Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) is 'n belangrike sellulose-afgeleide. Dit word wyd gebruik in boumateriaal vanweë die uitstekende waterretensie, verdikking en stabiliteit in boumortel.
1. Chemiese struktuur en kenmerke van HPMC
HPMC is 'n multifunksionele polimeermateriaal wat gemaak word deur chemiese modifikasie van natuurlike sellulose. In sy chemiese struktuur vervang hidroksiel (-CH₂CH(OH)CH₃) en metiel (-CH₃) groepe 'n deel van die hidroksielgroepe (-OH) op die sellulose molekulêre ketting, wat maak dat HPMC goeie wateroplosbaarheid en verdikkingseienskappe het.
Oplosbaarheid: HPMC is maklik oplosbaar in koue water om 'n deursigtige tot melkerige kolloïdale oplossing te vorm. Dit los stadig in warm water op, wat help dat dit eweredig in boumortel versprei word.
Waterretensie: Die polimeerketting van HPMC kan water effektief absorbeer en 'n hoë-viskositeit kolloïdale oplossing vorm, waardeur waterverlies verminder word.
Stabiliteit: HPMC het uitstekende chemiese stabiliteit en verdraagsaamheid teenoor temperatuur en pH-waarde, wat dit in staat stel om stabiel te funksioneer onder verskeie konstruksietoestande.
2. Die rol van HPMC in die bou van mortel
Verhoog waterretensie: HPMC kan die waterretensievermoë van boumortel aansienlik verbeter, hoofsaaklik deur vrye water in die mortel te absorbeer en waterverdamping en lekkasie te verminder.
Verbeter werkbaarheid: Aangesien HPMC 'n fyn verspreide netwerk in die mortel kan vorm, kan dit die plastisiteit en werkbaarheid van die mortel verbeter, wat konstruksie geriefliker maak.
Verleng oop tyd: HPMC se vermoë om vog te behou laat die mortel toe om 'n konsekwentheid wat geskik is vir konstruksie vir 'n lang tyd te handhaaf, en sodoende die oop tyd van die mortel verleng.
3. Meganisme van HPMC om waterretensie te verbeter
Die meganisme van HPMC om die waterretensie van mortel te verbeter, sluit hoofsaaklik die volgende aspekte in:
Adsorpsie: Die hidroksipropiel- en metielgroepe op die HPMC-molekulêre ketting kombineer met watermolekules deur waterstofbindings en van der Waals-kragte om 'n stabiele hidrasielaag te vorm. HPMC kan 'n groot hoeveelheid water absorbeer om 'n stabiele jeltoestand te vorm. Hierdie jeltoestand kan 'n hoë voginhoud in die mortel handhaaf en vinnige verdamping van water voorkom.
Viskoelastiese eienskappe: HPMC los in water op om 'n hoëviskositeit kolloïdale oplossing te vorm, wat die viskositeit en reologie van die mortel aansienlik kan verhoog. Die hoëviskositeit vloeistoffase help om die migrasie van water te verminder, die eenvormige verspreiding van water in die mortel te handhaaf, en die waterskeidingseffek te verminder (dws water wat dryf en neerslag).
Strukturele netwerkvorming: HPMC kan 'n kruisgekoppelde netwerkstruktuur in die waterige oplossing vorm, wat help om water in te sluit en die beweging daarvan in die mortel te beperk en sodoende die waterretensie van die mortel te verbeter. Hierdie netwerkstruktuur van HPMC laat die mortel toe om eenvormig klam te bly tydens die verhardingsproses, en vermy kraakprobleme wat veroorsaak word deur ongelyke waterverlies.
Kolloïdale versperringseffek: Die kolloïdale versperring wat deur HPMC in die mortel gevorm word, kan verhoed dat water na buite diffundeer. Hierdie versperringseffek maak dit moeiliker vir water om uit die mortel te ontsnap, waardeur die waterretensie van die mortel verhoog word.
4. Praktiese toepassing effek van HPMC waterretensie
In praktiese toepassings het die waterretensie van HPMC 'n beduidende impak op die werkverrigting van mortel, insluitend die verbetering van die werkbaarheid van mortel, die vermindering van die risiko van krimpkrake en die verbetering van bindingssterkte. Hierdie toepassingseffekte word hieronder in detail bespreek.
Verbeter werkbaarheid: Die kolloïdale oplossing wat deur HPMC in die mortel gevorm word, kan die deeltjies in die mortel smeer, die werkbaarheid van die mortel verbeter en die konstruksieproses gladder maak.
Verminder krimping en krake: Aangesien HPMC vog in die mortel kan behou, verminder dit die verlies aan vog tydens die droogproses, wat noodsaaklik is om krimping en krake van die mortel te vermy. Mortel wat eweredig klam bly tydens die verhardingsproses, het minder krimpspanning, waardeur die moontlikheid van krake verminder word.
Verbeter bindingssterkte: Die eweredig verspreide vog in die mortel help om die doeltreffendheid van die hidrasiereaksie van die mortel te verbeter, verseker dat die sementdeeltjies ten volle gehidreer is en uiteindelik 'n sterker binding vorm. HPMC kan 'n langtermyn klam omgewing verskaf, wat die sementhidrasie meer volledig maak, en sodoende die bindingssterkte van die mortel verbeter.
5. Faktore wat HPMC op boumortel beïnvloed
Die waterretensie-effek van HPMC word deur baie faktore beïnvloed, insluitend die molekulêre gewig, graad van substitusie, byvoeghoeveelheid en mortelverhouding.
Molekulêre gewig: Oor die algemeen, hoe groter die molekulêre gewig van HPMC, hoe meer betekenisvol is die waterretensie-effek. 'n Te groot molekulêre gewig kan egter ook lei tot 'n afname in oplosbaarheid, dus in praktiese toepassings is dit nodig om 'n geskikte molekulêre gewig volgens spesifieke behoeftes te kies.
Graad van substitusie: Die mate van substitusie van hidroksipropiel en metiel in HPMC het 'n groot invloed op die prestasie daarvan. Toepaslike mate van substitusie kan goeie waterretensie en oplosbaarheid verskaf, maar te hoë of te lae substitusie kan die werkverrigting daarvan beïnvloed.
Byvoegingshoeveelheid: Die bykomende hoeveelheid HPMC beïnvloed die waterretensie van mortel direk. Oor die algemeen is die byvoegingsbedrag tussen 0,1% en 0,3%. Te veel toevoeging sal die koste verhoog en kan ander eienskappe van mortel beïnvloed.
Mortelverhouding: Die verhouding van ander komponente in mortel, soos sement, sand en vuller, sal ook die waterretensie-effek van HPMC beïnvloed. Redelike verhouding kan die rol van HPMC beter speel.
HPMC speel 'n beduidende rol in waterretensie in boumortel deur sy unieke chemiese struktuur en fisiese eienskappe. Die hoofmeganismes daarvan sluit in die adsorbering van water om 'n stabiele hidrasielaag te vorm, die verhoging van mortelviskositeit, die vorming van 'n netwerkstruktuur en 'n kolloïdale versperring, ens. In praktiese toepassings verbeter HPMC nie net die werkbaarheid en bindingssterkte van mortel nie, maar verminder ook die risiko van krimping en krake. In die toekoms, met die ontwikkeling van materiaalwetenskap, sal die toepassing van HPMC in boumateriaal meer uitgebreid en gediversifiseer wees, en sal voortgaan om oplossings van hoë gehalte vir die konstruksiebedryf te bied.
Pos tyd: Jun-26-2024