Целлюлоза эфирі материалдың физикалық қасиеттері мен құрылыс өнімділігін жақсарту үшін құрылыс ерітіндісінде, замазка ұнтағында, жабындарда және басқа да өнімдерде кеңінен қолданылатын маңызды құрылыс материалы қоспасы болып табылады. Целлюлоза эфирінің негізгі құрамдас бөліктеріне целлюлозаның негізгі құрылымы және химиялық модификация арқылы енгізілген алмастырғыштар жатады, бұл оған бірегей ерігіштік, қоюлану, суды ұстау және реологиялық қасиеттер береді.
1. Целлюлозаның негізгі құрылымы
Целлюлоза табиғатта ең көп таралған полисахаридтердің бірі болып табылады, негізінен өсімдік талшықтарынан алынады. Ол целлюлоза эфирінің негізгі құрамдас бөлігі болып табылады және оның негізгі құрылымы мен қасиеттерін анықтайды. Целлюлоза молекулалары ұзын тізбекті құрылымды түзу үшін β-1,4-гликозидтік байланыстармен байланысқан глюкоза бірліктерінен тұрады. Бұл сызықтық құрылым целлюлозаға жоғары беріктік пен жоғары молекулалық салмақ береді, бірақ оның суда ерігіштігі нашар. Целлюлозаның суда ерігіштігін жақсарту және құрылыс материалдарының қажеттіліктеріне бейімделу үшін целлюлозаны химиялық түрлендіру қажет.
2. Орынбасарлар-эфирлену реакциясының негізгі компоненттері
Целлюлоза эфирінің бірегей қасиеттеріне негізінен целлюлозаның гидроксил тобы (-ОН) және эфир қосылыстары арасындағы эфирлену реакциясы арқылы енгізілген алмастырғыштар қол жеткізеді. Жалпы алмастырғыштарға метокси (-OCH₃), этокси (-OC₂H₅) және гидроксипропил (-CH₂CHOHCH₃) жатады. Бұл алмастырғыштарды енгізу целлюлозаның ерігіштігін, қоюлануын және суды ұстауын өзгертеді. Әр түрлі енгізілген алмастырғыштарға сәйкес целлюлоза эфирлерін метилцеллюлоза (MC), гидроксиэтилцеллюлоза (ГЦ), гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) және басқа түрлерге бөлуге болады.
Метил целлюлоза (MC): Метил целлюлоза целлюлоза молекуласындағы гидроксил топтарына метил алмастырғыштарды (-OCH₃) енгізу арқылы түзіледі. Бұл целлюлоза эфирінің суда жақсы ерігіштігі және қоюландырғыш қасиеттері бар және құрғақ ерітінділерде, желімдерде және жабындарда кеңінен қолданылады. MC суды тамаша ұстайды және құрылыс материалдарындағы судың жоғалуын азайтуға көмектеседі, ерітінді мен замазка ұнтағының адгезиясы мен беріктігін қамтамасыз етеді.
Гидроксиэтил целлюлоза (HEC): Гидроксиэтил целлюлоза гидроксиэтил алмастырғыштарды (-OC₂H₅) енгізу арқылы түзіледі, бұл оны суда еритін және тұзға төзімді етеді. HEC әдетте су негізіндегі жабындарда, латекс бояуларында және құрылыс қоспаларында қолданылады. Ол тамаша қалыңдататын және пленка түзетін қасиеттерге ие және материалдардың құрылыс көрсеткіштерін айтарлықтай жақсарта алады.
Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC): Гидроксипропилметилцеллюлоза гидроксипропил (-CH₂CHOHCH₃) және метил алмастырғыштарды бір мезгілде енгізу арқылы түзіледі. Целлюлоза эфирінің бұл түрі құрғақ ерітінді, плитка желімдері және сыртқы қабырғаларды оқшаулау жүйелері сияқты құрылыс материалдарында тамаша суды сақтауды, майлауды және жұмыс қабілеттілігін көрсетеді. HPMC сонымен қатар жақсы температураға және аязға төзімділікке ие, сондықтан ол экстремалды климаттық жағдайларда құрылыс материалдарының өнімділігін тиімді түрде жақсарта алады.
3. Суда ерігіштігі және қоюлануы
Целлюлоза эфирінің суда ерігіштігі орынбасушының түрі мен орын басу дәрежесіне байланысты (яғни, әрбір глюкоза бірлігінде алмастырылған гидроксил топтарының саны). Тиісті орын басу дәрежесі целлюлоза молекулаларына суда біркелкі ерітінді түзуге мүмкіндік береді, бұл материалға жақсы қалыңдатқыш қасиеттер береді. Құрылыс материалдарында қоюландырғыш ретіндегі целлюлоза эфирлері ерітіндінің тұтқырлығын жоғарылатады, материалдардың стратификациясы мен сегрегациясын болдырмайды, осылайша құрылыс өнімділігін жақсартады.
4. Суды ұстау
Целлюлоза эфирінің суды ұстап тұруы құрылыс материалдарының сапасы үшін өте маңызды. Ерітінді және замазка ұнтағы сияқты өнімдерде целлюлоза эфирі судың тым тез булануын болдырмау үшін материалдың бетінде тығыз су қабығын құра алады, осылайша материалдың ашық уақытын және жұмыс қабілеттілігін ұзартады. Бұл байланыс беріктігін арттыруда және крекингтің алдын алуда маңызды рөл атқарады.
5. Реология және құрылыс көрсеткіштері
Целлюлоза эфирін қосу құрылыс материалдарының реологиялық қасиеттерін, яғни сыртқы күштердің әсерінен материалдардың ағыны мен деформациялық әрекетін айтарлықтай жақсартады. Ол ерітіндінің суды ұстап тұруын және майлауын жақсартады, сорғышты арттырады және материалдардың құрылысының қарапайымдылығын арттырады. Бүрку, қыру және қалау сияқты құрылыс процесінде целлюлоза эфирі төзімділікті азайтуға және жұмыс тиімділігін арттыруға көмектеседі, сонымен қатар салбырап кетпей біркелкі жабынды қамтамасыз етеді.
6. Үйлесімділік және қоршаған ортаны қорғау
Целлюлоза эфирі әртүрлі құрылыс материалдарымен, соның ішінде цементпен, гипспен, әкпен және т.б. жақсы үйлесімділікке ие. Құрылыс процесінде ол материалдың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін басқа химиялық компоненттермен теріс әсер етпейді. Сонымен қатар, целлюлоза эфирі негізінен табиғи өсімдік талшықтарынан алынатын, қоршаған ортаға зиянсыз, заманауи құрылыс материалдарының қоршаған ортаны қорғау талаптарына жауап беретін жасыл және экологиялық таза қоспа болып табылады.
7. Басқа өзгертілген ингредиенттер
Целлюлоза эфирінің өнімділігін одан әрі жақсарту үшін нақты өндіріске басқа модификацияланған ингредиенттерді енгізуге болады. Мысалы, кейбір өндірушілер целлюлоза эфирінің суға төзімділігін және ауа-райына төзімділігін силиконмен, парафинмен және басқа заттармен біріктіру арқылы арттырады. Бұл түрлендірілген ингредиенттерді қосу әдетте сыртқы қабырға жабындарында немесе су өткізбейтін ерітінділерде материалдың өткізгіштігін және беріктігін арттыру сияқты арнайы қолдану талаптарын қанағаттандыру болып табылады.
Құрылыс материалдарының маңызды құрамдас бөлігі ретінде целлюлоза эфирі қалыңдатуды, суды ұстауды және жақсартылған реологиялық қасиеттерді қоса алғанда, көп функционалды қасиеттерге ие. Оның негізгі компоненттері - целлюлозаның негізгі құрылымы және эфирлену реакциясы арқылы енгізілген алмастырғыштар. Целлюлоза эфирлерінің әртүрлі түрлері олардың алмастырғыштарындағы айырмашылықтарға байланысты құрылыс материалдарында әртүрлі қолдану мен өнімділікке ие. Целлюлоза эфирлері материалдардың құрылыс көрсеткіштерін жақсартып қана қоймай, сонымен қатар ғимараттардың жалпы сапасы мен қызмет ету мерзімін жақсарта алады. Сондықтан целлюлоза эфирлерінің қазіргі құрылыс материалдарында кең қолдану перспективалары бар.
Жіберу уақыты: 18 қыркүйек 2024 ж