Selulosa eter adalah bahan tambahan bahan bangunan yang penting, banyak digunakan dalam mortar bangunan, bubuk dempul, pelapis dan produk lainnya untuk meningkatkan sifat fisik dan kinerja konstruksi bahan tersebut. Komponen utama selulosa eter meliputi struktur dasar selulosa dan substituen yang dimasukkan melalui modifikasi kimia, yang memberikan kelarutan, pengentalan, retensi air, dan sifat reologi yang unik.
1. Struktur dasar selulosa
Selulosa adalah salah satu polisakarida yang paling umum di alam, terutama berasal dari serat tumbuhan. Ini adalah komponen inti selulosa eter dan menentukan struktur dan sifat dasarnya. Molekul selulosa tersusun dari unit glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β-1,4-glikosidik membentuk struktur rantai panjang. Struktur linier ini memberikan selulosa kekuatan tinggi dan berat molekul tinggi, namun kelarutannya dalam air buruk. Untuk meningkatkan kelarutan selulosa dalam air dan beradaptasi dengan kebutuhan bahan bangunan, selulosa perlu dimodifikasi secara kimia.
2. Substituen-komponen kunci reaksi eterifikasi
Sifat unik selulosa eter terutama dicapai oleh substituen yang dimasukkan melalui reaksi eterifikasi antara gugus hidroksil (-OH) selulosa dan senyawa eter. Substituen yang umum termasuk metoksi (-OCH₃), etoksi (-OC₂H₅) dan hidroksipropil (-CH₂CHOHCH₃). Pengenalan substituen ini mengubah kelarutan, pengentalan dan retensi air selulosa. Menurut berbagai substituen yang dimasukkan, selulosa eter dapat dibagi menjadi metil selulosa (MC), hidroksietil selulosa (HEC), hidroksipropil metil selulosa (HPMC) dan jenis lainnya.
Metil selulosa (MC): Metil selulosa dibentuk dengan memasukkan substituen metil (-OCH₃) ke dalam gugus hidroksil dalam molekul selulosa. Selulosa eter ini memiliki kelarutan dan sifat pengental dalam air yang baik dan banyak digunakan dalam mortar kering, perekat dan pelapis. MC memiliki retensi air yang sangat baik dan membantu mengurangi kehilangan air pada bahan bangunan, memastikan daya rekat dan kekuatan mortar dan bubuk dempul.
Hidroksietil selulosa (HEC): Hidroksietil selulosa dibentuk dengan memasukkan substituen hidroksietil (-OC₂H₅), yang membuatnya lebih larut dalam air dan tahan garam. HEC umumnya digunakan dalam pelapis berbahan dasar air, cat lateks, dan bahan tambahan bangunan. Ini memiliki sifat penebalan dan pembentukan film yang sangat baik dan secara signifikan dapat meningkatkan kinerja konstruksi material.
Hidroksipropil metilselulosa (HPMC): Hidroksipropil metilselulosa dibentuk dengan memasukkan hidroksipropil (-CH₂CHOHCH₃) dan substituen metil secara bersamaan. Jenis selulosa eter ini menunjukkan retensi air, pelumasan, dan pengoperasian yang sangat baik pada bahan bangunan seperti mortar kering, perekat ubin, dan sistem insulasi dinding eksterior. HPMC juga memiliki ketahanan suhu dan ketahanan beku yang baik, sehingga secara efektif dapat meningkatkan kinerja bahan bangunan dalam kondisi iklim ekstrem.
3. Kelarutan dan pengentalan air
Kelarutan selulosa eter dalam air bergantung pada jenis dan derajat substitusi substituen (yaitu, jumlah gugus hidroksil yang tersubstitusi pada setiap unit glukosa). Tingkat substitusi yang tepat memungkinkan molekul selulosa membentuk larutan seragam dalam air, sehingga memberikan sifat pengentalan yang baik pada bahan tersebut. Pada bahan bangunan, selulosa eter sebagai pengental dapat meningkatkan viskositas mortar, mencegah stratifikasi dan segregasi material, sehingga meningkatkan kinerja konstruksi.
4. Retensi air
Retensi air selulosa eter sangat penting untuk kualitas bahan bangunan. Pada produk seperti mortar dan bubuk dempul, selulosa eter dapat membentuk lapisan air padat pada permukaan material untuk mencegah air menguap terlalu cepat, sehingga memperpanjang waktu buka dan pengoperasian material. Ini memainkan peran penting dalam meningkatkan kekuatan ikatan dan mencegah retak.
5. Reologi dan kinerja konstruksi
Penambahan selulosa eter secara signifikan meningkatkan sifat reologi bahan bangunan, yaitu perilaku aliran dan deformasi bahan di bawah pengaruh gaya eksternal. Hal ini dapat meningkatkan retensi air dan pelumasan mortar, meningkatkan kemampuan pompa dan kemudahan konstruksi material. Dalam proses konstruksi seperti penyemprotan, pengikisan, dan pasangan bata, selulosa eter membantu mengurangi resistensi dan meningkatkan efisiensi kerja, sekaligus memastikan lapisan seragam tanpa kendur.
6. Kompatibilitas dan perlindungan lingkungan
Selulosa eter memiliki kompatibilitas yang baik dengan berbagai bahan bangunan, termasuk semen, gipsum, kapur, dll. Selama proses konstruksi, tidak akan bereaksi buruk dengan komponen kimia lainnya untuk menjamin stabilitas material. Selain itu, selulosa eter adalah aditif ramah lingkungan dan ramah lingkungan, yang sebagian besar berasal dari serat tumbuhan alami, tidak berbahaya bagi lingkungan, dan memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan dari bahan bangunan modern.
7. Bahan modifikasi lainnya
Untuk lebih meningkatkan kinerja selulosa eter, bahan-bahan lain yang dimodifikasi dapat dimasukkan dalam produksi sebenarnya. Misalnya, beberapa produsen akan meningkatkan ketahanan selulosa eter terhadap air dan cuaca dengan menambahkan silikon, parafin, dan zat lainnya. Penambahan bahan-bahan yang dimodifikasi ini biasanya untuk memenuhi persyaratan aplikasi tertentu, seperti meningkatkan anti-permeabilitas dan daya tahan material pada pelapis dinding eksterior atau mortar tahan air.
Sebagai komponen penting dalam bahan bangunan, selulosa eter memiliki sifat multifungsi, termasuk pengental, retensi air, dan peningkatan sifat reologi. Komponen utamanya adalah struktur dasar selulosa dan substituen yang dihasilkan melalui reaksi eterifikasi. Berbagai jenis selulosa eter memiliki aplikasi dan kinerja yang berbeda dalam bahan bangunan karena perbedaan substituennya. Selulosa eter tidak hanya dapat meningkatkan kinerja konstruksi material, tetapi juga meningkatkan kualitas dan masa pakai bangunan secara keseluruhan. Oleh karena itu, selulosa eter memiliki prospek penerapan yang luas dalam bahan bangunan modern.
Waktu posting: 18 Sep-2024