Selulosa eter adalah polimer sintetik yang terbuat dari selulosa alami sebagai bahan baku dengan modifikasi kimia. Selulosa eter merupakan turunan dari selulosa alami, produksi selulosa eter dan polimer sintetik berbeda, bahan dasarnya adalah selulosa, senyawa polimer alami. Karena kekhasan struktur selulosa alami, selulosa sendiri tidak memiliki kemampuan untuk bereaksi dengan zat eterifikasi. Namun setelah perlakuan bahan pembengkakan, ikatan hidrogen yang kuat antara rantai molekul dan rantai dihancurkan, dan aktivitas gugus hidroksil dilepaskan menjadi selulosa alkali dengan kemampuan bereaksi, dan selulosa eter diperoleh melalui reaksi zat eterifikasi — gugus OH menjadi — ATAU kelompok.
Sifat selulosa eter bergantung pada jenis, jumlah dan distribusi substituen. Klasifikasi selulosa eter juga didasarkan pada jenis substituen, derajat eterifikasi, kelarutan dan penerapan terkait dapat diklasifikasikan. Menurut jenis substituen pada rantai molekulnya, dapat dibagi menjadi eter tunggal dan eter campuran. MC biasanya digunakan sebagai eter tunggal, sedangkan HPmc adalah eter campuran. Metil selulosa eter MC adalah satuan glukosa selulosa alami pada hidroksil adalah metoksida yang digantikan dengan rumus struktur produk [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropil metil selulosa eter HPmc adalah satuan pada bagian hidroksil dari metoksida yang diganti, bagian lain dari produk hidroksipropil yang diganti, Rumus strukturnya adalah [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X dan hidroksietil metil selulosa eter HEmc yang banyak digunakan dan dijual di pasaran.
Dari kelarutannya dibedakan menjadi tipe ionik dan tipe non ionik. Selulosa eter non-ionik yang larut dalam air terutama terdiri dari alkil eter dan hidroksil alkil eter dua rangkaian varietas. Ionic Cmc terutama digunakan dalam deterjen sintetis, tekstil, percetakan, makanan dan eksploitasi minyak bumi. MC non-ionik, HPmc, HEmc dan lainnya terutama digunakan dalam bahan bangunan, pelapis lateks, obat-obatan, kimia sehari-hari dan aspek lainnya. Sebagai bahan pengental, bahan penahan air, penstabil, pendispersi, bahan pembentuk film.
Retensi air selulosa eter
Dalam produksi bahan bangunan, khususnya mortar campuran kering, selulosa eter memegang peranan yang tidak tergantikan, terutama dalam produksi mortar khusus (mortar termodifikasi), merupakan bagian yang sangat diperlukan.
Peran penting selulosa eter yang larut dalam air dalam mortar terutama memiliki tiga aspek, yang pertama adalah kemampuan retensi air yang sangat baik, yang kedua adalah pengaruh konsistensi mortar dan tiksotropi, dan yang ketiga adalah interaksi dengan semen.
Retensi air selulosa eter, tergantung pada hidroskopisitas dasar, komposisi mortar, ketebalan lapisan mortar, kebutuhan air mortar, waktu kondensasi bahan kondensasi. Retensi air selulosa eter berasal dari kelarutan dan dehidrasi selulosa eter itu sendiri. Telah diketahui bahwa rantai molekul selulosa, meskipun mengandung sejumlah besar gugus OH yang sangat terhidrasi, tidak larut dalam air karena struktur kristalnya yang tinggi. Kemampuan hidrasi gugus hidroksil saja tidak cukup untuk membayar kuatnya ikatan hidrogen antarmolekul dan gaya van der Waals. Ketika substituen dimasukkan ke dalam rantai molekul, tidak hanya substituen yang menghancurkan rantai hidrogen, tetapi ikatan hidrogen antar rantai juga terputus karena terjepitnya substituen di antara rantai yang berdekatan. Semakin besar substituennya, semakin besar jarak antar molekulnya. Semakin besar efek penghancuran ikatan hidrogen, perluasan kisi selulosa, larutan menjadi selulosa eter menjadi larut dalam air, pembentukan larutan dengan viskositas tinggi. Ketika suhu meningkat, hidrasi polimer menurun dan air di antara rantai dikeluarkan. Ketika efek dehidrasi cukup, molekul mulai berkumpul dan gel terlipat menjadi jaringan tiga dimensi. Faktor-faktor yang mempengaruhi retensi air mortar meliputi viskositas selulosa eter, dosis, kehalusan partikel dan suhu servis.
Semakin besar viskositas selulosa eter, semakin baik kinerja retensi air, viskositas larutan polimer. Berat molekul (derajat polimerisasi) polimer juga ditentukan oleh panjang dan morfologi struktur molekul rantai, dan distribusi jumlah substituen secara langsung mempengaruhi kisaran viskositas. [eta] = Km alfa
Viskositas intrinsik larutan polimer
Berat molekul polimer M
Konstanta karakteristik polimer α
Koefisien larutan viskositas K
Viskositas larutan polimer bergantung pada berat molekul polimer. Viskositas dan konsentrasi larutan selulosa eter berhubungan dengan berbagai aplikasi. Oleh karena itu, setiap selulosa eter memiliki banyak spesifikasi viskositas yang berbeda, pengaturan viskositas juga terutama melalui degradasi selulosa alkali, yaitu pemecahan rantai molekul selulosa yang ingin dicapai.
Untuk ukuran partikel, semakin halus partikelnya, semakin baik retensi airnya. Partikel besar selulosa eter bersentuhan dengan air, permukaan segera larut dan membentuk gel untuk membungkus bahan untuk mencegah molekul air terus menembus, terkadang pengadukan yang lama tidak dapat meratakan terlarut, terbentuknya larutan flokulan berlumpur atau menggumpal. Kelarutan selulosa eter merupakan salah satu faktor dalam memilih selulosa eter.
Penebalan dan tiksotropi selulosa eter
Efek kedua dari selulosa eter – pengentalan bergantung pada: derajat polimerisasi selulosa eter, konsentrasi larutan, laju geser, suhu dan kondisi lainnya. Sifat gelasi larutan unik untuk alkil selulosa dan turunannya yang termodifikasi. Karakteristik gelasi berkaitan dengan derajat substitusi, konsentrasi larutan dan bahan tambahan. Untuk turunan termodifikasi hidroksil alkil, sifat gel juga berhubungan dengan derajat modifikasi hidroksil alkil. Untuk konsentrasi larutan MC dan HPmc dengan viskositas rendah dapat dibuat larutan konsentrasi 10%-15%, MC dan HPmc dengan viskositas sedang dapat dibuat larutan 5%-10% dan MC dan HPmc dengan viskositas tinggi hanya dapat dibuat 2%-3% larutan, dan biasanya viskositas selulosa eter juga dinilai dengan larutan 1% -2%. Efisiensi pengental selulosa eter dengan berat molekul tinggi, konsentrasi larutan yang sama, polimer dengan berat molekul berbeda memiliki viskositas yang berbeda, viskositas dan berat molekul dapat dinyatakan sebagai berikut, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn adalah rata-rata tingkat polimerisasi yang tinggi. Selulosa eter dengan berat molekul rendah untuk ditambahkan lebih banyak untuk mencapai viskositas target. Viskositasnya kurang bergantung pada laju geser, viskositas tinggi untuk mencapai viskositas target, jumlah yang dibutuhkan untuk menambahkan lebih sedikit, viskositas bergantung pada efisiensi pengentalan. Oleh karena itu, untuk mencapai konsistensi tertentu, sejumlah selulosa eter (konsentrasi larutan) dan viskositas larutan harus terjamin. Suhu gelasi larutan menurun secara linier dengan meningkatnya konsentrasi larutan, dan gelasi terjadi pada suhu kamar setelah mencapai konsentrasi tertentu. HPmc memiliki konsentrasi gelasi yang tinggi pada suhu kamar.
Konsistensi juga dapat diatur dengan memilih ukuran partikel dan eter selulosa dengan tingkat modifikasi yang berbeda. Modifikasi yang disebut adalah pengenalan gugus hidroksil alkil dalam tingkat substitusi tertentu pada struktur kerangka MC. Dengan mengubah nilai substitusi relatif kedua substituen yaitu nilai substitusi relatif DS dan MS gugus metoksi dan hidroksil. Berbagai sifat selulosa eter diperlukan dengan mengubah nilai substitusi relatif dari dua jenis substituen.
hubungan antara konsistensi dan modifikasi. Pada Gambar 5, penambahan selulosa eter mempengaruhi konsumsi air mortar dan mengubah rasio pengikat air antara air dan semen, yaitu efek pengentalan. Semakin tinggi dosisnya, semakin banyak pula konsumsi airnya.
Selulosa eter yang digunakan dalam bahan bangunan berbentuk tepung harus cepat larut dalam air dingin dan memberikan konsistensi yang tepat pada sistem. Jika laju geser tertentu masih flokulan dan koloid, maka produk tersebut berada di bawah standar atau kualitasnya buruk.
Ada juga hubungan linier yang baik antara konsistensi bubur semen dan dosis selulosa eter, selulosa eter dapat sangat meningkatkan viskositas mortar, semakin besar dosisnya, semakin jelas efeknya.
Larutan berair selulosa eter dengan viskositas tinggi memiliki tiksotropi tinggi yang merupakan salah satu ciri selulosa eter. Larutan berair dari polimer tipe Mc biasanya memiliki fluiditas pseudoplastik dan non-tiksotropik di bawah suhu gelnya, tetapi sifat aliran Newtonian pada laju geser yang rendah. Pseudoplastisitas meningkat seiring dengan peningkatan berat molekul atau konsentrasi selulosa eter dan tidak bergantung pada jenis dan derajat substituen. Oleh karena itu, selulosa eter dengan tingkat kekentalan yang sama, baik MC, HPmc, atau HEmc, selalu menunjukkan sifat reologi yang sama selama konsentrasi dan suhu tetap. Ketika suhu meningkat, gel struktural terbentuk dan terjadi aliran tiksotropik yang tinggi. Selulosa eter dengan konsentrasi tinggi dan viskositas rendah menunjukkan tiksotropi bahkan di bawah suhu gel. Properti ini sangat bermanfaat bagi konstruksi mortar bangunan untuk mengatur alirannya dan properti aliran gantung. Perlu dijelaskan di sini bahwa semakin tinggi viskositas selulosa eter, semakin baik retensi air, tetapi semakin tinggi viskositas, semakin tinggi berat molekul relatif selulosa eter, sehingga menurunkan kelarutannya, yang berdampak negatif pada konsentrasi mortar dan kinerja konstruksi. Semakin tinggi viskositasnya, semakin jelas efek pengentalan mortar, tetapi hubungan ini tidak sepenuhnya proporsional. Beberapa viskositas rendah, tetapi selulosa eter yang dimodifikasi dalam meningkatkan kekuatan struktural mortar basah memiliki kinerja yang lebih baik, dengan peningkatan viskositas, retensi air selulosa eter meningkat.
Waktu posting: 30 Maret 2022