讲解羟丙基甲基纤维素

2024-09-20 19:19:09

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羟丙基甲基纤维素是以天然纤维素为原料，经化学改性制得的合成型高分子聚合物。羟丙基甲基纤维素是天然纤维素的衍生物，羟丙基甲基纤维素生产与合成聚合物不同，它的基本的材料是纤维素，天然的高分子化合物。由于天然纤维素结构的特殊性，纤维素本身没有与醚化剂反应的能力。但经过溶胀剂的处理，在分子链间和链内强大的氢键遭到破坏，羟基的活性释放变成具有反应能力的碱纤维素，在经过醚化剂反应—OH基转成—OR基得到羟丙基甲基纤维素。

甲基纤维素

羟丙基甲基纤维素的性质取决于取代基的种类，数量和分布。而羟丙基甲基纤维素的分类也是根据取代基的种类，醚化程度，溶解性能及相关应用性能来分类的。按分子链上取代基类型，可分为单醚和混合醚，我们通常用的MC为单醚，HPMC则为混合醚。甲基羟丙基甲基纤维素MC是天然纤维素葡萄糖单元上的羟基被甲氧基取代后的产物结构式为[C O H7O2（OH）3-h（OCH3）h ]x，羟丙基甲基羟丙基甲基纤维素HPMC是单元上的羟基一部分被甲氧基取代，另一部分被羟丙基取代得到的产物，结构式为[C6H7O2（OH）3-m-n（OCH3）m[OCH2CH（OH）CH3] n]x另外还有羟乙基甲基羟丙基甲基纤维素HEMC，这几种是目前市场上广为应用和销售的主要品种。

从溶解性能上又可分为离子型和非离子型。水溶性非离子型羟丙基甲基纤维素主要由烷基醚和羟烷基醚两大系列品种组成。离子型CMC主要应用在合成洗涤剂纺织印染食品和石油开采方面。而非离子型MC，HPMC，HEMC等主要应用于建筑材料、乳胶涂料、医药、日用化学等方面。作为增稠剂、保水剂、稳定剂、分散剂、成膜剂使用。

羟丙基甲基纤维素的保水性：

在建筑材料特别是干混砂浆的生产中，羟丙基甲基纤维素发挥着不可替代的作用，特别是在特种砂浆（改性砂浆）的生产中，更是不可缺少的重要组成部分。

水溶性羟丙基甲基纤维素在砂浆中的重要作用主要有三个方面，一是优良的保水能力，二是对砂浆稠度和触变性的影响，三是与水泥的相互作用。

羟丙基甲基纤维素的保水作用，取决于基层的吸水性，砂浆的组成，砂浆的层厚，砂浆的需水量，凝结材料的凝结时间。就羟丙基甲基纤维素本身的保水性则来自于羟丙基甲基纤维素本身的溶解性和去水化作用。众所周知，纤维素分子链虽然含有大量水化性很强的OH基，但其本身并不溶于水，这是因为纤维素结构有高度的结晶性。单靠羟基的水化能力还不足以支付分子间强大的氢键和范德华力。所以在水中只溶胀不溶解，当分子链中引入取代基时，不但取代基破坏了氢链，而且因相邻链间取代基楔入而破坏链间氢键，取代基越大拉开分子间距离越大。破坏氢键效应越大，纤维素晶格膨化后，溶液进入，羟丙基甲基纤维素成为水溶性，形成高粘度溶液。当温度升高时，高分子水化作用减弱，而链间的水被逐出。当去水作用充分时，分子开始聚集，形成三维网状结构凝胶折出。影响砂浆的保水性的因素包括羟丙基甲基纤维素粘度，添加量，颗粒细度和使用温度。