Zgoščevanje in tiksotropija celuloznih etrov
Zgoščevanje in tiksotropnost celuloznega etra: Druga funkcija celuloznega etra - učinek zgoščevanja je odvisen od: stopnje polimerizacije celuloznega etra, koncentracije raztopine, strižne hitrosti, temperature in drugih pogojev. Želirne lastnosti raztopine so edinstvene za alkil celulozo in njene modificirane derivate. Lastnosti geliranja so povezane s stopnjo substitucije, koncentracijo raztopine in dodatki. Pri hidroksialkil modificiranih derivatih so lastnosti gela povezane tudi s stopnjo modifikacije hidroksialkilne skupine. Za MC in HPMC z nizko koncentracijo raztopine je mogoče pripraviti raztopino koncentracije 10%-15%, srednje viskoznost MC in HPMC lahko pripravite s 5%-10% raztopino, visoko viskoznost MC in HPMC pa lahko pripravite samo z 2%- 3% raztopina, medtem ko se običajno stopnja viskoznosti celuloznega etra razvršča tudi z 1%-2% raztopino.
Celulozni eter z visoko molekulsko maso ima visoko učinkovitost zgoščevanja. V raztopini iste koncentracije imajo polimeri z različnimi molekulskimi masami različne viskoznosti. Viskoznost in molekulsko maso lahko izrazimo, kot sledi, [η]=2,92×10-2(DPn) 0,905, DPn je povprečna visoka stopnja polimerizacije. Ciljno viskoznost lahko dosežemo le, če dodamo nizkomolekularni celulozni eter v veliki količini. Njegova viskoznost je malo odvisna od strižne hitrosti, visoka viskoznost doseže ciljno viskoznost, zahtevana količina dodatka pa je majhna, viskoznost pa je določena z učinkovitostjo zgoščevanja. Zato je treba za doseganje določene konsistence zagotoviti določeno količino celuloznega etra (koncentracijo raztopine) in viskoznost raztopine. Tudi temperatura geliranja raztopine se linearno znižuje z naraščanjem koncentracije raztopine in želira pri sobni temperaturi, ko doseže določeno koncentracijo. Koncentracija geliranja HPMC pri sobni temperaturi je večja.
Konsistenco lahko prilagajamo tudi z izbiro velikosti delcev in izbiro celuloznih etrov različnih stopenj modifikacije. Tako imenovana modifikacija je uvedba hidroksialkilne skupine z določeno stopnjo substitucije v skeletno strukturo MC. S spreminjanjem relativnih substitucijskih vrednosti obeh substituentov, to je DS in ms relativnih substitucijskih vrednosti metoksi in hidroksialkilnih skupin, ki jih pogosto imenujemo. Zahteve za različne lastnosti celuloznih etrov dobimo s spreminjanjem relativnih substitucijskih vrednosti obeh substituentov.
Razmerje med konsistenco in modifikacijo: dodatek celuloznega etra vpliva na porabo vode malte, sprememba razmerja vode in veziva med vodo in cementom je učinek zgoščevanja. Večji kot je odmerek, večja je poraba vode.
Celulozni etri, ki se uporabljajo v praškastih gradbenih materialih, se morajo hitro raztopiti v hladni vodi in zagotoviti sistemu primerno konsistenco. Če je podana določena strižna stopnja, je še vedno flokulen in koloiden blok, kar je nekvalificiran ali izdelek slabe kakovosti.
Obstaja tudi dobra linearna povezava med konsistenco cementne paste in vsebnostjo celuloznega etra. Celulozni eter lahko močno poveča viskoznost malte. Večja kot je vsebina, očitnejši je učinek. Vodna raztopina celuloznega etra z visoko viskoznostjo ima visoko tiksotropijo, kar je tudi glavna značilnost celuloznega etra. Vodne raztopine polimerov na osnovi MC imajo na splošno psevdoplastične, netiksotropne pretočne lastnosti pod temperaturo gela, vendar Newtonove pretočne lastnosti pri nizkih strižnih hitrostih. Psevdoplastičnost narašča s povečanjem molekulske mase ali koncentracije celuloznega etra, ne glede na vrsto substituenta in stopnjo substitucije. Zato imajo celulozni etri iste stopnje viskoznosti, ne glede na to, ali gre za MC, HPMC ali HEMC, vedno enake reološke lastnosti, dokler sta koncentracija in temperatura konstantni.
Strukturni geli nastanejo, ko se temperatura poveča in pride do visokega tiksotropnega toka. Celulozni etri z visokimi koncentracijami in nizko viskoznostjo kažejo tiksotropijo tudi pod temperaturo gela. Ta lastnost je zelo koristna za gradnjo gradbene malte za prilagajanje njene izravnave in povešanja. Pri tem je treba opozoriti, da višja kot je viskoznost celuloznega etra, boljše je zadrževanje vode, vendar višja kot je viskoznost, višja je relativna molekulska masa celuloznega etra in ustrezno zmanjšanje njegove topnosti, ki ima negativno vpliv na koncentracijo malte in izvedbo gradnje. Višja kot je viskoznost, bolj očiten je učinek zgoščevanja malte, vendar ni povsem sorazmeren. Nekateri srednje in nizko viskozni, vendar modificirani celulozni etri imajo boljšo učinkovitost pri izboljšanju strukturne trdnosti mokre malte. S povečanjem viskoznosti se poveča zadrževanje vode celuloznih etrov.
