ما هو الدور الذي يلعبه الأثير السليلوز في مدافع الهاون الجافة؟

الأثير السليلوز هو بوليمر اصطناعي مصنوع من السليلوز الطبيعي من خلال التعديل الكيميائي. الأثير السليلوز هو مشتق من السليلوز الطبيعي. يختلف إنتاج الأثير السليلوز عن البوليمرات الاصطناعية. المادة الأساسية هي السليلوز ، مركب البوليمر الطبيعي. بسبب خصوصية بنية السليلوز الطبيعية ، فإن السليلوز نفسه ليس لديه القدرة على الرد مع عوامل الأثير. ومع ذلك ، بعد معالجة عامل التورم ، يتم تدمير روابط الهيدروجين القوية بين السلاسل الجزيئية والسلاسل ، ويصبح الإطلاق النشط لمجموعة الهيدروكسيل السليلوز القلوي التفاعلي. الحصول على السليلوز الأثير.

تعتمد خصائص إيثرات السليلوز على نوع وتوزيع البدائل. يعتمد تصنيف إيثرات السليلوز أيضًا على نوع البدائل ودرجة الأثير والذوبان وخصائص التطبيق ذات الصلة. وفقًا لنوع البدائل على السلسلة الجزيئية ، يمكن تقسيمها إلى الأثير الأحادي والأثير المختلط. عادة ما نستخدم MC كأرياح أحادية ، و HPMC مثل الأثير المختلط. ميثيل السليلوز Ether MC هو المنتج بعد مجموعة الهيدروكسيل على وحدة الجلوكوز من السليلوز الطبيعي بواسطة مجموعة الميثوكسي. الصيغة الهيكلية هي [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X هي منتج تم الحصول عليه عن طريق استبدال جزء من مجموعة الهيدروكسيل على الوحدة مع مجموعة ميثوكسي وجزء آخر مع مجموعة هيدروكسي بروبيل. الصيغة الهيكلية هي [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] X هناك هيدروكسي إيثيل ميثيل كيلولوز الأثير HEMC ، والتي هي الأصناف الرئيسية المستخدمة على نطاق واسع وبيعها في السوق.

من حيث الذوبان ، يمكن تقسيمها إلى أيوني وغير أيونية. تتكون إيثرات السليلوز غير القابلة للذوبان في الماء بشكل أساسي من سلسلتين من إيثرات الألكيل وإيثرات الهيدروكسيالكل. يستخدم CMC الأيوني بشكل رئيسي في المنظفات الاصطناعية ، وطباعة النسيج والصباغة ، والغذاء والنفط. تستخدم MC غير الأيونية ، HPMC ، HEMC ، وما إلى ذلك بشكل رئيسي في مواد البناء ، الطلاء اللاتكس ، الطب ، الكيميائية اليومية وما إلى ذلك. يستخدم كعامل مثخن ، وكيل الاحتفاظ بالماء ، ومثبت ، وكيل تشتت وتكوين الأفلام.

الاحتفاظ بالماء من الأثير السليلوز

في إنتاج مواد البناء ، وخاصة الملاط الجاف بالخلط ، يلعب الأثير السليلوز دورًا لا يمكن الاستغناء عنه ، وخاصة في إنتاج مدافع الهاون الخاصة (المعدلة) ، وهو مكون لا غنى عنه ومهم.

إن الدور المهم لإيثر السليلوز القابل للذوبان في الماء في الملاط له بشكل أساسي ثلاثة جوانب ، أحدهما هو قدرة الاحتفاظ بالمياه الممتازة ، والآخر هو التأثير على الاتساق والثاني في الملاط ، والثالث هو التفاعل مع الأسمنت.

يعتمد تأثير الاحتفاظ بالماء من الأثير السليلوز على امتصاص الماء للطبقة الأساسية ، وتكوين الملاط ، وسمك طبقة الملاط ، والطلب على المياه في الملاط ، ووقت تحديد مادة الإعداد. يأتي الاحتفاظ بالماء من الأثير السليلوز نفسه من قابلية الذوبان وجفاف السليلوز الأثير نفسه. من المعروف جيدًا أنه على الرغم من أن السلسلة الجزيئية السليلوز تحتوي على عدد كبير من مجموعات OH القابلة للهيدرات العالية ، إلا أنها ليست قابلة للذوبان في الماء ، لأن بنية السليلوز لها درجة عالية من البلورة. لا تكفي قدرة ترطيب مجموعات الهيدروكسيل وحدها لتغطية روابط الهيدروجين القوية وقوى فان دير فالز بين الجزيئات. لذلك ، فإنه يتضخم فقط ولكنه لا يذوب في الماء. عندما يتم إدخال بديل في السلسلة الجزيئية ، لا يدمر البديل سلسلة الهيدروجين فحسب ، بل يتم تدمير رابطة الهيدروجين Interchain أيضًا بسبب إزاحة البديل بين السلاسل المجاورة. كلما كان البديل أكبر ، زادت المسافة بين الجزيئات. كلما زاد المسافة. كلما زاد تأثير تدمير روابط الهيدروجين ، يصبح الأثير السليلوز قابلًا للذوبان في الماء بعد أن يتوسع شبكة السليلوز ويدخل المحلول ، مما يشكل محلولًا عالية اللزوجة. عندما ترتفع درجة الحرارة ، يضعف ترطيب البوليمر ، ويتم طرد الماء بين السلاسل. عندما يكون تأثير الجفاف كافيًا ، تبدأ الجزيئات في التجميع ، وتشكيل هلكل شبكة ثلاثي الأبعاد ومطوية. تشمل العوامل التي تؤثر على الاحتفاظ بالمياه الملاط لزوجة السليلوز الأثير ، والمبلغ المضافة ، ودقة الجسيمات ودرجة حرارة الاستخدام.

كلما ارتفع لزوجة الأثير السليلوز ، كان أداء الاحتفاظ بالماء أفضل ، وكلما زاد لزوجة محلول البوليمر. اعتمادًا على الوزن الجزيئي (درجة البلمرة) للبوليمر ، يتم تحديده أيضًا بطول سلسلة البنية الجزيئية وشكل السلسلة ، وتوزيع أنواع وكميات البدائل يؤثر أيضًا بشكل مباشر على نطاق اللزوجة.

[η] = KM α

[η] اللزوجة الجوهرية لمحلول البوليمر

الوزن الجزيئي للبوليمر

α بوليمر ثابت ثابت

K معامل حل اللزوجة

تعتمد لزوجة محلول البوليمر على الوزن الجزيئي للبوليمر. ترتبط اللزوجة وتركيز محلول الأثير السليلوز بالتطبيق في مختلف الحقول. لذلك ، يحتوي كل الأثير السليلوز على العديد من مواصفات اللزوجة المختلفة ، ويتحقق تعديل اللزوجة بشكل أساسي من خلال تدهور السليلوز القلوي ، أي كسر السلاسل الجزيئية السليلوز.

يمكن أن نرى من الشكل 1.2 أنه كلما زاد كمية الأثير السليولوز إلى الملاط ، كان أداء الاحتفاظ بالمياه أفضل ، وكلما زاد اللزوجة ، كان أداء الاحتفاظ بالمياه أفضل.

بالنسبة لحجم الجسيمات ، كلما كان الجسيم الأكثر روعة ، كلما كان احتباس الماء أفضل ، بعد أن تتلامس الجزيئات الكبيرة من الأثير السليلوز مع الماء ، يذوب السطح على الفور ويشكل هلام للف المادة لمنع جزيئات الماء من التسلل. في بعض الأحيان ، لا يمكن تشتتها بشكل موحد وإذابة حتى بعد التحريك على المدى الطويل ، مما يشكل محلول أو تكتل غائم. إنه يؤثر بشكل كبير على الاحتفاظ بالماء من الأثير السليلوز ، والذوبان هو أحد العوامل في اختيار الأثير السليلوز.

سماكة و thixotropy من الأثير السليلوز

تعتمد الوظيفة الثانية لأثير السليلوز - سماكة: درجة البلمرة من الأثير السليلوز ، وتركيز المحلول ، ومعدل القص ، ودرجة الحرارة والظروف الأخرى. خاصية البلينغ من الحل فريدة من نوعها بالنسبة إلى السليلوز الألكيل ومشتقاته المعدلة. ترتبط خصائص الجيل بدرجة الاستبدال وتركيز الحل والإضافات. بالنسبة لمشتقات هيدروكسيالكل المعدلة ، ترتبط خصائص الهلام أيضًا بدرجة تعديل هيدروكسيالكلكل. بالنسبة إلى MC و HPMC ذات اللزوجة المنخفضة ، يمكن إعداد محلول تركيز 10 ٪ -15 ٪ ، يمكن إعداد محلول 5 ٪ -10 ٪ للزوجة المتوسطة MC و HPMC ، ويمكن تحضير محلول 2 ٪ -3 ٪ من أجل ارتفاع اللزوجة MC و HPMC ، وعادة ما يتم تصنيف اللزوجة لثنية السيسولوز أيضًا مع محلول 1 ٪ -2 ٪. أثير السليلوز عالي الوزن الجزيئي له كفاءة عالية السمك. البوليمرات ذات الأوزان الجزيئية المختلفة لها لزوجات مختلفة في محلول التركيز نفسه. درجة عالية. لا يمكن تحقيق اللزوجة المستهدفة إلا عن طريق إضافة كمية كبيرة من الأثير السليلوز منخفض الوزن الجزيئي. لزوجتها لها اعتماد ضئيل على معدل القص ، وتصل اللزوجة العالية إلى اللزوجة المستهدفة ، وكمية الإضافة المطلوبة صغيرة ، وتتعتمد اللزوجة على كفاءة السماكة. لذلك ، لتحقيق اتساق معين ، يجب ضمان كمية معينة من الأثير السليلوز (تركيز المحلول) وزوج الحل. تتناقص درجة حرارة الجل في المحلول خطيًا مع زيادة تركيز المحلول ، والمواد الهلامية في درجة حرارة الغرفة بعد الوصول إلى تركيز معين. تركيز الجيل من HPMC أعلى في درجة حرارة الغرفة.

يمكن أيضًا تعديل الاتساق عن طريق اختيار حجم الجسيمات واختيار إيثرات السليلوز بدرجات مختلفة من التعديل. ما يسمى التعديل هو تقديم درجة معينة من استبدال مجموعات الهيدروكسيالكل على هيكل الهيكل العظمي من MC. من خلال تغيير قيم الاستبدال النسبية للبديلين ، أي قيم الاستبدال النسبية DS و MS لمجموعات الميثوكسي والهيدروكسيالكل التي نقولها غالبًا. يمكن الحصول على متطلبات أداء مختلفة من الأثير السليلوز عن طريق تغيير قيم الاستبدال النسبية للبديلين.

من الشكل 4 يمكننا أن نرى العلاقة بين الاتساق والتعديل. تؤثر إضافة الأثير السليلوز في الشكل 5 على استهلاك المياه في الملاط وتغيير نسبة الماء إلى الأسمنت ، وهو تأثير السماكة. كلما ارتفعت الجرعة ، زاد استهلاك المياه.

يجب أن تذوب إيثرات السليلوز المستخدمة في مواد البناء المسحوقة بسرعة في الماء البارد وتوفر اتساقًا مناسبًا للنظام. إذا تم إعطاؤه معدل قص معين ، فإنه لا يزال يتمتع بلوك عالي وخانوي ، وهو منتج ذي نوعية دون المستوى المطلوب أو رديء.

هناك أيضًا علاقة خطية جيدة بين اتساق عجينة الأسمنت وجرعة الأثير السليلوز. يمكن أن يزيد الأثير السليلوز بشكل كبير من لزوجة الهاون. كلما زادت الجرعة ، كلما كان التأثير أكثر وضوحًا ، انظر الشكل 6.

يحتوي محلول السليلوز المائي السليلوز عالي اللزوجة ، وهو أيضًا سمة رئيسية لأثير السليلوز. عادةً ما يكون للمحاليل المائية للبوليمرات من نوع MC السيولة الزائفة وغير المتفقات تحت درجة حرارة الهلام ، ولكن خصائص التدفق النيوتوني بمعدلات القص المنخفضة. يزداد البلاستيك الكاذب مع الوزن الجزيئي أو تركيز الأثير السليلوز ، بغض النظر عن نوع البديل ودرجة الاستبدال. لذلك ، ستظهر إيثرات السليلوز من نفس درجة اللزوجة ، بغض النظر عن MC ، HPMC ، HEMC ، دائمًا خصائص الريولوجية نفسها طالما أن التركيز ودرجة الحرارة ثابتة. تتشكل المواد الهلامية الهيكلية عند رفع درجة الحرارة ، ويحدث تدفقات ثسيوية عالية. تُظهر تركيز عالية وانخفاض اللزوجة السليلوز إيثرات السليلوز ، حتى أسفل درجة حرارة الهلام. هذه الخاصية ذات فائدة كبيرة لتعديل التسوية والتراجع في بناء ملاط ​​البناء. يجب توضيح هنا أنه كلما ارتفع لزوجة الأثير السليولوز ، كلما كان الاحتفاظ بالماء أفضل ، ولكن كلما ارتفع اللزوجة ، ارتفع الوزن الجزيئي النسبي لأثير السليلوز ، والانخفاض المقابل في قابلية الذوبان ، والذي له تأثير سلبي على تركيز المدعاة الهاون وأداء البناء. كلما ارتفع اللزوجة ، كلما كان تأثير السماكة أكثر وضوحًا على مدافع الهاون ، ولكنه غير متناسب تمامًا. بعض اللزوجة المتوسطة والمنخفضة ، ولكن الأثير السليلوز المعدل له أداء أفضل في تحسين القوة الهيكلية لقذائف الهاون الرطب. مع زيادة اللزوجة ، يتحسن الاحتفاظ بالماء من الأثير السليلوز.