Πύκνωση και Θιξοτροπία Αιθέρων Κυτταρίνης

Πύκνωση και θιξοτροπία αιθέρα κυτταρίνης: Η δεύτερη λειτουργία του αιθέρα κυτταρίνης - το αποτέλεσμα πάχυνσης εξαρτάται από: τον βαθμό πολυμερισμού του αιθέρα κυτταρίνης, τη συγκέντρωση διαλύματος, την ταχύτητα διάτμησης, τη θερμοκρασία και άλλες συνθήκες. Οι ιδιότητες πηκτωματοποίησης του διαλύματος είναι μοναδικές για την αλκυλοκυτταρίνη και τα τροποποιημένα παράγωγά της. Οι ιδιότητες ζελατινοποίησης σχετίζονται με τον βαθμό υποκατάστασης, τη συγκέντρωση διαλύματος και τα πρόσθετα. Για παράγωγα τροποποιημένα με υδροξυαλκύλιο, οι ιδιότητες της γέλης σχετίζονται επίσης με τον βαθμό τροποποίησης της ομάδας υδροξυαλκυλίου. Για MC και HPMC με χαμηλή συγκέντρωση διαλύματος, μπορεί να παρασκευαστεί διάλυμα συγκέντρωσης 10%-15%, MC και HPMC μεσαίου ιξώδους μπορούν να παρασκευαστούν με διάλυμα 5%-10% και MC και HPMC υψηλού ιξώδους μπορούν να παρασκευαστούν μόνο με 2%- Διάλυμα 3%, ενώ Συνήθως ο βαθμός ιξώδους του αιθέρα κυτταρίνης βαθμολογείται επίσης με διάλυμα 1%-2%.

Ο υψηλού μοριακού βάρους αιθέρας κυτταρίνης έχει υψηλή παχυντική απόδοση. Στο ίδιο διάλυμα συγκέντρωσης, πολυμερή διαφορετικού μοριακού βάρους έχουν διαφορετικό ιξώδες. Το ιξώδες και το μοριακό βάρος μπορούν να εκφραστούν ως εξής, [η]=2,92×10-2(DPn) 0,905, το DPn είναι ο μέσος υψηλός βαθμός πολυμερισμού. Το ιξώδες στόχος μπορεί να επιτευχθεί μόνο όταν ο χαμηλού μοριακού βάρους αιθέρας κυτταρίνης προστεθεί σε μεγάλη ποσότητα. Το ιξώδες του εξαρτάται ελάχιστα από το ρυθμό διάτμησης, το υψηλό ιξώδες φτάνει στο ιξώδες στόχο και η απαιτούμενη ποσότητα προσθήκης είναι μικρή και το ιξώδες καθορίζεται από την απόδοση πάχυνσης. Επομένως, για να επιτευχθεί μια ορισμένη συνοχή, πρέπει να είναι εγγυημένη μια ορισμένη ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης (η συγκέντρωση του διαλύματος) και το ιξώδες του διαλύματος. Η θερμοκρασία ζελατινοποίησης του διαλύματος μειώθηκε επίσης γραμμικά με την αύξηση της συγκέντρωσης του διαλύματος και πηκτωματοποιήθηκε σε θερμοκρασία δωματίου αφού φθάσει σε μια ορισμένη συγκέντρωση. Η συγκέντρωση ζελατινοποίησης του HPMC σε θερμοκρασία δωματίου είναι υψηλότερη.

Η συνοχή μπορεί επίσης να ρυθμιστεί με επιλογή μεγέθους σωματιδίων και επιλογή αιθέρων κυτταρίνης διαφορετικών βαθμών τροποποίησης. Η λεγόμενη τροποποίηση είναι η εισαγωγή μιας ομάδας υδροξυαλκυλίου με ορισμένο βαθμό υποκατάστασης στη δομή του σκελετού του MC. Μεταβάλλοντας τις τιμές σχετικής υποκατάστασης των δύο υποκαταστατών, δηλαδή τις τιμές σχετικής υποκατάστασης DS και ms των ομάδων μεθοξυ και υδροξυαλκυλίου που λέμε συχνά. Οι απαιτήσεις για διάφορες ιδιότητες των αιθέρων κυτταρίνης λαμβάνονται αλλάζοντας τις σχετικές τιμές υποκατάστασης των δύο υποκαταστατών.

Η σχέση μεταξύ συνοχής και τροποποίησης: η προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης επηρεάζει την κατανάλωση νερού του κονιάματος, η αλλαγή της αναλογίας νερού-συνδετικού νερού και τσιμέντου είναι το παχυντικό αποτέλεσμα. Όσο μεγαλύτερη είναι η δόση, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατανάλωση νερού.

Οι αιθέρες κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται σε δομικά υλικά σε σκόνη πρέπει να διαλύονται γρήγορα σε κρύο νερό και να παρέχουν στο σύστημα μια κατάλληλη συνοχή. Εάν δοθεί ένας ορισμένος ρυθμός διάτμησης, εξακολουθεί να είναι κροκιδώδης και κολλοειδής τεμάχιο, το οποίο είναι ένα προϊόν ανεπαρκούς ή κακής ποιότητας.

Υπάρχει επίσης μια καλή γραμμική σχέση μεταξύ της σύστασης της πάστας τσιμέντου και της περιεκτικότητας σε αιθέρα κυτταρίνης. Ο αιθέρας κυτταρίνης μπορεί να αυξήσει σημαντικά το ιξώδες του κονιάματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το περιεχόμενο, τόσο πιο εμφανές είναι το αποτέλεσμα. Υδατικό διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης υψηλού ιξώδους έχει υψηλή θιξοτροπία, η οποία είναι επίσης ένα κύριο χαρακτηριστικό του αιθέρα κυτταρίνης. Τα υδατικά διαλύματα πολυμερών που βασίζονται σε MC έχουν γενικά ψευδοπλαστικές, μη θιξοτροπικές ιδιότητες ροής κάτω από τη θερμοκρασία πηκτής τους, αλλά ιδιότητες Νευτώνειας ροής σε χαμηλούς ρυθμούς διάτμησης. Η ψευδοπλαστικότητα αυξάνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους ή της συγκέντρωσης του αιθέρα κυτταρίνης, ανεξάρτητα από τον τύπο του υποκαταστάτη και τον βαθμό υποκατάστασης. Επομένως, οι αιθέρες κυτταρίνης του ίδιου βαθμού ιξώδους, είτε είναι MC, HPMC ή HEMC, παρουσιάζουν πάντα τις ίδιες ρεολογικές ιδιότητες εφόσον η συγκέντρωση και η θερμοκρασία διατηρούνται σταθερές.

Τα δομικά πηκτώματα σχηματίζονται όταν η θερμοκρασία αυξάνεται και εμφανίζεται υψηλή θιξοτροπική ροή. Οι αιθέρες κυτταρίνης με υψηλές συγκεντρώσεις και χαμηλό ιξώδες εμφανίζουν θιξοτροπία ακόμη και κάτω από τη θερμοκρασία της γέλης. Αυτό το ακίνητο έχει μεγάλο όφελος για την κατασκευή οικοδομικού κονιάματος για την προσαρμογή της ισοπέδωσης και της χαλάρωσής του. Θα πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερη είναι η κατακράτηση νερού, αλλά όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο μεγαλύτερο είναι το σχετικό μοριακό βάρος του αιθέρα κυτταρίνης και η αντίστοιχη μείωση της διαλυτότητάς του, η οποία έχει αρνητική αντίκτυπο στη συγκέντρωση κονιάματος και στην απόδοση κατασκευής. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο εμφανές είναι το παχυντικό αποτέλεσμα του κονιάματος, αλλά δεν είναι απολύτως ανάλογο. Ορισμένοι μεσαίου και χαμηλού ιξώδους, αλλά τροποποιημένοι αιθέρες κυτταρίνης έχουν πιο εξαιρετική απόδοση στη βελτίωση της δομικής αντοχής του υγρού κονιάματος. Με την αύξηση του ιξώδους, αυξάνεται η κατακράτηση νερού των αιθέρων κυτταρίνης.