セルロースエーテルは、化学修飾を通じて天然セルロースから作られた合成ポリマーです。セルロースエーテルは天然セルロースの誘導体です。セルロースエーテルの生産は、合成ポリマーとは異なります。その最も基本的な材料は、天然ポリマー化合物であるセルロースです。天然のセルロース構造の特異性により、セルロース自体はエーテル化剤と反応する能力がありません。しかし、腫脹剤の処理後、分子鎖と鎖の間の強い水素結合が破壊され、ヒドロキシル基の活性放出は反応性のアルカリセルロースになります。セルロースエーテルを取得します。
セルロースエーテルの特性は、置換基のタイプ、数、および分布に依存します。セルロースエーテルの分類は、置換基の種類、エーテル化の程度、溶解度、および関連するアプリケーション特性にも基づいています。分子鎖の置換基の種類によれば、それはモノエーテルと混合エーテルに分けることができます。通常、MCをモノエーテルとして、HPMCを混合エーテルとして使用します。メチルセルロースエーテルMCは、天然セルロースのグルコース単位のヒドロキシル基がメトキシ基に置き換えられた後の生成物です。構造式は[CO H7O2（OH）3-H（OCH3）H] Xです。これは、ユニット上のヒドロキシル基の一部をメトキシ基で、別の部分をヒドロキシプロピルグループに置き換えることによって得られる製品です。構造式は[C6H7O2（OH）3-MN（OCH3）-M [OCH2CH（OH）CH3] n] Xです。
溶解度に関しては、イオンおよび非イオン性に分けることができます。水溶性非イオン性セルロースエーテルは、主に2つのシリーズのアルキルエーテルとヒドロキシアルキルエーテルで構成されています。イオンCMCは、主に合成洗剤、繊維印刷と染色、食物と油の探査で使用されています。非イオンMC、HPMC、HEMCなどは、主に建築材料、ラテックス塗料、薬、毎日の化学物質などで使用されています。粘着剤、水分保持剤、安定剤、分散剤、膜形成剤として使用されます。
セルロースエーテルの水分保持
建築材料の生産、特に乾燥したモルタルの生産では、特に特別なモルタル（修正されたモルタル）の生産において、セルロースエーテルはかけがえのない役割を果たします。これは不可欠で重要な要素です。
モルタルにおける水溶性セルロースエーテルの重要な役割には、主に3つの側面があります。1つは優れた水分保持能力であり、もう1つはモルタルの一貫性とチキソトロピーへの影響、3番目はセメントとの相互作用です。
セルロースエーテルの水分保持効果は、塩基層の吸水、モルタルの組成、モルタル層の厚さ、モルタルの水需要、および設定材料の設定時間に依存します。セルロースエーテル自体の水分保持自体は、セルロースエーテル自体の溶解度と脱水から来ています。セルロース分子鎖には多数の非常に和らげる可能性のあるOHグループが含まれているが、セルロース構造の結晶性が高くなっているため、水に溶けないことはよく知られています。ヒドロキシル基のみの水分補給能力は、分子間の強力な水素結合とファンデルワールス力を覆うのに十分ではありません。したがって、それは膨らむだけですが、水に溶けません。置換基が分子鎖に導入されると、置換基が水素鎖を破壊するだけでなく、隣接する鎖間の置換基のくさびのために、交差点の水素結合も破壊されます。置換基が大きいほど、分子間の距離が大きくなります。距離が大きいほど。水素結合を破壊する効果が大きいほど、セルロース格子が膨張し、溶液が入るとセルロースエーテルが水溶性になり、高粘度溶液を形成します。温度が上昇すると、ポリマーの水分補給が弱まり、チェーン間の水が駆動されます。脱水効果が十分である場合、分子は凝集し始め、3次元ネットワーク構造ゲルを形成し、折りたたみます。モルタルの水分保持に影響を与える要因には、セルロースエーテルの粘度、追加の量、粒子の細かさ、使用温度が含まれます。
セルロースエーテルの粘度が高いほど、水分保持性能が向上し、ポリマー溶液の粘度が高くなります。ポリマーの分子量（重合度）に応じて、分子構造の鎖長と鎖の形状によっても決定され、置換基の種類と量の分布は粘度範囲に直接影響します。
[η] =kmα
[η]ポリマー溶液の固有の粘度
Mポリマー分子量
αポリマー特性定数
K粘度溶液係数
ポリマー溶液の粘度は、ポリマーの分子量に依存します。セルロースエーテル溶液の粘度と濃度は、さまざまな分野での応用に関連しています。したがって、各セルロースエーテルにはさまざまな粘度仕様があり、粘度の調整は、主にアルカリセルロース、つまりセルロース分子鎖の破壊によって実現されます。
図1.2から、セルロースエーテルの量が迫撃砲に追加されるほど、水分保持性能が向上し、粘度が高いほど、水分保持性能が向上します。
粒子のサイズの場合、粒子が細かくなるほど、水分保持がより良く図3を参照してください。セルロースエーテルの大きな粒子が水と接触した後、表面はすぐに溶解して材料を溶かして、水分子が浸潤しないようにします。時には、長期の攪拌後でも均一に分散して溶解することができず、曇りの凝集溶液や凝集を形成します。セルロースエーテルの水分保持に大きく影響し、溶解度はセルロースエーテルを選択する要因の1つです。
セルロースエーテルの肥厚とチキソトロピー
セルロースエーテルの2番目の機能 - 肥厚は、セルロースエーテルの重合、溶液濃度、せん断速度、温度、およびその他の条件に依存します。溶液のゲル化特性は、アルキルセルロースとその修飾誘導体に固有のものです。ゲル化特性は、置換の程度、溶液濃度、添加物に関連しています。ヒドロキシアルキル修飾誘導体の場合、ゲル特性はヒドロキシアルキルの修飾度にも関連しています。粘度が低いMCおよびHPMCの場合、10％〜15％濃度溶液を調製でき、5％〜10％溶液を中粘度MCおよびHPMCに調製でき、2％-3％溶液を高粘度MCおよびHPMCに調製できます。高分子重量セルロースエーテルは、肥厚効率が高くなっています。異なる分子量のポリマーは、同じ濃度溶液に異なる粘度を持っています。高度。ターゲットの粘度は、大量の低分子量セルロースエーテルを追加することによってのみ実現できます。その粘度はせん断速度にほとんど依存しておらず、高い粘度はターゲットの粘度に到達し、必要な添加量は小さく、粘度は肥厚効率に依存します。したがって、特定の一貫性を達成するには、一定量のセルロースエーテル（溶液の濃度）と溶液粘度を保証する必要があります。溶液のゲル温度は、溶液の濃度の増加とともに直線的に低下し、特定の濃度に達した後、室温でゲルをゲル化します。 HPMCのゲル化濃度は、室温で高くなります。
一貫性は、粒子サイズを選択し、異なる程度の修飾でセルロースエーテルを選択することで調整することもできます。いわゆる修正は、MCの骨格構造にヒドロキシアルキル基にある程度の置換を導入することです。 2つの置換基の相対置換値、つまり、私たちがよく言うメトキシおよびヒドロキシヤルキル基のDSおよびMS相対置換値を変更することにより。セルロースエーテルのさまざまなパフォーマンス要件は、2つの置換基の相対置換値を変更することで得ることができます。
図4から、一貫性と修正の関係を見ることができます。図5にセルロースエーテルを添加すると、モルタルの水消費量に影響し、水とセメントの比率が変化します。これは肥厚効果です。投与量が高いほど、水の消費量が大きくなります。
粉末材料で使用されるセルロースエーテルは、冷水にすばやく溶解し、システムに適した一貫性を提供する必要があります。特定のせん断速度が与えられた場合、それは依然として凝集性とコロイドブロックになります。これは標準以下または質の低い製品です。
セメントペーストの一貫性とセルロースエーテルの投与量の間には、良好な線形関係もあります。セルロースエーテルは、モルタルの粘度を大幅に増加させる可能性があります。投与量が大きいほど、効果が明らかになります。図6を参照してください。
高粘度セルロースエーテル水溶液は高いチキソトロピーを患っており、これもセルロースエーテルの主要な特徴です。 MC型ポリマーの水溶液は、通常、ゲル温度を下回る偽形性および非酸化酸性流動性を有しますが、低せん断速度ではニュートンの流れが特性を持っています。置換基と置換の程度に関係なく、セルロースエーテルの分子量または濃度とともに偽形性は増加します。したがって、MC、HPMC、HEMCに関係なく、同じ粘度グレードのセルロースエーテルは、濃度と温度が一定に保たれている限り、常に同じレオロジー特性を示します。構造ゲルは、温度が上昇したときに形成され、高強度の流れが発生します。高濃度と低粘度セルロースエーテルは、ゲル温度を下回っていてもチキソトロピーを示します。このプロパティは、建物の迫撃砲の建設における平準化とたるみの調整に大きな利益をもたらします。ここでは、セルロースエーテルの粘度が高いほど、水分保持が良くなりますが、粘度が高いほど、セルロースエーテルの相対分子量が高く、溶解度の対応する減少が迫撃砲と建設性能にマイナスの影響を与えることを説明する必要があります。粘度が高いほど、モルタルに対する肥厚効果は明らかですが、完全に比例しません。中程度の粘度と低い粘度がありますが、修飾されたセルロースエーテルは、湿潤モルタルの構造強度を改善する上でより良いパフォーマンスを持っています。粘度の増加とともに、セルロースエーテルの水分保持が改善されます。
投稿時間：2月18日 - 2023年