Целулозни етар је важан адитив за грађевинске материјале, који се широко користи у грађевинском малтеру, киту, премазима и другим производима за побољшање физичких својстава и грађевинских перформанси материјала. Главне компоненте целулозног етра укључују основну структуру целулозе и супституенте уведене хемијском модификацијом, који му дају јединствену растворљивост, згушњавање, задржавање воде и реолошка својства.
1. Основна структура целулозе
Целулоза је један од најчешћих полисахарида у природи, углавном се добија из биљних влакана. Он је основна компонента целулозног етра и одређује његову основну структуру и својства. Молекули целулозе се састоје од јединица глукозе повезаних β-1,4-гликозидним везама да формирају структуру дугог ланца. Ова линеарна структура даје целулози велику чврстоћу и велику молекуларну тежину, али је њена растворљивост у води лоша. Да би се побољшала растворљивост целулозе у води и прилагодила потребама грађевинских материјала, целулозу је потребно хемијски модификовати.
2. Супституенти-кључне компоненте реакције етерификације
Јединствена својства целулозног етра углавном се постижу супституентима уведеним реакцијом етерификације између хидроксилне групе (-ОХ) целулозних и етарских једињења. Уобичајени супституенти укључују метокси (-ОЦХ3), етокси (-ОЦ2Х5) и хидроксипропил (-ЦХ2ЦХОХЦХ3). Увођење ових супституената мења растворљивост, згушњавање и задржавање воде целулозе. Према различитим уведеним супституентима, етри целулозе се могу поделити на метил целулозу (МЦ), хидроксиетил целулозу (ХЕЦ), хидроксипропил метил целулозу (ХПМЦ) и друге врсте.
Метил целулоза (МЦ): Метил целулоза се формира увођењем метил супституената (-ОЦХ₃) у хидроксилне групе у молекулу целулозе. Овај целулозни етар има добру растворљивост у води и својства згушњавања и широко се користи у сувим малтерима, лепковима и премазима. МЦ одлично задржава воду и помаже у смањењу губитка воде у грађевинским материјалима, обезбеђујући приањање и чврстоћу малтера и праха за кит.
Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ): Хидроксиетил целулоза се формира увођењем хидроксиетил супституената (-ОЦ₂Х₅), што га чини растворљивијим у води и отпорнијим на соли. ХЕЦ се обично користи у премазима на бази воде, латекс бојама и грађевинским адитивима. Има одлична својства згушњавања и стварања филма и може значајно побољшати конструкцијске перформансе материјала.
Хидроксипропил метилцелулоза (ХПМЦ): Хидроксипропил метилцелулоза се формира истовременим увођењем хидроксипропил (-ЦХ₂ЦХОХЦХ₃) и метил супституената. Ова врста целулозног етра показује одлично задржавање воде, мазивост и оперативност у грађевинским материјалима као што су суви малтер, лепкови за плочице и системи изолације спољашњих зидова. ХПМЦ такође има добру температурну отпорност и отпорност на мраз, тако да може ефикасно побољшати перформансе грађевинских материјала у екстремним климатским условима.
3. Растворљивост у води и згушњавање
Растворљивост целулозног етра у води зависи од врсте и степена супституције супституента (тј. броја хидроксилних група супституисаних на свакој јединици глукозе). Одговарајући степен супституције омогућава молекулима целулозе да формирају једноличан раствор у води, дајући материјалу добра својства згушњавања. У грађевинским материјалима, етри целулозе као згушњивачи могу повећати вискозитет малтера, спречити раслојавање и сегрегацију материјала и на тај начин побољшати перформансе конструкције.
4. Задржавање воде
Задржавање воде целулозног етра је кључно за квалитет грађевинских материјала. У производима као што су малтер и кит у праху, целулозни етар може формирати густ водени филм на површини материјала како би спречио пребрзо испаравање воде, чиме се продужава отворено време и оперативност материјала. Ово игра важну улогу у побољшању чврстоће везивања и спречавању пуцања.
5. Реологија и конструкцијске перформансе
Додатком целулозног етра значајно се побољшавају реолошка својства грађевинских материјала, односно течење и деформационо понашање материјала под спољним силама. Може побољшати задржавање воде и мазивост малтера, повећати способност пумпања и лакоћу израде материјала. У процесу изградње као што је прскање, стругање и зидање, целулозни етар помаже у смањењу отпора и побољшању ефикасности рада, истовремено осигуравајући равномерни премаз без савијања.
6. Компатибилност и заштита животне средине
Целулозни етар има добру компатибилност са разним грађевинским материјалима, укључујући цемент, гипс, креч, итд. Током процеса изградње, неће негативно реаговати са другим хемијским компонентама како би се обезбедила стабилност материјала. Поред тога, целулозни етар је зелени и еколошки прихватљив адитив, који се углавном добија од природних биљних влакана, безопасан је за животну средину и испуњава захтеве заштите животне средине савремених грађевинских материјала.
7. Остали модификовани састојци
У циљу даљег побољшања перформанси целулозног етра, други модификовани састојци се могу увести у стварну производњу. На пример, неки произвођачи ће повећати отпорност на воду и временске услове целулозног етра мешањем са силиконом, парафином и другим супстанцама. Додавање ових модификованих састојака је обично да би се испунили специфични захтеви за примену, као што је повећање анти-пропустљивости и издржљивости материјала у премазима за спољашње зидове или водоотпорним малтерима.
Као важна компонента у грађевинским материјалима, целулозни етар има мултифункционална својства, укључујући згушњавање, задржавање воде и побољшана реолошка својства. Његове главне компоненте су основна структура целулозе и супституенти уведени реакцијом етерификације. Различити типови етра целулозе имају различите примене и перформансе у грађевинским материјалима због разлика у њиховим супституентима. Етри целулозе не само да могу побољшати грађевинске перформансе материјала, већ и побољшати укупан квалитет и век трајања зграда. Дакле, етри целулозе имају широку перспективу примене у савременим грађевинским материјалима.
Време поста: 18.09.2024