Hpmc sellülozunun keyfiyyəti məhlulun keyfiyyətini müəyyən edir

Quru qarışıq məhlulda hidroksipropil metilsellüloza HPMC-nin əlavə miqdarı çox azdır, lakin o, yaş məhlulun işini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər və bu, məhlulun tikinti işinə təsir edən əsas əlavədir. Müxtəlif dərəcədə özlülük və əlavələrə malik olan selüloz efirləri quru toz məhlulunun işinə müsbət təsir göstərir. Hazırda bir çox hörgü və suvaq məhlulları su tutma qabiliyyəti zəifdir və su məhlulu bir neçə dəqiqə dayandıqdan sonra ayrılacaq. Su tutma metil selüloz efirinin mühüm göstəricisidir və bu həm də bir çox yerli quru qarışıq havan istehsalçılarının, xüsusən də yüksək temperaturlu cənub bölgələrində olanların diqqət yetirdiyi bir performansdır. Quru toz məhlulunun su tutma effektinə təsir edən amillərə əlavə edilən HPMC-nin miqdarı, HPMC-nin özlülüyü, hissəciklərin incəliyi və istifadə mühitinin temperaturu daxildir.

1. Anlayış: Sellüloza efiri kimyəvi modifikasiya yolu ilə təbii sellülozadan hazırlanmış sintetik polimerdir. Sellüloza efiri təbii sellülozun törəməsidir. Selüloz efirinin istehsalı sintetik polimerlərdən fərqlidir. Onun ən əsas materialı təbii polimer birləşməsi olan sellülozadır. Təbii sellüloza quruluşunun özəlliyinə görə sellülozun özü efirləşdirici maddələrlə reaksiya vermək qabiliyyətinə malik deyildir. Bununla belə, şişkin agentin müalicəsindən sonra molekulyar zəncirlər və zəncirlər arasında güclü hidrogen bağları məhv edilir və hidroksil qrupunun aktiv sərbəst buraxılması reaktiv qələvi sellüloza çevrilir. Sellüloza efirini əldə edin. Sellüloza efirlərinin xassələri əvəzedicilərin növündən, sayından və paylanmasından asılıdır. Sellüloza efirlərinin təsnifatı həm də əvəzedicilərin növünə, efirləşmə dərəcəsinə, həll olma qabiliyyətinə və əlaqədar tətbiq xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Molekulyar zəncirdəki əvəzedicilərin növünə görə onu monoeter və qarışıq efirə bölmək olar. Adətən istifadə etdiyimiz HPMC qarışıq efirdir. Hidroksipropil metilselüloz efiri HPMC qurğudakı hidroksil qrupunun bir hissəsinin metoksi qrupu ilə, digər hissəsinin isə hidroksipropil qrupu ilə əvəz edilməsi ilə əldə edilən məhsuldur. Struktur formulu [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

HPMC əsasən tikinti materiallarında, lateks örtüklərində, tibbdə, gündəlik kimyəvi maddələrdə və s. istifadə olunur. Qatılaşdırıcı, su saxlayan agent, stabilizator, dispersant və film əmələ gətirən agent kimi istifadə olunur.

2. Sellüloza efirinin suda saxlanması: Tikinti materiallarının, xüsusən də quru toz məhlulunun istehsalında sellüloz efiri əvəzedilməz rol oynayır, xüsusilə xüsusi məhlulun (dəyişdirilmiş məhlul) istehsalında əvəzolunmaz və vacib komponentdir. Suda həll olunan sellüloz efirinin məhlulda mühüm rolu əsasən üç aspektə malikdir, biri əla su tutma qabiliyyəti, digəri məhlulun konsistensiyasına və tiksotropiyasına təsiri, üçüncüsü isə sementlə qarşılıqlı təsirdir. Sellüloza efirinin su tutma effekti əsas təbəqənin su udulmasından, məhlulun tərkibindən, məhlul təbəqəsinin qalınlığından, məhlulun suya tələbatından və bərkidici materialın bərkidilmə müddətindən asılıdır. Sellüloza efirinin özünün suda saxlanması sellüloza efirinin özünün həll olması və susuzlaşmasından irəli gəlir. Hamımıza məlum olduğu kimi, sellülozanın molekulyar zəncirində çoxlu miqdarda yüksək nəmləndirici OH qrupları olsa da, suda həll olunmur, çünki sellülozun strukturu yüksək kristallıq dərəcəsinə malikdir. Yalnız hidroksil qruplarının nəmləndirmə qabiliyyəti molekullar arasında güclü hidrogen bağlarını və Van der Waals qüvvələrini əhatə etmək üçün kifayət deyil. Buna görə də yalnız şişir, lakin suda həll olunmur. Molekulyar zəncirə bir əvəzedici daxil edildikdə, nəinki əvəzedici hidrogen zəncirini məhv edir, həm də əvəzedicinin bitişik zəncirlər arasında sıxılması səbəbindən zəncirlərarası hidrogen bağı da məhv edilir. Əvəzedici nə qədər böyükdürsə, molekullar arasındakı məsafə də bir o qədər böyükdür. Məsafə nə qədər böyükdür. Hidrogen bağlarının məhv edilməsinin təsiri nə qədər çox olarsa, sellüloza qəfəsi genişləndikdən və məhlul daxil olduqdan sonra sellüloza efiri suda həll olur və yüksək özlülüklü məhlul əmələ gətirir. Temperatur yüksəldikdə polimerin nəmləndirilməsi zəifləyir və zəncirlər arasındakı su xaric olur. Dehidrasiya effekti kifayət qədər olduqda, molekullar yığılmağa başlayır, üç ölçülü şəbəkə quruluşu gel əmələ gətirir və bükülür. Məhlulun su saxlamasına təsir edən amillərə sellüloza efirinin özlülüyü, əlavə edilən miqdar, hissəciklərin incəliyi və istifadə temperaturu daxildir. Selüloz efirinin özlülüyü nə qədər çox olarsa, su tutma qabiliyyəti bir o qədər yaxşı olar. Ümumiyyətlə, özlülük nə qədər yüksək olarsa, su tutma effekti bir o qədər yaxşı olar. Özlülük nə qədər yüksək olarsa, məhlula qatılaşdırıcı təsir daha aydın görünür, lakin bu, birbaşa mütənasib deyil. Özlülük nə qədər yüksək olsa, nəm harç bir o qədər viskoz olacaq, yəni tikinti zamanı kazıyıcıya yapışma və substrata yüksək yapışma kimi özünü göstərir. Ancaq nəm məhlulun özünün struktur gücünü artırmaq faydalı deyil. Tikinti zamanı anti-sag performansı aydın deyil. Məhlula əlavə edilən sellüloz efirinin miqdarı nə qədər çox olarsa, su tutma qabiliyyəti bir o qədər yaxşı olar və özlülük nə qədər yüksək olarsa, su tutma qabiliyyəti bir o qədər yaxşı olar. Hissəcik ölçüsünə gəldikdə, hissəcik nə qədər incə olarsa, suyu daha yaxşı saxlayır. Sellüloza efirinin böyük hissəcikləri su ilə təmasda olduqdan sonra səth dərhal həll olunur və su molekullarının sızmağa davam etməsinin qarşısını almaq üçün materialı bükmək üçün bir gel əmələ gətirir. Bəzən uzun müddətli qarışdırdıqdan sonra belə bərabər şəkildə səpələnə və həll oluna bilmir, buludlu bir məhlul və ya yığılma əmələ gətirir. Selüloz efirinin su tutmasına böyük təsir göstərir və həllolma selüloz efirinin seçilməsi üçün amillərdən biridir. İncəlik həm də metilselüloz efirinin mühüm performans göstəricisidir. Quru toz məhlulu üçün istifadə edilən HPMC-nin aşağı su tərkibli toz olması tələb olunur və incəlik də hissəcik ölçüsünün 20% ~ 60% 63um-dən az olmasını tələb edir. İncəlik metilselüloz efirinin həllinə təsir göstərir. Kobud MC adətən dənəvər olur və yığılma olmadan suda həll etmək asandır, lakin həll olunma sürəti çox yavaşdır, ona görə də quru toz məhlulunda istifadə üçün uyğun deyil. Quru toz məhlulunda MC məcmu, incə doldurucu və sement kimi sementləşdirici materiallar arasında səpələnmişdir və yalnız kifayət qədər incə toz su ilə qarışdıqda metilselüloz efirinin yığılmasının qarşısını ala bilər. Aqlomeratları həll etmək üçün HPMC su ilə əlavə edildikdə, onu dağıtmaq və həll etmək çox çətindir. Mexanik konstruksiyaya malik püskürtülən məhlul üçün qarışdırma müddəti daha qısa olduğundan incəlik tələbi daha yüksəkdir. HPMC-nin incəliyi də suyun saxlanmasına müəyyən təsir göstərir. Ümumiyyətlə, eyni özlülükdə, lakin fərqli incəliyə malik metilselüloz efirləri üçün, eyni əlavə miqdarı ilə, nə qədər incə olsa, su tutma effekti bir o qədər yaxşı olar. HPMC-nin su tutması da istifadə olunan temperaturla bağlıdır və metilselüloz efirinin su tutumu temperaturun artması ilə azalır. Bununla belə, faktiki material tətbiqlərində quru toz harç tez-tez isti substratlara yüksək temperaturda (40 dərəcədən yuxarı) bir çox mühitlərdə tətbiq olunur, məsələn, yayda günəş altında xarici divar şlaklarının suvaqlanması, tez-tez sementin bərkidilməsini və bərkidilməsini sürətləndirir. quru toz məhlulu. Su tutma dərəcəsinin azalması həm iş qabiliyyətinin, həm də çatlara qarşı müqavimətin təsirləndiyinə dair açıq hisslərə səbəb olur və bu vəziyyətdə temperatur amillərinin təsirini azaltmaq xüsusilə vacibdir.

3. Sellüloza efirinin qatılaşması və tiksotropiyası: Sellüloza efirinin ikinci funksiyası—qatılaşdırıcı təsiri: sellüloza efirinin polimerləşmə dərəcəsindən, məhlulun konsentrasiyasından, temperaturdan və digər şərtlərdən asılıdır. Məhlulun gelləşmə xüsusiyyəti alkilselüloza və onun dəyişdirilmiş törəmələrinə xasdır. Gelləşmə xüsusiyyətləri əvəzetmə dərəcəsi, məhlulun konsentrasiyası və əlavələrlə bağlıdır. Hidroksialkil ilə dəyişdirilmiş törəmələr üçün gel xassələri də hidroksialkilin modifikasiya dərəcəsi ilə əlaqədardır. Aşağı özlülüklü HPMC məhlulu üçün 10%-15% konsentrasiyalı məhlul, orta özlülüklü HPMC 5%-10% məhlul hazırlana bilər və yüksək özlülüklü HPMC yalnız 2%-3% məhlul hazırlaya bilər və özlülük sellüloza efiri adətən 1%-2% məhlul ilə təsnif edilir. Yüksək molekulyar ağırlıqlı selüloz efiri yüksək qalınlaşdırma effektivliyinə malikdir. Fərqli molekulyar çəkiyə malik polimerlər eyni konsentrasiyalı məhlulda müxtəlif özlülüklərə malikdirlər. Yüksək dərəcədə polimerləşmə. Hədəf özlülüyünə yalnız böyük miqdarda aşağı molekulyar ağırlıqlı selüloz efiri əlavə etməklə nail olmaq olar. Onun viskozitesi kəsilmə sürətindən az asılıdır və yüksək özlülük hədəf özlülüyünə çatır və tələb olunan əlavə miqdarı azdır və özlülük qalınlaşma səmərəliliyindən asılıdır. Buna görə də müəyyən konsistensiyaya nail olmaq üçün müəyyən miqdarda sellüloza efiri (məhlulun konsentrasiyası) və məhlulun özlülüyünə zəmanət verilməlidir. Məhlulun gel temperaturu da məhlulun konsentrasiyasının artması ilə xətti şəkildə azalır və müəyyən konsentrasiyaya çatdıqdan sonra otaq temperaturunda gelləşir. HPMC-nin jelləşmə konsentrasiyası otaq temperaturunda nisbətən yüksəkdir. Konsistensiya həmçinin hissəcik ölçüsünü seçmək və müxtəlif modifikasiya dərəcələrinə malik sellüloza efirlərini seçməklə də tənzimlənə bilər. Sözdə modifikasiya, MC-nin skelet strukturunda hidroksialkil qruplarının müəyyən dərəcədə əvəzlənməsini təqdim etməkdir. İki əvəzedicinin nisbi əvəzetmə qiymətlərini, yəni tez-tez dediyimiz metoksi və hidroksialkil qruplarının DS və ms nisbi əvəzetmə qiymətlərini dəyişdirməklə. Selüloz efirinin müxtəlif performans tələbləri iki əvəzedicinin nisbi əvəzetmə qiymətlərini dəyişdirməklə əldə edilə bilər. Ardıcıllıq və modifikasiya arasında əlaqə: sellüloz efirinin əlavə edilməsi məhlulun su sərfinə təsir edir, su və sementin su-bağlayıcı nisbətinin dəyişdirilməsi qatılaşdırıcı təsir göstərir, doza nə qədər yüksək olarsa, su sərfiyyatı da bir o qədər çox olur. Toz halında tikinti materiallarında istifadə olunan sellüloz efirləri soyuq suda tez həll edilməli və sistem üçün uyğun konsistensiyanı təmin etməlidir. Sement pastasının tutarlılığı ilə selüloz efirinin dozası arasında yaxşı xətti əlaqə var. Selüloz efiri məhlulun özlülüyünü xeyli artıra bilər. Dozaj nə qədər böyükdürsə, təsir daha aydın görünür. Yüksək özlülüklü selüloz efirinin sulu məhlulu yüksək tiksotropiyaya malikdir ki, bu da sellüloza efirinin əsas xüsusiyyətidir. Buna görə də eyni özlülük dərəcəsinə malik sellüloza efirləri konsentrasiya və temperatur sabit saxlanıldıqca həmişə eyni reoloji xassələri nümayiş etdirirlər. Temperatur yüksəldikdə struktur gellər əmələ gəlir və yüksək tiksotropik axınlar baş verir. Yüksək konsentrasiya və aşağı özlülüklü selüloz efirləri hətta gel temperaturunun altında da tiksotropiya göstərir. Bu xüsusiyyət tikinti məhlulunun tikintisində hamarlanma və sallanmanın tənzimlənməsinə böyük fayda verir. Burada izah etmək lazımdır ki, sellüloza efirinin özlülüyü nə qədər yüksək olarsa, suyu bir o qədər yaxşı saxlayır, lakin özlülük nə qədər yüksək olarsa, sellüloza efirinin nisbi molekulyar çəkisi bir o qədər yüksək olur və müvafiq olaraq onun həll qabiliyyətinin azalması mənfi təsir göstərir. məhlulun konsentrasiyası və tikinti performansı haqqında. Özlülük nə qədər yüksək olarsa, harç üzərində qalınlaşdırma təsiri daha aydın görünür, lakin bu, tamamilə mütənasib deyil. Bəzi orta və aşağı özlülük, lakin dəyişdirilmiş selüloz efiri yaş məhlulun struktur gücünü artırmaqda daha yaxşı performansa malikdir. Özlülüyün artması ilə sellüloza efirinin su tutma qabiliyyəti yaxşılaşır.

4. Sellüloza efirinin gecikdirilməsi: Selüloz efirinin üçüncü funksiyası sementin nəmləndirilməsi prosesini gecikdirməkdir. Sellüloza efiri məhlula müxtəlif faydalı xüsusiyyətlər bəxş edir, həmçinin sementin erkən nəmlənmə istiliyini azaldır və sementin nəmlənmə dinamik prosesini gecikdirir. Bu, soyuq bölgələrdə havan istifadəsi üçün əlverişsizdir. Bu gecikdirmə effekti sellüloza efir molekullarının CSH və ca(OH)2 kimi nəmləndirici məhsullar üzərində adsorbsiyasından qaynaqlanır. Məsamə məhlulunun özlülüyünün artması ilə əlaqədar olaraq, sellüloza efiri məhluldakı ionların hərəkətliliyini azaldır və bununla da nəmlənmə prosesini ləngidir. Mineral gel materialında sellüloza efirinin konsentrasiyası nə qədər yüksək olarsa, nəmlənmənin gecikməsinin təsiri bir o qədər aydın olur. Sellüloza efiri nəinki bərkidilməni gecikdirir, həm də sement harç sisteminin sərtləşmə prosesini gecikdirir. Sellüloza efirinin gecikdirici təsiri təkcə onun mineral gel sistemindəki konsentrasiyasından deyil, həm də kimyəvi quruluşundan asılıdır. Selüloz efirinin gecikdirici təsiri nə qədər yaxşı olarsa, hidrofilik əvəzetmənin gecikdirici təsiri su artırıcı əvəzetmədən daha güclüdür. Bununla belə, sellüloza efirinin özlülüyü sementin hidratasiya kinetikasına az təsir göstərir. Selüloz efirinin miqdarının artması ilə məhlulun bərkitmə müddəti əhəmiyyətli dərəcədə artır. Məhlulun ilkin bərkimə vaxtı ilə sellüloza efirinin tərkibi arasında yaxşı qeyri-xətti korrelyasiya və son bərkimə vaxtı ilə sellüloza efirinin tərkibi arasında yaxşı xətti korrelyasiya var. Biz selüloz efirinin miqdarını dəyişdirməklə məhlulun işləmə müddətinə nəzarət edə bilərik. Ümumiləşdirsək, hazır qarışıq məhlulda sellüloza efiri suyun saxlanmasında, qatılaşmasında, sementin nəmləndirilməsinin gecikdirilməsində və tikinti işlərinin yaxşılaşdırılmasında rol oynayır. Yaxşı su tutma qabiliyyəti sementin nəmləndirilməsini daha tam edir, yaş məhlulun yaş özlülüyünü yaxşılaşdıra, məhlulun yapışma gücünü artıra və vaxtı tənzimləyə bilər. Mexanik çiləmə məhluluna sellüloz efirinin əlavə edilməsi, məhlulun çiləmə və ya nasos işini və struktur möhkəmliyini yaxşılaşdıra bilər. Buna görə də sellüloza efiri hazır məhlulda mühüm əlavə kimi geniş istifadə olunur.