O éter de celulose é um polímero sintético feito de celulose natural como matéria-prima por modificação química.O éter de celulose é um derivado da celulose natural, a produção de éter de celulose e o polímero sintético são diferentes, seu material mais básico é a celulose, compostos poliméricos naturais.Devido à particularidade da estrutura natural da celulose, a própria celulose não tem capacidade de reagir com o agente eterificante.Mas após o tratamento do agente de inchaço, as fortes ligações de hidrogênio entre cadeias moleculares e cadeias foram destruídas, e a atividade do grupo hidroxila foi liberada em celulose alcalina com capacidade de reação, e o éter de celulose foi obtido através da reação do agente eterificante - grupo OH em - OU grupo.
As propriedades dos éteres de celulose dependem do tipo, número e distribuição dos substituintes.A classificação do éter de celulose também é baseada no tipo de substituintes, grau de eterificação, solubilidade e aplicação relacionada que podem ser classificados.De acordo com o tipo de substituintes na cadeia molecular, pode ser dividido em éter simples e éter misto.MC é geralmente usado como um éter único, enquanto HPmc é um éter misto.O éter de metilcelulose MC é uma unidade natural de glicose de celulose na hidroxila é metóxido substituído pela fórmula da estrutura do produto [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, éter de hidroxipropilmetilcelulose HPmc é uma unidade na hidroxila faz parte do metóxido substituído, outra parte do produto substituído por hidroxipropil, A fórmula estrutural é [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X e éter hidroxietil metil celulose HEmc, que é amplamente utilizado e vendido no mercado.
A partir da solubilidade pode ser dividido em tipo iônico e tipo não iônico.O éter de celulose não iônico solúvel em água é composto principalmente de éter alquílico e éter hidroxila alquílico de duas séries de variedades.Ionic Cmc é usado principalmente em detergentes sintéticos, têxteis, impressão, alimentos e exploração de petróleo.MC não iônico, HPmc, HEmc e outros usados principalmente em materiais de construção, revestimentos de látex, medicina, química diária e outros aspectos.Como agente espessante, agente de retenção de água, estabilizador, dispersante, agente formador de filme.
Retenção de água em éter de celulose
Na produção de materiais de construção, principalmente argamassas mistas secas, o éter de celulose desempenha um papel insubstituível, principalmente na produção de argamassas especiais (argamassa modificada), sendo parte indispensável.
O importante papel do éter de celulose solúvel em água na argamassa tem principalmente três aspectos: um é a excelente capacidade de retenção de água, o segundo é a influência da consistência da argamassa e da tixotropia e o terceiro é a interação com o cimento.
A retenção de água do éter de celulose depende da base da hidroscopicidade, composição da argamassa, espessura da camada de argamassa, demanda de água da argamassa, tempo de condensação do material de condensação.A retenção de água do éter de celulose vem da solubilidade e desidratação do próprio éter de celulose.É bem conhecido que as cadeias moleculares de celulose, embora contenham um grande número de grupos OH altamente hidratados, são insolúveis em água devido à sua estrutura altamente cristalina.A capacidade de hidratação dos grupos hidroxila por si só não é suficiente para compensar as fortes ligações de hidrogênio intermoleculares e as forças de van der Waals.Quando substituintes são introduzidos na cadeia molecular, não apenas os substituintes destroem a cadeia de hidrogênio, mas também as ligações de hidrogênio intercadeias são quebradas devido ao encravamento de substituintes entre cadeias adjacentes.Quanto maiores forem os substituintes, maior será a distância entre as moléculas.Quanto maior a destruição do efeito da ligação de hidrogênio, a expansão da rede de celulose, a solução no éter de celulose torna-se solúvel em água, a formação de solução de alta viscosidade.À medida que a temperatura aumenta, a hidratação do polímero diminui e a água entre as cadeias é expulsa.Quando o efeito desidratante é suficiente, as moléculas começam a agregar-se e o gel desdobra-se numa rede tridimensional.Os fatores que afetam a retenção de água da argamassa incluem a viscosidade do éter de celulose, a dosagem, a finura das partículas e a temperatura de serviço.
Quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor será o desempenho de retenção de água, a viscosidade da solução polimérica.O peso molecular (grau de polimerização) do polímero também é determinado pelo comprimento e morfologia da estrutura molecular da cadeia, e a distribuição do número de substituintes afeta diretamente a faixa de viscosidade.[eta] = Km alfa
Viscosidade intrínseca de soluções poliméricas
Peso molecular do polímero M
Constante característica do polímero α
Coeficiente de solução de viscosidade K
A viscosidade da solução polimérica depende do peso molecular do polímero.A viscosidade e a concentração das soluções de éter de celulose estão relacionadas a diversas aplicações.Portanto, cada éter de celulose tem muitas especificações de viscosidade diferentes, a regulação da viscosidade também ocorre principalmente através da degradação da celulose alcalina, ou seja, da fratura da cadeia molecular da celulose.
Quanto ao tamanho das partículas, quanto mais fina for a partícula, melhor será a retenção de água.Grandes partículas de éter de celulose entram em contato com a água, a superfície imediatamente se dissolve e forma um gel para envolver o material para evitar que as moléculas de água continuem a penetrar, às vezes a agitação prolongada não pode ser dispersada uniformemente, a formação de uma solução floculenta turva ou aglomerado.A solubilidade do éter de celulose é um dos fatores na escolha do éter de celulose.
Espessamento e tixotropia do éter de celulose
O segundo efeito do éter de celulose – o espessamento depende de: grau de polimerização do éter de celulose, concentração da solução, taxa de cisalhamento, temperatura e outras condições.A propriedade de gelificação da solução é exclusiva da alquilcelulose e seus derivados modificados.As características de gelificação estão relacionadas ao grau de substituição, concentração da solução e aditivos.Para derivados modificados com hidroxilalquil, as propriedades do gel também estão relacionadas ao grau de modificação do hidroxilalquil.Para a concentração da solução de MC e HPmc de baixa viscosidade pode ser preparada solução de concentração de 10% -15%, MC e HPmc de média viscosidade podem ser preparados solução de 5% -10% e MC e HPmc de alta viscosidade só podem ser preparados 2% -3% solução, e geralmente a viscosidade do éter de celulose também é graduada em solução de 1% a 2%.Eficiência do espessante de éter de celulose de alto peso molecular, a mesma concentração de solução, polímeros de peso molecular diferentes têm viscosidade diferente, viscosidade e peso molecular podem ser expressos como segue, [η] = 2,92 × 10-2 (DPn) 0,905, DPn é a média grau de polimerização de alto.Éter de celulose de baixo peso molecular para adicionar mais para atingir a viscosidade desejada.Sua viscosidade depende menos da taxa de cisalhamento, alta viscosidade para atingir a viscosidade desejada, a quantidade necessária para adicionar menos, a viscosidade depende da eficiência do espessamento.Portanto, para atingir uma certa consistência, deve-se garantir uma certa quantidade de éter de celulose (concentração da solução) e viscosidade da solução.A temperatura de gelificação da solução diminuiu linearmente com o aumento da concentração da solução, e a gelificação ocorreu à temperatura ambiente após atingir uma determinada concentração.HPmc possui alta concentração de gelificação à temperatura ambiente.
A consistência também pode ser ajustada selecionando tamanho de partícula e éteres de celulose com diferentes graus de modificação.A chamada modificação é a introdução do grupo hidroxila alquil em certo grau de substituição na estrutura do esqueleto do MC.Alterando os valores de substituição relativa dos dois substituintes, isto é, os valores de substituição relativa de DS e MS dos grupos metoxi e hidroxila.Várias propriedades do éter de celulose são exigidas pela alteração dos valores relativos de substituição de dois tipos de substituintes.
a relação entre consistência e modificação.Na Figura 5, a adição de éter de celulose afeta o consumo de água da argamassa e altera a relação água-aglomerante água e cimento, que é o efeito espessante.Quanto maior a dosagem, maior o consumo de água.
Os éteres de celulose usados em materiais de construção em pó devem dissolver-se rapidamente em água fria e fornecer ao sistema a consistência correta.Se uma determinada taxa de cisalhamento ainda for floculenta e coloidal, é um produto abaixo do padrão ou de baixa qualidade.
Existe também uma boa relação linear entre a consistência da pasta de cimento e a dosagem do éter de celulose, o éter de celulose pode aumentar muito a viscosidade da argamassa, quanto maior a dosagem, mais óbvio é o efeito.
A solução aquosa de éter de celulose com alta viscosidade possui alta tixotropia, que é uma das características do éter de celulose.Soluções aquosas de polímeros do tipo Mc geralmente têm fluidez pseudoplástica e não tixotrópica abaixo da temperatura do gel, mas propriedades de fluxo newtonianas em baixas taxas de cisalhamento.A pseudoplasticidade aumenta com o aumento do peso molecular ou concentração de éter de celulose e é independente do tipo e grau do substituinte.Portanto, éteres de celulose do mesmo grau de viscosidade, sejam MC, HPmc ou HEmc, apresentam sempre as mesmas propriedades reológicas desde que a concentração e a temperatura permaneçam constantes.Quando a temperatura aumenta, forma-se um gel estrutural e ocorre um alto fluxo tixotrópico.Éteres de celulose com alta concentração e baixa viscosidade apresentam tixotropia mesmo abaixo da temperatura do gel.Esta propriedade é de grande benefício para a construção de argamassa de construção para ajustar sua vazão e propriedade de suspensão de vazão.É necessário explicar aqui que quanto maior for a viscosidade do éter de celulose, melhor será a retenção de água, mas quanto maior for a viscosidade, maior será o peso molecular relativo do éter de celulose, a redução correspondente da sua solubilidade, o que tem um impacto negativo sobre a concentração de argamassa e o desempenho da construção.Quanto maior a viscosidade, mais evidente é o efeito espessante da argamassa, mas não é uma relação proporcional completa.Alguma baixa viscosidade, mas o éter de celulose modificado na melhoria da resistência estrutural da argamassa úmida tem um desempenho mais excelente, com o aumento da viscosidade, a retenção de água do éter de celulose melhorou.
Horário da postagem: 30 de março de 2022