Құрғақ аралас ерітіндіде целлюлоза эфирі қандай рөл атқарады?

Целлюлоза эфирі – химиялық модификация арқылы шикізат ретінде табиғи целлюлозадан жасалған синтетикалық полимер.Целлюлоза эфирі - табиғи целлюлозаның туындысы, целлюлоза эфирінің өндірісі және синтетикалық полимер әртүрлі, оның ең негізгі материалы целлюлоза, табиғи полимер қосылыстары.Табиғи целлюлоза құрылымының ерекшелігіне байланысты целлюлозаның өзі эфирлеуші ​​затпен әрекеттесу қабілетіне ие емес.Бірақ ісіну агентін өңдегеннен кейін молекулалық тізбектер мен тізбектер арасындағы күшті сутектік байланыстар жойылып, гидроксил тобының белсенділігі реакцияға қабілетті сілтілі целлюлозаға шығарылды, ал эфирлеуші ​​агент - OH тобының реакциясы арқылы целлюлоза эфирі алынды. — НЕМЕСЕ топ.

Целлюлоза эфирлерінің қасиеттері орынбасарларының түріне, санына және таралуына байланысты.Целлюлоза эфирінің классификациясы сонымен қатар алмастырғыштардың түріне, эфирлену дәрежесіне, ерігіштікке және онымен байланысты қолданылуына байланысты жіктеледі.Молекулалық тізбектегі орынбасарларының түріне қарай оны бір және аралас эфир деп бөлуге болады.MC әдетте бір эфир ретінде пайдаланылады, ал HPmc аралас эфир.Метилцеллюлоза эфирі MC – табиғи целлюлоза глюкоза бірлігі гидроксил – метоксид өнім құрылымы формуласымен ауыстырылады [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, гидроксипропил метил целлюлоза эфирі HPmc – гидроксилдегі бірлік бөлігі. ауыстырылған метоксид, гидроксипропил алмастырылған өнімнің басқа бөлігі, Құрылымдық формуласы [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X және гидроксиэтилметилцеллюлоза эфирі HEmc, кеңінен қолданылады және нарықта сатылады.

Ерігіштігі бойынша иондық типті және иондық емес типті бөлуге болады.Суда еритін иондық емес целлюлоза эфирі негізінен алкил эфирі мен гидроксил алкил эфирінің екі сериясынан тұрады.Иондық Cmc негізінен синтетикалық жуғыш затта, тоқыма, полиграфияда, тамақ өнімдерінде және мұнай өндіруде қолданылады.Иондық емес MC, HPmc, HEmc және т.б. негізінен құрылыс материалдарында, латекс жабындарында, медицинада, күнделікті химияда және басқа аспектілерде қолданылады.Қоюландырғыш, суды ұстағыш, тұрақтандырғыш, диспергирлеуші, қабық түзетін агент ретінде.

Целлюлоза эфирінің суын ұстау

Құрылыс материалдарын, әсіресе құрғақ аралас ерітінді өндірісінде целлюлоза эфирі таптырмас рөл атқарады, әсіресе арнайы ерітінді (модификацияланған ерітінді) алуда таптырмас бөлік болып табылады.

Ерітіндідегі суда еритін целлюлоза эфирінің маңызды рөлі негізінен үш аспектіге ие, бірі суды тамаша ұстау қабілеті, екіншісі ерітіндінің консистенциясы мен тиксотропия әсері, үшіншісі цементпен әрекеттесу.

Целлюлоза эфирінің суын ұстап тұру гидроскопиялық негізге, ерітіндінің құрамына, ерітінді қабатының қалыңдығына, ерітіндінің су қажеттілігіне, конденсация материалының конденсация уақытына байланысты.Целлюлоза эфирінің суды ұстап тұруы целлюлоза эфирінің ерігіштігі мен сусыздануынан туындайды.Целлюлозаның молекулалық тізбегі, олардың құрамында жоғары гидратталған ОН топтары көп болғанымен, кристалдық құрылымы жоғары болғандықтан суда ерімейтіні белгілі.Гидроксил топтарының гидратация қабілеті күшті молекулааралық сутегі байланыстары мен ван-дер-Ваальс күштерін өтеу үшін жеткіліксіз.Орынбасарларды молекулярлық тізбекке енгізген кезде орынбасарлар сутегі тізбегін бұзып қана қоймайды, сонымен қатар іргелес тізбектер арасындағы орынбасарлардың сыналануынан тізбек аралық сутектік байланыстар да үзіледі.Орынбасарлар неғұрлым үлкен болса, молекулалар арасындағы қашықтық соғұрлым үлкен болады.Сутегі байланысының әсері неғұрлым көп бұзылса, целлюлоза торының кеңеюі, целлюлоза эфиріне ерітінді суда еритін болады, жоғары тұтқыр ерітіндінің қалыптасуы.Температура көтерілген сайын полимердің гидратациясы азаяды және тізбектер арасындағы су сыртқа шығарылады.Сусыздандыру әсері жеткілікті болғанда, молекулалар біріктіріліп, гель үш өлшемді желіде бүктеледі.Ерітіндінің суды ұстауына әсер ететін факторларға целлюлоза эфирінің тұтқырлығы, дозасы, бөлшектердің ұсақтығы және қызмет көрсету температурасы жатады.

Целлюлоза эфирінің тұтқырлығы неғұрлым көп болса, соғұрлым суды ұстау өнімділігі жақсы, полимер ерітіндісінің тұтқырлығы.Полимердің молекулалық массасы (полимерлену дәрежесі) тізбектің молекулалық құрылымының ұзындығы мен морфологиясымен де анықталады, ал орынбасарлар санының таралуы тұтқырлық диапазонына тікелей әсер етеді.[eta] = Km альфа

Полимер ерітінділерінің меншікті тұтқырлығы

М полимердің молекулалық салмағы

α полимердің сипаттамалық константасы

K ерітіндінің тұтқырлық коэффициенті

Полимер ерітіндісінің тұтқырлығы полимердің молекулалық салмағына байланысты.Целлюлоза эфирінің ерітінділерінің тұтқырлығы мен концентрациясы әртүрлі қолданбаларға байланысты.Сондықтан әрбір целлюлоза эфирі көптеген әртүрлі тұтқырлық сипаттамаларына ие, тұтқырлықты реттеу негізінен сілтілі целлюлозаның ыдырауы арқылы, атап айтқанда қол жеткізу үшін целлюлозаның молекулалық тізбегінің сынуы арқылы жүзеге асырылады.

Бөлшектердің өлшемі үшін бөлшек неғұрлым ұсақ болса, соғұрлым суды жақсы ұстайды.Целлюлоза эфирінің ірі бөлшектері сумен жанасады, беті дереу ериді және материалды орау үшін гель түзеді, бұл су молекулаларының одан әрі енуіне жол бермеу үшін, кейде ұзақ уақыт араластыру кезінде біркелкі дисперсті ерітілмейді, лайлы флокулент ерітіндісінің пайда болуы немесе агломерат.Целлюлоза эфирінің ерігіштігі целлюлоза эфирін таңдау факторларының бірі болып табылады.

Целлюлоза эфирінің қоюлануы және тиксотропиясы

Целлюлоза эфирінің екінші әсері – қоюлану: целлюлоза эфирінің полимерлену дәрежесіне, ерітінді концентрациясына, ығысу жылдамдығына, температураға және басқа жағдайларға байланысты.Ерітіндінің гельдік қасиеті тек алкил целлюлозаға және оның модификацияланған туындыларына тән.Гельдену сипаттамалары алмастыру дәрежесіне, ерітінді концентрациясына және қоспаларға байланысты.Гидроксилкилмен модификацияланған туындылар үшін гель қасиеттері де гидроксил алкил модификациясының дәрежесіне байланысты.Тұтқырлығы төмен MC және HPmc ерітінді концентрациясы үшін 10%-15% концентрациялы ерітінді, орташа тұтқырлығы MC және HPmc 5%-10% ерітінді және жоғары тұтқырлығы MC және HPmc 2%-3% ғана дайындалуы мүмкін. ерітінді, әдетте целлюлоза эфирінің тұтқырлығы да 1%-2% ерітіндімен бағаланады.Жоғары молекулярлық целлюлоза эфирі қоюлатқыштың тиімділігі, ерітіндінің концентрациясы бірдей, молекулалық массасы әртүрлі полимерлердің тұтқырлығы әртүрлі, тұтқырлығы және молекулалық массасын келесі түрде көрсетуге болады, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn – орташа. жоғары полимерлену дәрежесі.Мақсатты тұтқырлыққа жету үшін көбірек қосу үшін төмен молекулалық салмақты целлюлоза эфирі.Оның тұтқырлығы ығысу жылдамдығына аз тәуелді, мақсатты тұтқырлыққа жету үшін жоғары тұтқырлық, аз қосу үшін қажетті мөлшер, тұтқырлық қоюландыру тиімділігіне байланысты.Сондықтан белгілі бір консистенцияға жету үшін целлюлоза эфирінің белгілі бір мөлшері (ерітінді концентрациясы) және ерітіндінің тұтқырлығы қамтамасыз етілуі керек.Ерітінді концентрациясының жоғарылауымен ерітіндінің гельдену температурасы сызықты түрде төмендеді, ал гельдену белгілі бір концентрацияға жеткеннен кейін бөлме температурасында болды.HPmc бөлме температурасында жоғары гельдік концентрацияға ие.

Консистенцияны бөлшектердің өлшемін және модификацияның әртүрлі дәрежелері бар целлюлоза эфирлерін таңдау арқылы да реттеуге болады.Модификация деп аталатын нәрсе - бұл МК-ның қаңқалық құрылымына белгілі бір дәрежеде алмастыру дәрежесінде гидроксил алкил тобын енгізу.Екі орынбасушының салыстырмалы алмастыру мәндерін өзгерту арқылы, яғни метокси және гидроксил топтарының DS және MS салыстырмалы алмастыру мәндері.Целлюлоза эфирінің әртүрлі қасиеттері алмастырғыштардың екі түрінің салыстырмалы алмастыру мәндерін өзгерту арқылы қажет.

жүйелілік пен модификация арасындағы байланыс.5-суретте целлюлоза эфирінің қосылуы ерітіндінің су шығынына әсер етеді және су мен цементтің су-байланыстырғыш қатынасын өзгертеді, бұл қоюлау эффектісі.Доза неғұрлым жоғары болса, соғұрлым суды тұтыну көп болады.

Ұнтақты құрылыс материалдарында қолданылатын целлюлоза эфирлері суық суда тез еріп, жүйені дұрыс консистенциямен қамтамасыз етуі керек.Егер берілген ығысу жылдамдығы әлі де флоккулентті және коллоидты болса, бұл сапасыз немесе сапасыз өнім болып табылады.

Сондай-ақ цемент суспензиясының консистенциясы мен целлюлоза эфирінің дозасы арасында жақсы сызықтық байланыс бар, целлюлоза эфирі ерітіндінің тұтқырлығын айтарлықтай арттыруы мүмкін, доза неғұрлым көп болса, әсер соғұрлым айқын болады.

Тұтқырлығы жоғары целлюлоза эфирінің сулы ерітіндісі жоғары тиксотропияға ие, бұл целлюлоза эфирінің сипаттамаларының бірі болып табылады.Mc типті полимерлердің сулы ерітінділері әдетте гель температурасынан төмен псевдопластикалық, тиксотропты емес сұйықтыққа ие, бірақ төмен ығысу жылдамдығында Ньютондық ағындық қасиеттерге ие.Псевдопластика целлюлоза эфирінің молекулалық салмағының немесе концентрациясының жоғарылауымен жоғарылайды және орынбасушы түріне және дәрежесіне тәуелсіз.Сондықтан тұтқырлық дәрежесі бірдей целлюлоза эфирлері, мейлі MC, HPmc немесе HEmc болсын, концентрация мен температура тұрақты болған кезде әрқашан бірдей реологиялық қасиеттерді көрсетеді.Температура жоғарылағанда құрылымдық гель түзіліп, жоғары тиксотропты ағын пайда болады.Жоғары концентрациясы және төмен тұтқырлығы бар целлюлоза эфирлері гель температурасынан төмен болса да тиксотропия көрсетеді.Бұл қасиет құрылыс ерітіндісінің құрылысына оның ағыны мен ағынының ілулі қасиетін реттеу үшін үлкен пайда әкеледі.Бұл жерде целлюлоза эфирінің тұтқырлығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым суды жақсы ұстайтынын, бірақ тұтқырлық неғұрлым жоғары болса, целлюлоза эфирінің салыстырмалы молекулалық салмағы соғұрлым жоғары болатынын, оның ерігіштігінің сәйкес төмендеуіне кері әсер ететінін түсіндіру қажет. ерітінді концентрациясы және құрылыс өнімділігі.Тұтқырлық неғұрлым жоғары болса, ерітіндінің қалыңдатқыш әсері соғұрлым айқын болады, бірақ бұл толық пропорционалды қатынас емес.Кейбір тұтқырлығы төмен, бірақ дымқыл ерітіндінің құрылымдық беріктігін жақсартуда модификацияланған целлюлоза эфирі жақсырақ өнімділікке ие, тұтқырлықтың жоғарылауымен целлюлоза эфирінің суын ұстауы жақсарды.


Жіберу уақыты: 30 наурыз-2022 ж