο καλύτερη είναι η κατακράτηση νερού, αλλά όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο υψηλότερο είναι το σχετικό μοριακό βάρος της κυτταρίνης αιθέρα και η αντίστοιχη μείωση της διαλυτότητάς του, η οποία έχει αρνητικό αντίκτυπο στη συγκέντρωση και την κατασκευή του κονιαμάτων. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο προφανές είναι η πάχυνση της επίδρασης στο κονίαμα, αλλά δεν είναι εντελώς αναλογικό. Κάποιο μεσαίο και χαμηλό ιξώδες, αλλά ο τροποποιημένος αιθέρα κυτταρίνης έχει καλύτερη απόδοση στη βελτίωση της δομικής αντοχής του υγρού κονιάματος. Με την αύξηση του ιξώδους, βελτιώνεται η κατακράτηση νερού κυτταρίνης
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-21-2025