איזה תפקיד ממלאת אתר תאית במרגמה מעורבת יבשה?

אתר תאית הוא פולימר סינטטי העשוי מתאי טבעי באמצעות שינוי כימי. אתר תאית הוא נגזרת של תאית טבעית. ייצור אתר התאית שונה מפולימרים סינתטיים. החומר הבסיסי ביותר שלו הוא תאית, תרכובת פולימרית טבעית. בשל הייחודיות של מבנה התאית הטבעית, לתאי עצמו אין שום יכולת להגיב עם חומרי אתר. עם זאת, לאחר הטיפול בחומר הנפיחות, קשרי המימן החזקים בין השרשראות המולקולריות לשרשראות נהרסות, והשחרור הפעיל של קבוצת ההידרוקסיל הופך לתאית של אלקלית תגובית. השג אתר תאית.

המאפיינים של אתרי התאית תלויים בסוג, במספר ותפוצה של תחליפים. הסיווג של אתרי התאית מבוסס גם על סוג התחליפים, דרגת האתינה, מסיסות ותכונות יישום קשורות. על פי סוג התחליפים בשרשרת המולקולרית, ניתן לחלק אותו לאתר מונו ואתר מעורב. בדרך כלל אנו משתמשים ב- MC כ- Mono Ether, ו- HPMC כאתר מעורב. Methyl Cellulose Ether MC הוא המוצר לאחר קבוצת ההידרוקסיל ביחידת הגלוקוז של התאית הטבעית מוחלפת על ידי קבוצת Methoxy. הנוסחה המבנית היא [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X זהו מוצר המתקבל על ידי החלפת חלק מקבוצת ההידרוקסיל ביחידה עם קבוצת מטוקסי וחלק נוסף עם קבוצת הידרוקסיפרופיל. הנוסחה המבנית היא [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] X יש הידרוקסיאתיל מתיל-סלולוזה אתר HEMC, שהם הזנים העיקריים הנמצאים בשימוש נרחב ונמכר בשוק.

מבחינת מסיסות, ניתן לחלק אותו ליוני ולא יוני. אתרי תאית שאינם מסיסים במים מורכבים בעיקר משתי סדרות של אתרים אלקיליים ואתרים הידרוקסיאלקיל. CMC יוני משמש בעיקר בחומרי ניקוי סינתטיים, הדפסת טקסטיל וצביעה, חקר מזון ושמן. MC MC, HPMC, HEMC וכו 'משמשים בעיקר בחומרי בניין, צבע לטקס, רפואה, כימיקלים יומיים וכן הלאה. משמש כעבה, חומר תומך במים, מייצב, פיזור וסוכן גיבוש סרטים.

שמירת מים של אתר תאית

בייצור חומרי בניין, במיוחד מרגמה מעורבת יבשה, ממלאת אתר תאית תפקיד בלתי ניתן להחלפה, במיוחד בייצור מרגמה מיוחדת (מרגמה שונה), זהו מרכיב הכרחי וחשוב.

לתפקיד החשוב של אתר תאית מסיס במים בטיט יש בעיקר שלושה היבטים, האחד יכולת שמירת מים מצוינת, והשני הוא ההשפעה על העקביות ותיקסוטרופיה של מרגמה, והשלישית היא האינטראקציה עם המלט.

השפעת שמירת המים של אתר תאית תלויה בספיגת המים של שכבת הבסיס, בהרכב המרגמה, בעובי שכבת המרגמה, בביקוש המים של המרגמה וזמן ההגדרה של חומר ההגדרה. אחזקת המים של אתר התאית עצמה נובעת ממסיסות והתייבשות של אתר התאית עצמה. ידוע שלמרות שהשרשרת המולקולרית התאית מכילה מספר גדול של קבוצות OH הניתנות לחיוב מאוד, היא אינה מסיסה במים, מכיוון שלמבנה התאית יש מידה גבוהה של גבישות. יכולת ההידרציה של קבוצות הידרוקסיל בלבד אינה מספיקה בכדי לכסות את קשרי המימן החזקים וכוחות הוואן דר וואלס בין מולקולות. לכן הוא מתנפח רק אך אינו מתמוסס במים. כאשר מכניסים תחליף לשרשרת המולקולרית, לא רק התחליף הורס את שרשרת המימן, אלא גם קשר המימן של מחלף נהרס בגלל החתוך של התחליף בין שרשראות סמוכות. ככל שהתחליף גדול יותר, כך המרחק בין המולקולות גדול יותר. ככל שהמרחק גדול יותר. ככל שההשפעה של השמדת קשרי מימן גדולים יותר, אתר התאית הופך מסיס במים לאחר שהסריג התאית מתרחב והתמיסה נכנסת ויוצרת תמיסה בעלת צמיגות גבוהה. כאשר הטמפרטורה עולה, הידרציה של הפולימר נחלשת, והמים בין השרשראות מונעים החוצה. כאשר מספיק אפקט ההתייבשות, המולקולות מתחילות לצבור, ויוצרות ג'ל מבנה רשת תלת ממדי ומקופלות. גורמים המשפיעים על שמירת המים של המרגמה כוללים את צמיגות האתר התאית, הכמות שנוספה, קלות החלקיקים וטמפרטורת השימוש.

ככל שהצמיגות של אתר התאית גבוהה יותר, כך ביצועי שמירה על המים טובים יותר וככל שצמיגותו של תמיסת הפולימר גבוהה יותר. תלוי במשקל המולקולרי (דרגת הפילמור) של הפולימר, הוא נקבע גם על ידי אורך השרשרת של המבנה המולקולרי וצורת השרשרת, ועל התפלגות הסוגים והכמויות של התחליפים משפיעים ישירות גם הם משפיעים ישירות על טווח הצמיגות שלה.

[η] = km α

[η] צמיגות מהותית של תמיסת הפולימר

M משקל מולקולרי פולימר

α פולימר מאפיין קבוע

K מקדם פתרונות צמיגות

הצמיגות של תמיסת פולימר תלויה במשקל המולקולרי של הפולימר. הצמיגות והריכוז של תמיסת אתר התאית קשורים ליישום בשדות שונים. לפיכך, לכל אתר תאית יש מפרטי צמיגות רבים ושונים, והתאמת הצמיגות מתממשת בעיקר על ידי השפלה של תאית אלקלית, כלומר שבירת שרשראות מולקולריות תאיות.

מתרשים 1.2 ניתן לראות כי ככל שכמות האתר התאית גדל יותר לטיט, כך ביצועי שימור המים טובים יותר וככל שצמיגות גבוהה יותר, כך ביצועי שמירת המים טובים יותר.

עבור גודל החלקיקים, ככל שהחלקיק עדין יותר, כך שימור המים ראה איור 3. לאחר שהחלקיקים הגדולים של אתר התאית באים במגע עם מים, המשטח מתמוסס מייד ויוצר ג'ל כדי לעטוף את החומר כדי למנוע חדירת מולקולות מים. לפעמים זה לא יכול להתפזר ולהמיס באופן אחיד גם לאחר ערבוב לטווח הארוך, ויוצר פיתרון או אגרומציה מעוננת. זה משפיע מאוד על שמירת המים של אתר התאית שלו, ומסיסות היא אחד הגורמים לבחירת אתר תאית.

עיבוי ותיקסוטרופיה של אתר תאית

הפונקציה השנייה של אתר תאית - עיבוי תלוי ב: מידת הפילמור של אתר תאית, ריכוז תמיסה, קצב גזירה, טמפרטורה ותנאים אחרים. מאפיין הגליעה של הפיתרון הוא ייחודי לאלקיל תאית ולנגזרותיו שהשתנו. תכונות הג'לציה קשורות למידת ההחלפה, ריכוז הפתרונות והתוספים. עבור נגזרות שהשתנו הידרוקסיאלקיל, תכונות הג'ל קשורות גם לתואר השינוי של הידרוקסיאלקיל. עבור MC ו- HPMC עם צמיגות נמוכה, ניתן להכין תמיסת ריכוז של 10% -15%, ניתן להכין תמיסה של 5% -10% לצמיגות בינונית MC ו- HPMC, ו -2% -3% ניתן להכין תמיסה לצמיגות גבוהה MC ו- HPMC, ובדרך כלל סיווג הצמיגות של האתר התאית הוא גם מדור על תמיסת 1% -2%. לאתר התאית במשקל מולקולרי גבוה יש יעילות עיבוי גבוהה. לפולימרים עם משקולות מולקולריות שונות יש צמיגות שונות באותה תמיסת ריכוז. תואר גבוה. ניתן להשיג את צמיגות היעד רק על ידי הוספת כמות גדולה של אתר תאית במשקל מולקולרי נמוך. לצמיגותו אין מעט תלות בקצב הגזירה, והצמיגות הגבוהה מגיעה לצמיגות היעד, וכמות התוספת הנדרשת קטנה, והצמיגות תלויה ביעילות העיבוי. לכן, כדי להשיג עקביות מסוימת, יש להבטיח כמות מסוימת של אתר תאית (ריכוז הפתרון) וצמיגות הפתרונות. טמפרטורת הג'ל של התמיסה פוחתת גם באופן ליניארי עם עליית ריכוז התמיסה, וג'לים בטמפרטורת החדר לאחר הגעה לריכוז מסוים. ריכוז הג'לציה של HPMC גבוה יותר בטמפרטורת החדר.

ניתן להתאים עקביות גם על ידי בחירת גודל החלקיקים ובחירת אתרים תאית בדרגות שונות של שינוי. השינוי שנקרא הוא להציג מידה מסוימת של החלפה של קבוצות הידרוקסיאלקיל על מבנה השלד של MC. על ידי שינוי ערכי ההחלפה היחסים של שני התחליפים, כלומר, ערכי ההחלפה היחסיים של DS ו- MS של קבוצות המטוקסי וקבוצות ההידרוקסיאלקיל שלעתים קרובות אנו אומרים. ניתן להשיג דרישות ביצועים שונות של אתר תאית על ידי שינוי ערכי ההחלפה היחסים של שני התחליפים.

מתרשים 4 אנו יכולים לראות את הקשר בין עקביות לשינוי. תוספת של אתר תאית באיור 5 משפיעה על צריכת המים של המרגמה ומשנה את יחס המים-מלט, שהוא אפקט העיבוי. ככל שהמינון גבוה יותר, כך צריכת המים גדולה יותר.

אתרי תאית המשמשים בחומרי בניין אבקה חייבים להתמוסס במהירות במים קרים ולספק עקביות מתאימה למערכת. אם תינתן קצב גזירה מסוים, הוא עדיין הופך לבלוק פלוקולנטי וקולואידי, שהוא מוצר לא תקני או באיכות ירודה.

יש גם קשר לינארי טוב בין עקביות של משחת מלט לבין המינון של אתר התאית. אתר תאית יכול להגדיל מאוד את צמיגות המרגמה. ככל שהמינון גדול יותר, כך האפקט ברור יותר, ראה איור 6.

תמיסה מימית של תאית בתאית גבוהה בתאית יש תיקסוטרופיה גבוהה, המהווה גם מאפיין עיקרי של אתר תאית. לפתרונות מימיים של פולימרים מסוג MC יש בדרך כלל נזילות פסאודופלסטית ולא-טיקסוטרופית מתחת לטמפרטורת הג'ל שלהם, אך תכונות הזרימה הניוטוניות בשיעורי גזירה נמוכים. פסאודופלסטיות עולה עם המשקל המולקולרי או הריכוז של אתר התאית, ללא קשר לסוג התחליף ומידת ההחלפה. לפיכך, אתרים תאיים מאותו ציון צמיגות, לא משנה MC, HPMC, HEMC, תמיד יציגו את אותן תכונות ריאולוגיות כל עוד הריכוז והטמפרטורה נשמרים קבועים. ג'לים מבניים נוצרים בעת העלאת הטמפרטורה, ומתרחשים זרימות תיקסוטרופיות מאוד. ריכוז גבוה ואתרי תאית צמיגות נמוכים מראים תיקסוטרופיה אפילו מתחת לטמפרטורת הג'ל. נכס זה הוא מועיל מאוד להתאמת הפילוס והנפול בבניית מרגמה לבניין. יש להסביר כאן שככל שהצמיגות של אתר התאית גבוהה יותר, כך אחזקת המים טובה יותר, אך ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך המשקל המולקולרי היחסי גבוה יותר של אתר התאית, והירידה המקבילה במסיסותו, שיש לה השפעה שלילית על ריכוז המרגמה ועל ביצועי הבנייה. ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך השפעת העיבוי ברורה יותר על המרגמה, אך היא אינה פרופורציונלית לחלוטין. כמה צמיגות בינונית ונמוכה, אך לאתר התאית המותאם יש ביצועים טובים יותר בשיפור חוזק המבני של מרגמה רטובה. עם עליית הצמיגות, שמירת המים של אתר התאית משתפרת.