Zahusťovanie a tixotropia éterov celulózy
Zahusťovanie a tixotropia éteru celulózy: Druhá funkcia éteru celulózy - zahusťovací účinok závisí od: stupňa polymerizácie éteru celulózy, koncentrácie roztoku, rýchlosti šmyku, teploty a ďalších podmienok. Gélovacie vlastnosti roztoku sú jedinečné pre alkylcelulózu a jej modifikované deriváty. Gélačné vlastnosti súvisia so stupňom substitúcie, koncentráciou roztoku a prísadami. V prípade derivátov modifikovaných hydroxyalkylom sú vlastnosti gélu tiež spojené so stupňom modifikácie hydroxyalkylovej skupiny. Pre MC a HPMC s nízkou koncentráciou roztoku je možné pripraviť roztok s koncentráciou 10 % až 15 %, MC a HPMC so strednou viskozitou možno pripraviť s 5 % až 10 % roztokom a MC a HPMC s vysokou viskozitou možno pripraviť iba s 2 %- 3% roztoku, zatiaľ čo stupeň viskozity éteru celulózy je zvyčajne tiež odstupňovaný podľa 1%-2% roztoku.
Éter celulózy s vysokou molekulovou hmotnosťou má vysokú účinnosť zahusťovania. V roztoku rovnakej koncentrácie majú polyméry s rôznou molekulovou hmotnosťou rôzne viskozity. Viskozita a molekulová hmotnosť môžu byť vyjadrené nasledovne, [η]=2,92x10-2(DPn) 0,905, DPn je priemerný vysoký stupeň polymerizácie. Cieľovú viskozitu možno dosiahnuť len vtedy, keď sa vo veľkom množstve pridá éter celulózy s nízkou molekulovou hmotnosťou. Jeho viskozita má malú závislosť od šmykovej rýchlosti, vysoká viskozita dosahuje cieľovú viskozitu a požadované pridané množstvo je malé a viskozita je určená účinnosťou zahusťovania. Preto na dosiahnutie určitej konzistencie musí byť zaručené určité množstvo éteru celulózy (koncentrácia roztoku) a viskozita roztoku. Teplota gélovatenia roztoku tiež klesala lineárne so zvyšujúcou sa koncentráciou roztoku a po dosiahnutí určitej koncentrácie géloval pri teplote miestnosti. Koncentrácia gélovatenia HPMC pri teplote miestnosti je vyššia.
Konzistenciu je možné upraviť aj výberom veľkosti častíc a výberom éterov celulózy s rôznym stupňom modifikácie. Takzvaná modifikácia spočíva v zavedení hydroxyalkylovej skupiny s určitým stupňom substitúcie na štruktúru skeletu MC. Zmenou relatívnych substitučných hodnôt dvoch substituentov, to znamená DS a ms relatívnych substitučných hodnôt metoxy a hydroxyalkylových skupín, ktoré často hovoríme. Požiadavky na rôzne vlastnosti éterov celulózy sa získajú zmenou relatívnych substitučných hodnôt dvoch substituentov.
Vzťah medzi konzistenciou a modifikáciou: pridanie éteru celulózy ovplyvňuje spotrebu vody malty, zmena pomeru vody a spojiva vody a cementu je efekt zahusťovania. Čím vyššie dávkovanie, tým väčšia spotreba vody.
Étery celulózy používané v práškových stavebných materiáloch sa musia rýchlo rozpustiť v studenej vode a poskytnúť systému vhodnú konzistenciu. Pri určitej šmykovej rýchlosti ide stále o flokulentný a koloidný blok, čo je nekvalifikovaný alebo nekvalitný produkt.
Existuje tiež dobrý lineárny vzťah medzi konzistenciou cementovej pasty a obsahom éteru celulózy. Éter celulózy môže výrazne zvýšiť viskozitu malty. Čím väčší obsah, tým zreteľnejší efekt. Vysoko viskózny vodný roztok éteru celulózy má vysokú tixotropiu, ktorá je tiež hlavnou charakteristikou éteru celulózy. Vodné roztoky polymérov na báze MC majú všeobecne pseudoplastické, netixotropné tokové vlastnosti pod teplotou gélu, ale newtonovské tokové vlastnosti pri nízkych šmykových rýchlostiach. Pseudoplasticita sa zvyšuje so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou alebo koncentráciou éteru celulózy, bez ohľadu na typ substituenta a stupeň substitúcie. Preto étery celulózy s rovnakým stupňom viskozity, či už ide o MC, HPMC alebo HEMC, vždy vykazujú rovnaké reologické vlastnosti, pokiaľ sa koncentrácia a teplota udržiavajú konštantné.
Pri zvýšenej teplote sa vytvárajú štruktúrne gély a dochádza k vysokému tixotropnému toku. Étery celulózy s vysokou koncentráciou a nízkou viskozitou vykazujú tixotropiu aj pod teplotou gélu. Táto vlastnosť je veľkým prínosom pri konštrukcii stavebnej malty na úpravu jej vyrovnávania a priehybu. Tu je potrebné poznamenať, že čím vyššia je viskozita éteru celulózy, tým lepšia je retencia vody, ale čím vyššia je viskozita, tým vyššia je relatívna molekulová hmotnosť éteru celulózy a zodpovedajúci pokles jeho rozpustnosti, čo má zápornú hodnotu. vplyv na koncentráciu malty a konštrukčný výkon. Čím vyššia je viskozita, tým je zahusťovací účinok malty zreteľnejší, ale nie je úplne úmerný. Niektoré modifikované celulózové étery so strednou a nízkou viskozitou majú lepšie vlastnosti pri zlepšovaní štrukturálnej pevnosti mokrej malty. So zvyšujúcou sa viskozitou sa zvyšuje zadržiavanie vody v éteroch celulózy.
