セルロースエーテルは、天然セルロースを化学修飾して合成したポリマーです。セルロースエーテルは天然セルロースの誘導体です。セルロースエーテルの製造は合成ポリマーとは異なります。その最も基本的な材料は、天然高分子化合物であるセルロースです。天然セルロースの構造の特殊性により、セルロース自体はエーテル化剤と反応する能力がありません。しかし、膨潤剤処理後、分子鎖と鎖間の強い水素結合が破壊され、ヒドロキシル基が活性放出され、反応性の高いアルカリセルロースになります。セルロースエーテルが得られます。
レディーミックスモルタルにおけるセルロースエーテルの添加量はごくわずかですが、湿式モルタルの性能を大幅に向上させることができ、モルタルの施工性能に影響を与える主要な添加剤です。様々な品種、粘度、粒子径、粘度、添加量など、様々なセルロースエーテルを適切に選択することで、乾燥粉末モルタルの性能向上にプラスの影響を与えます。現在、多くの石材用モルタルや左官用モルタルは保水性が低く、数分放置すると水スラリーが分離してしまいます。
保水性はメチルセルロースエーテル（MC）の重要な性能であり、国内の多くのドライミックスモルタルメーカー、特に南方地域の高温地域を拠点とするメーカーが重視する性能です。ドライミックスモルタルの保水性に影響を与える要因としては、MCの添加量、MCの粘度、粒子の細かさ、使用環境温度などが挙げられます。
セルロースエーテルの特性は、置換基の種類、数、分布によって決まります。また、置換基の種類、エーテル化度、溶解度、および関連する応用特性によっても分類されます。分子鎖上の置換基の種類により、モノエーテルと混合エーテルに分けられます。通常使用されるMCはモノエーテルであり、HPMCは混合エーテルです。メチルセルロースエーテルMCは、天然セルロースのグルコース単位の水酸基をメトキシ基に置換したものです。構造式は[COH7O2(OH)3-h(OCH3)h]xです。ユニット上の一部のヒドロキシル基はメトキシ基に置換され、他の部分はヒドロキシプロピル基に置き換えられ、構造式は[C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]xエチルメチルセルロースエーテルHEMCで、これらは市場で広く使用され、販売されている主な品種です。
溶解性の観点から、イオン性と非イオン性に分けられます。水溶性の非イオン性セルロースエーテルは、主にアルキルエーテルとヒドロキシアルキルエーテルの2系列で構成されています。イオン性CMCは主に合成洗剤、繊維の捺染・染色、食品、石油探査に用いられています。非イオン性のMC、HPMC、HEMCなどは、主に建材、ラテックスコーティング、医薬品、日用化学品などに用いられ、増粘剤、保水剤、安定剤、分散剤、造膜剤として使用されています。
セルロースエーテルの保水性：建材、特に乾燥粉末モルタルの製造において、セルロースエーテルは不可欠な役割を果たしており、特に特殊モルタル（改質モルタル）の製造においては、不可欠かつ重要な成分です。モルタルにおける水溶性セルロースエーテルの重要な役割は、主に以下の3つの側面に分けられます。
1. 優れた保水力
2. モルタルの稠度とチキソトロピー性への影響
3. セメントとの相互作用。
セルロースエーテルの保水効果は、下地の吸水率、モルタルの組成、モルタル層の厚さ、モルタルの水分要求量、および硬化材の凝結時間に依存します。セルロースエーテル自体の保水性は、セルロースエーテル自体の溶解性と脱水性に由来します。ご存知のように、セルロース分子鎖には水和性の高いOH基が多数含まれていますが、セルロース構造の結晶度が高いため、水に溶けません。水酸基の水和能力だけでは、分子間の強い水素結合とファンデルワールス力をカバーするのに十分ではありません。そのため、膨潤するだけで水に溶けません。分子鎖に置換基が導入されると、置換基が水素鎖を破壊するだけでなく、隣接する鎖の間に置換基がくさびで挟まれることで、鎖間水素結合も破壊されます。置換基が大きいほど、分子間の距離が大きくなります。距離が大きいほど。水素結合を破壊する効果が大きいほど、セルロースエーテルはセルロース格子が膨張して溶液が浸入すると水溶性となり、高粘度溶液を形成します。温度が上昇すると、ポリマーの水和が弱まり、鎖間の水が追い出されます。脱水効果が十分になると、分子が凝集し始め、三次元ネットワーク構造のゲルを形成し、折り畳まれます。
投稿日時: 2022年12月6日