CelluloseetherHPMC ist eine Polymerverbindung mit einer Etherstruktur aus Cellulose, und jeder Glucosylring im Cellulosemakromolekül enthält drei Hydroxylgruppen, eine primäre Hydroxylgruppe am sechsten Kohlenstoffatom und ein zweites oder drei Kohlenstoffatome. Die sekundäre Hydroxylgruppe, der Wasserstoff in der Hydroxylgruppe, wird durch eine Kohlenwasserstoffgruppe substituiert, um ein Celluloseetherderivat zu bilden.

Entsprechend der chemischen Strukturklassifizierung der Substituenten können sie in anionische, kationische und nichtionische Celluloseether eingeteilt werden.
In Abhängigkeit von dem verwendeten Veretherungsmittel gibt es Celluloseether HPMC, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Ethylcellulose, Benzylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Cyanoethylcellulose, Benzylcyanoethylcellulose, Carboxymethylhydroxyethylcellulose, Phenylcellulose und dergleichen. Methylcellulose und Ethylcellulose sind praktischer.
Die Löslichkeit von Cellulose nach der Veretherung ändert sich erheblich und kann in Wasser, verdünnter Säure, verdünntem Alkali oder organischem Lösungsmittel gelöst werden. Die Löslichkeit hängt hauptsächlich von drei Faktoren ab: (1) den Eigenschaften der während des Veretherungsprozesses eingeführten Gruppen. Je größer die Gruppe, desto geringer die Löslichkeit, desto stärker die Polarität der eingeführten Gruppe, desto löslicher ist der Celluloseether Wasser und (2) den Substitutionsgrad und die Verteilung der veretherten Gruppe im Makromolekül. Die meisten Celluloseether können nur unter einem bestimmten Substitutionsgrad in Wasser gelöst werden, und der Substitutionsgrad liegt zwischen 0 und 3. (3) Der Polymerisationsgrad von CelluloseetherHPMC ist umso schwieriger zu lösen, je höher der Polymerisationsgrad ist ;; Je höher der Polymerisationsgrad niedrig ist, desto breiter ist der Bereich der wasserlöslichen Substitutionen. Celluloseether HPMC werden häufig in der Bau-, Zement-, Erdöl-, Lebensmittel-, Textil-, Wasch-, Beschichtungs-, Pharma-, Papier- und Elektronikindustrie eingesetzt. Der Wasserstoff von Hydroxylgruppen in Cellulosepolymeren wird durch Kohlenwasserstoffgruppen ersetzt. Produkt. Cellulose ist eine Polyhydroxypolymerverbindung, die sich weder löst noch schmilzt. Die Cellulose ist nach der Veretherung in Wasser, einer verdünnten Alkalilösung und einem organischen Lösungsmittel löslich und thermoplastisch.
Vertreter von Cellulosealkylethern sind Methylcellulose und Ethylcellulose. Bei der industriellen Produktion wird im Allgemeinen Methylchlorid oder Ethylchlorid als Veretherungsmittel verwendet.

Die Reaktion ist wie folgt:

In der Reaktionsformel steht R für CH3 oder C2H5. Die Alkalikonzentration beeinflusst nicht nur den Veretherungsgrad, sondern auch den Verbrauch an Alkylhalogeniden. Je niedriger die Alkalikonzentration ist, desto stärker wird das Alkylhalogenid hydrolysiert. Um den Verbrauch des Veretherungsmittels zu verringern, ist es notwendig, die Alkalikonzentration zu erhöhen. Wenn jedoch die Alkalikonzentration zu hoch ist, wird die Quellwirkung von Cellulose verringert, was für die Veretherungsreaktion nachteilig ist, und der Veretherungsgrad wird verringert. Zu diesem Zweck kann während der Reaktion eine konzentrierte Lauge oder eine feste Base zugesetzt werden. Der Reaktor sollte eine gute Rühr- und Aufreißvorrichtung haben, um das Alkali gleichmäßig zu verteilen.

Methylcellulose wird häufig als Verdickungsmittel, Klebstoff, Schutzkolloid und dergleichen verwendet. Es kann auch als Dispergiermittel für die Emulsionspolymerisation, als Bindemitteldispergiermittel für Samen, als Textilaufschlämmung, als Additiv für Lebensmittel und Kosmetika, als pharmazeutischer Klebstoff, als Arzneimittelbeschichtungsmaterial und zur Verwendung in Latexfarben, Druckfarben und Keramikherstellung verwendet werden und in Zement. Dient zum Steuern der Abbindezeit und zum Erhöhen der Anfangsfestigkeit.
Ethylcelluloseprodukte weisen eine hohe mechanische Festigkeit, Flexibilität, Wärmebeständigkeit und Kältebeständigkeit auf. Niedrig substituierte Ethylcellulose ist in Wasser und verdünnten Alkalilösungen löslich, und hoch substituierte Produkte sind in den meisten organischen Lösungsmitteln löslich. Es ist gut verträglich mit verschiedenen Harzen und Weichmachern. Es kann zur Herstellung von Beschichtungsmaterialien für Kunststoffe, Folien, Lacke, Klebstoffe, Latices und Pharmazeutika verwendet werden.
Die Einführung einer Hydroxyalkylgruppe in einen Cellulosealkylether verbessert seine Löslichkeit, verringert seine Empfindlichkeit gegenüber Aussalzen, erhöht die Gelierungstemperatur und verbessert die Heißschmelzbarkeit und dergleichen.
Der Grad der Änderung der obigen Eigenschaften variiert in Abhängigkeit von der Art des Substituenten und dem Verhältnis der Alkylgruppe zur Hydroxyalkylgruppe.

Vertreter von Cellulosehydroxyalkylethern sind Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylcellulose. Das Veretherungsmittel ist ein Epoxid wie Ethylenoxid und Propylenoxid. Verwenden Sie eine Säure oder Base als Katalysator. Die industrielle Herstellung ist die Reaktion von Alkalicellulose mit einem Veretherungsmittel:

Hochsubstituierte Hydroxyethylcellulose ist sowohl in kaltem als auch in heißem Wasser löslich. Hochsubstituierte Hydroxypropylcellulose ist nur in kaltem Wasser löslich und in heißem Wasser unlöslich. Hydroxyethylcellulose kann als Verdickungsmittel für Latexbeschichtungen, Textildruckpasten, Papierherstellungsverbindungen, Klebstoffe und Schutzkolloide verwendet werden. Die Verwendung von Hydroxypropylcellulose ist ähnlich der von Hydroxyethylcellulose, und der geringe Substitutionsgrad von Hydroxypropylcellulose kann als pharmazeutischer Hilfsstoff verwendet werden, der sowohl adhäsive als auch zersetzende Eigenschaften aufweisen kann.

Carboxymethylcellulose liegt im Allgemeinen in Form eines Natriumsalzes vor. Das Veretherungsmittel ist Monochloressigsäure und die Reaktion ist wie folgt:

Carboxymethylcellulose ist einer der am häufigsten verwendeten wasserlöslichen Celluloseether. Es wird hauptsächlich als Bohrschlamm verwendet und jetzt um Waschmittelzusätze, Wäschesirupe, Latexfarben, Pappe und Papierbeschichtungen erweitert. Reine Carboxymethylcellulose kann in Lebensmitteln, Medizin, Kosmetik und als Klebstoff für Keramik und Schimmelpilze verwendet werden.

Cyanoethylcellulose ist ein Produkt der Reaktion von Cellulose mit Acrylnitril unter Katalyse einer Base:

Cyanoethylcellulose hat eine hohe Dielektrizitätskonstante und einen niedrigen Verlustfaktor und kann als Harzmatrix für Phosphor- und Elektrolumineszenzlampen verwendet werden. Niedrig substituierte Cyanoethylcellulose kann als Isolierpapier für Transformatoren verwendet werden.
In trockenem Mörtel wird Celluloseether als Verdickungsmittel und Wasserrückhaltemittel verwendet. Obwohl das Additionsverhältnis von Celluloseether sehr niedrig ist (normalerweise 0,02 bis 0,7%), ist es ein sehr wichtiges Additiv. Unter allen Additiven kann die Verwendung von Celluloseether zusammen mit dem redispergierbaren Pulver die Eigenschaften des Trockenmörtels beeinflussen.
Die in Trockenmörteln verwendeten Celluloseether sind hauptsächlich frühe Hydroxyethylmethylcellulose (MHEC) und Hydroxypropylmethylcelluloseether HPMC, die in Trockenmörtel einen Marktanteil von mindestens 90% haben. Obwohl der wahre Anteil an Methylcelluloseethern heute sehr gering ist, werden sie im Sprichwort immer noch als "Methylcelluloseether" oder "MC" bezeichnet. Andere relevante Celluloseether, die einen kleinen Teil des Marktanteils von Trockenmischmörtel ausmachen, sind Ethylhydroxyethylcelluloseether (EHEC) und Hydroxyethylcelluloseether (HEC). Da Carboxymethylcellulose (Natrium) in Gegenwart von Calciumionen instabil ist, wird es nur in seltenen Fällen als Verdickungsmittel verwendet.
Die meisten MCs für Trockenmörtel sind pulverisiert (MC bezieht sich hier auf MHECandcelluloseether HPMC, da diese Eigenschaften für beide Materialien geeignet sind, bezeichnen wir sie gemeinsam als MC). Die Teilchengröße von 20-60 Massen-% beträgt weniger als 63 Mikrometer. Die MC-Partikel im trockenen Mörtel werden zwischen dem Bindemittel und den Knochenpartikeln verteilt, um eine Agglomeration zu vermeiden, die nur auftritt, wenn das MC-Pulver direkt in das Wasser gegossen wird. Rohe MC-Produkte, die üblicherweise als körnige Materialien klassifiziert werden, lösen sich leicht in Wasser und agglomerieren nicht, lösen sich jedoch langsam auf und sind nicht für die Verwendung in trocken gemischten Mörteln geeignet. Bei Trockenmischmörteln mit neutralem pH-Wert ist die Partikelgröße nicht der einzige Parameter, der die Löslichkeitseigenschaften von MC bestimmt. Die Oberfläche einiger MC-Typen ist mit einer großen Anzahl chemischer Vernetzer bedeckt (um die Löslichkeit zu verringern), wodurch sich die Partikel nur unter alkalischen Bedingungen (z. B. aufgrund von Zement oder gelöschtem Kalk) schnell auflösen. Alkalisch bewirkt, dass die chemische Vernetzung sofort bricht und das MC schnell im Mörtel löst. Ursprünglich wurden MCs mit verzögerten Auflösungseigenschaften nicht speziell für Trockenmischmörtel entwickelt, heute sind sie jedoch auf dem Gebiet der Trockenmischmörtel weit verbreitet.
MC kann in reiner Lösung und feuchtem Mörtel eine bestimmte Viskosität erreichen. Der Unterschied zwischen hoher und niedriger Viskosität ist in einer 2% igen wässrigen Lösung deutlich zu erkennen. Der MC bestimmt seine Spezifikationen anhand der bei dieser Konzentration gemessenen Viskosität. Die Viskosität dieser Lösung variiert zwischen Wasser (Viskosität (weniger als mehrere hundert Megapascal) und Gel (Viskosität mehrerer Gigapascal). Verschiedene MC-Hersteller verwenden unterschiedliche Methoden, darunter: Haake Rotovisko-, Hoppler-, Ubbelohde- und Brookfield-Methoden. Für dasselbe Produkt Der Unterschied in den Viskositätsergebnissen, die mit verschiedenen Methoden gemessen werden, kann bis zu mehreren hundert Prozent betragen. Denken Sie also daran, wenn Sie die Viskosität von MC-Produkten verschiedener Hersteller vergleichen.
Die Hauptfunktion von Celluloseether in Mörtel besteht darin, die Handhabungseigenschaften zu verbessern, was üblicherweise als Wasserretention verstanden wird, und Faktoren, die die Wasserretention des Mörtels beeinflussen, umfassen Celluloseetherviskosität, Zugabemenge, Partikelfeinheit und Verwendungstemperatur. Im Allgemeinen ist der Wasserretentionseffekt umso besser, je höher die Viskosität ist. Je höher die Viskosität ist, desto höher ist jedoch das Molekulargewicht von MC und desto geringer ist die Löslichkeit, was sich negativ auf die Festigkeit und die Konstruktionsleistung des Mörtels auswirkt. Je höher die Viskosität ist, desto offensichtlicher ist der Verdickungseffekt auf den Mörtel, der jedoch nicht proportional ist. Je höher die Viskosität, desto klebriger wird der feuchte Mörtel. Beim Auftragen zeigt es eine klebrige Klinge und eine hohe Haftung auf dem Substrat. Die Erhöhung der strukturellen Festigkeit des Nassmörtels selbst ist jedoch nicht hilfreich. Wenn es angewendet wird, zeigt es, dass die Anti-Sagging-Leistung nicht offensichtlich ist. Umgekehrt weisen einige mittel- bis niedrigviskose modifizierte Methylcelluloseether eine hervorragende Leistung bei der Verbesserung der strukturellen Festigkeit von Nassmörteln auf. Je mehr Celluloseether in den Mörtel gegeben wird, desto besser ist die Wasserretentionsleistung. Je höher die Viskosität, desto besser die Wasserretentionsleistung.

Beziehung zwischen Viskosität und Wasserretentionsrate:
Für die Partikelgröße ist die Wasserretention umso besser, je feiner die Partikel sind. Nachdem der großteilige Celluloseether mit Wasser in Kontakt gekommen ist, löst sich die Oberfläche sofort auf und bildet ein Gel, das das Material umhüllt, um das Eindringen der Wassermoleküle zu verhindern. Manchmal wird die Mischung nicht gleichmäßig dispergiert und für eine lange Zeit gelöst, um eine trübe flockige Lösung oder Agglomeration zu bilden. . Es beeinflusst die Wasserretention von Celluloseether stark und die Löslichkeit ist einer der Faktoren für die Auswahl von Celluloseether. Feinheit ist auch ein wichtiger Leistungsindikator für Methylcelluloseether. Die MC-Anforderung für Trockenmörtel ist Pulver, der Wassergehalt ist niedrig und die Feinheit erfordert auch, dass 20% bis 60% der Partikelgröße weniger als 63 um betragen. Feinheit beeinflusst die Löslichkeit von Methylcelluloseether. Das gröbere MC ist normalerweise körnig und löst sich leicht in Wasser ohne Agglomeration, aber die Auflösungsrate ist sehr langsam und sollte nicht in trockenem Mörtel verwendet werden. In trockenem Mörtel wird MC zwischen Zement, feinem Füllstoff und Zement dispergiert. Nur genügend feines Pulver kann eine Agglomeration von Methylcelluloseether bei Zugabe von Wasser vermeiden. Wenn MC mit Wasser versetzt wird, um die Agglomerate aufzulösen, ist es schwierig, sie zu dispergieren und aufzulösen. Der gröbere MC ist nicht nur verschwenderisch, sondern verringert auch die lokale Festigkeit des Mörtels. Wenn ein solcher Trockenmörtel großflächig aufgetragen wird, wird die Erstarrungsgeschwindigkeit des lokalen Trockenmörtels erheblich verringert, und aufgrund unterschiedlicher Aushärtezeiten treten Risse auf. Bei mechanisch aufgebauten Sprühmörteln sind die Anforderungen an die Feinheit aufgrund der kürzeren Rührzeit höher.

Die Beziehung zwischen Celluloseetherfeinheit und Viskosität:

Die Wasserretentionswirkung von Celluloseether hängt auch von der Wasseraufnahme der Basisschicht, der Zusammensetzung des Mörtels, der Schichtdicke des Mörtels, dem Wasserbedarf des Mörtels und der Abbindezeit des kondensierten Materials ab.
Im Allgemeinen sind Celluloseether für Trockenmörtel wichtig.

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