Kvaliteta hpmc celuloze određuje kvalitet maltera

U suhom miješanom mortu, količina dodatka hidroksipropil metilceluloze HPMC je vrlo niska, ali može značajno poboljšati performanse mokrog maltera, a glavni je aditiv koji utječe na konstrukcijske performanse maltera. Eteri celuloze različitog stepena viskoziteta i dodataka imaju pozitivan uticaj na performanse suvog praškastog maltera. Trenutno, mnogi malteri za zidanje i malterisanje imaju slab učinak zadržavanja vode, a vodena kaša će se odvojiti nakon nekoliko minuta stajanja. Zadržavanje vode je važna karakteristika metilceluloznog etera, a to je i učinak na koji obraćaju pažnju mnogi domaći proizvođači suhih maltera, posebno oni u južnim krajevima sa visokim temperaturama. Faktori koji utječu na učinak zadržavanja vode suhog praškastog maltera uključuju količinu dodane HPMC, viskoznost HPMC, finoću čestica i temperaturu okoline za korištenje.

1. Koncept: Eter celuloze je sintetički polimer napravljen od prirodne celuloze hemijskom modifikacijom. Eter celuloze je derivat prirodne celuloze. Proizvodnja celuloznog etera razlikuje se od sintetičkih polimera. Njegov najosnovniji materijal je celuloza, prirodni polimerni spoj. Zbog specifičnosti prirodne strukture celuloze, sama celuloza nema sposobnost da reaguje sa agensima za eterifikaciju. Međutim, nakon tretmana sredstva za bubrenje, jake vodikove veze između molekularnih lanaca i lanaca se uništavaju, a aktivno oslobađanje hidroksilne grupe postaje reaktivna alkalna celuloza. Dobiti celulozni etar. Svojstva celuloznih etera zavise od vrste, broja i distribucije supstituenata. Klasifikacija etera celuloze se takođe zasniva na vrsti supstituenata, stepenu eterifikacije, rastvorljivosti i srodnim svojstvima primene. Prema vrsti supstituenata u molekularnom lancu, može se podijeliti na monoeter i miješani eter. HPMC koji obično koristimo je miješani eter. Hidroksipropil metilcelulozni eter HPMC je proizvod koji se dobija supstitucijom dela hidroksilne grupe na jedinici sa metoksi grupom, a drugog dela sa hidroksipropilnom grupom. Strukturna formula je [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

HPMC se uglavnom koristi u građevinskim materijalima, premazima od lateksa, medicini, dnevnim hemikalijama, itd. Koristi se kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode, stabilizator, disperzant i sredstvo za formiranje filma.

2. Zadržavanje vode celuloznog etra: U proizvodnji građevinskih materijala, posebno suhog praškastog maltera, celulozni etar ima nezamjenjivu ulogu, posebno u proizvodnji specijalnog maltera (modificiranog maltera), nezaobilazna je i važna komponenta. Važna uloga etera celuloze rastvorljivog u vodi u malteru uglavnom ima tri aspekta, jedan je odličan kapacitet zadržavanja vode, drugi je uticaj na konzistenciju i tiksotropnost maltera, a treći je interakcija sa cementom. Efekat zadržavanja vode celuloznog etera zavisi od upijanja vode osnovnog sloja, sastava maltera, debljine sloja maltera, potrebe maltera za vodom i vremena vezivanja materijala za vezivanje. Zadržavanje vode u samom celuloznom etru dolazi od rastvorljivosti i dehidracije samog celuloznog etera. Kao što svi znamo, iako molekularni lanac celuloze sadrži veliki broj visoko hidratabilnih OH grupa, nije rastvorljiv u vodi, jer struktura celuloze ima visok stepen kristalnosti. Sposobnost hidratacije hidroksilnih grupa sama po sebi nije dovoljna da pokrije jake vodikove veze i van der Waalsove sile između molekula. Stoga samo bubri, ali se ne otapa u vodi. Kada se supstituent unese u molekularni lanac, ne samo da supstituent uništava lanac vodika, već se razara i međulančana vodikova veza zbog uklinjavanja supstituenta između susjednih lanaca. Što je veći supstituent, veća je udaljenost između molekula. Što je veća udaljenost. Što je veći efekat uništavanja vodikovih veza, eter celuloze postaje rastvorljiv u vodi nakon što se celulozna rešetka proširi i rastvor uđe, formirajući rastvor visokog viskoziteta. Kada temperatura poraste, hidratacija polimera slabi, a voda između lanaca se izbacuje. Kada je efekat dehidracije dovoljan, molekuli počinju da se agregiraju, formirajući trodimenzionalnu mrežnu strukturu gela i savijaju se. Faktori koji utječu na zadržavanje vode u malteru uključuju viskoznost celuloznog etera, dodanu količinu, finoću čestica i temperaturu upotrebe. Što je veći viskozitet celuloznog etera, to je bolje zadržavanje vode. Uopšteno govoreći, što je veći viskozitet, to je bolji efekat zadržavanja vode. Što je veći viskozitet, to je očigledniji efekat zgušnjavanja maltera, ali nije direktno proporcionalan. Što je viskozitet veći, to će mokri malter biti viskozniji, odnosno tokom izgradnje se manifestuje lepljenjem za strugač i visokim prionjivanjem za podlogu. Ali nije od pomoći povećati strukturnu čvrstoću samog mokrog maltera. Tokom izgradnje, performanse protiv savijanja nisu očigledne. Što je veća količina celuloznog etera dodana u malter, to je bolje zadržavanje vode, a što je veći viskozitet, to je bolje zadržavanje vode. Što se tiče veličine čestica, što su čestice sitnije, to je bolje zadržavanje vode. Nakon što velike čestice celuloznog etera dođu u kontakt s vodom, površina se odmah otapa i formira gel za omotavanje materijala kako bi se spriječilo da molekuli vode nastave da se infiltriraju. Ponekad se ne može ravnomjerno dispergirati i otopiti čak ni nakon dugotrajnog miješanja, formirajući mutni flokulantni rastvor ili aglomeraciju. U velikoj meri utiče na zadržavanje vode celuloznog etra, a rastvorljivost je jedan od faktora za odabir celuloznog etra. Finoća je takođe važan indeks performansi metil celuloznog etra. HPMC koji se koristi za malter sa suvim prahom mora biti prah, sa niskim sadržajem vode, a finoća takođe zahteva da 20%~60% veličine čestica bude manja od 63um. Finoća utiče na rastvorljivost etera metil celuloze. Grubi MC je obično zrnast i lako se rastvara u vodi bez aglomeracije, ali je brzina rastvaranja vrlo spora, tako da nije pogodan za upotrebu u malteru sa suvim prahom. U suhom praškastom malteru, MC se raspršuje među materijalima za cementiranje kao što su agregat, fino punilo i cement, a samo dovoljno fini prah može izbjeći aglomeraciju metilceluloznog etera pri miješanju s vodom. Kada se HPMC doda sa vodom da se rastvori aglomerati, veoma je teško dispergovati i rastvoriti. Za prskani malter sa mehaničkom konstrukcijom, zahtev za finoćom je veći zbog kraćeg vremena mešanja. Finoća HPMC također ima određeni utjecaj na zadržavanje vode. Uopšteno govoreći, za etre metil celuloze sa istim viskozitetom ali različitom finoćom, pod istom količinom dodavanja, što je finiji to je finiji, to je bolji efekat zadržavanja vode. Zadržavanje vode HPMC-a je također povezano s korištenom temperaturom, a zadržavanje vode metilceluloznog etera opada s povećanjem temperature. Međutim, u stvarnim primjenama materijala, suhi praškasti malter se često nanosi na vruće podloge na visokim temperaturama (višim od 40 stepeni) u mnogim okruženjima, kao što je malterisanje vanjskih zidova pod suncem ljeti, što često ubrzava očvršćavanje cementa i stvrdnjavanje. malter sa suvim prahom. Pad stope zadržavanja vode dovodi do očiglednog osjećaja da su pogođeni i obradivost i otpornost na pucanje, a posebno je kritično smanjiti utjecaj temperaturnih faktora u ovom stanju.

3. Zgušnjavanje i tiksotropija celuloznog etra: Druga funkcija celuloznog etra-efekat zgušnjavanja zavisi od: stepena polimerizacije etra celuloze, koncentracije rastvora, temperature i drugih uslova. Svojstvo želiranja rastvora je jedinstveno za alkil celulozu i njene modifikovane derivate. Svojstva geliranja su povezana sa stepenom supstitucije, koncentracijom rastvora i aditivima. Za hidroksialkil modifikovane derivate, svojstva gela su takođe povezana sa stepenom modifikacije hidroksialkila. Za rastvor HPMC niske viskoznosti može se pripremiti rastvor koncentracije 10%-15%, HPMC srednje viskoznosti može se pripremiti 5%-10% rastvor, a HPMC visokog viskoziteta može pripremiti samo 2%-3% rastvor, a viskozitet celuloznog etra je obično Gradiranje se takođe gradira sa 1%-2% rastvorom. Velikomolekularni etar celuloze ima visoku efikasnost zgušnjavanja. Polimeri različite molekulske težine imaju različite viskoznosti u istoj koncentracijskoj otopini. Visok stepen polimerizacije. Ciljana viskoznost se može postići samo dodavanjem velike količine celuloznog etera niske molekularne težine. Njegova viskoznost malo zavisi od brzine smicanja, a visoki viskozitet dostiže ciljni viskozitet, a potrebna količina dodavanja je mala, a viskoznost zavisi od efikasnosti zgušnjavanja. Stoga, da bi se postigla određena konzistencija, mora biti zagarantovana određena količina celuloznog etera (koncentracija rastvora) i viskoznost rastvora. Temperatura gela otopine također opada linearno s povećanjem koncentracije otopine, a gelovi na sobnoj temperaturi nakon postizanja određene koncentracije. Koncentracija geliranja HPMC-a je relativno visoka na sobnoj temperaturi. Konzistencija se također može podesiti odabirom veličine čestica i odabirom etera celuloze s različitim stupnjevima modifikacije. Takozvana modifikacija je uvođenje određenog stepena supstitucije hidroksialkil grupa na skeletnu strukturu MC. Promjenom relativnih vrijednosti supstitucije dva supstituenta, odnosno DS i ms relativnih supstitucijskih vrijednosti metoksi i hidroksialkil grupa koje često kažemo. Različiti zahtjevi performansi celuloznog etra mogu se postići promjenom relativnih vrijednosti supstitucije dva supstituenta. Odnos između konzistencije i modifikacije: dodatak celuloznog etera utiče na potrošnju vode maltera, menjajući odnos vode i veziva vode i cementa je efekat zgušnjavanja, što je veća doza, veća je i potrošnja vode. Eteri celuloze koji se koriste u praškastim građevinskim materijalima moraju se brzo rastvoriti u hladnoj vodi i obezbediti odgovarajuću konzistenciju za sistem. Takođe postoji dobar linearni odnos između konzistencije cementne paste i doze celuloznog etera. Eter celuloze može značajno povećati viskozitet maltera. Što je veća doza, to je očigledniji efekat. Vodeni rastvor celuloznog etra visokog viskoziteta ima visoku tiksotropiju, što je takođe glavna karakteristika celuloznog etra. Stoga, eteri celuloze istog razreda viskoznosti uvijek pokazuju ista reološka svojstva sve dok se koncentracija i temperatura održavaju konstantnim. Strukturni gelovi se formiraju kada se temperatura povisi, a nastaju jako tiksotropna strujanja. Visoka koncentracija i niski viskozitet etri celuloze pokazuju tiksotropiju čak i ispod temperature gela. Ovo svojstvo je od velike koristi za prilagođavanje nivelacije i progiba u konstrukciji građevinskog maltera. Ovdje je potrebno objasniti da što je veći viskozitet celuloznog etra, to je bolje zadržavanje vode, ali što je viskozitet veći, to je veća relativna molekulska težina celuloznog etra, a time i smanjenje njegove topljivosti, što ima negativan utjecaj. na koncentraciju maltera i performanse konstrukcije. Što je viskozitet veći, to je očigledniji efekat zgušnjavanja maltera, ali nije potpuno proporcionalan. Neki srednji i niski viskozitet, ali modificirani eter celuloze ima bolje performanse u poboljšanju strukturne čvrstoće mokrog maltera. Povećanjem viskoznosti poboljšava se zadržavanje vode celuloznog etera.

4. Usporavanje celuloznog etra: Treća funkcija etera celuloze je da odloži proces hidratacije cementa. Eter celuloze daje malteru različita korisna svojstva, a takođe smanjuje ranu hidratacionu toplotu cementa i odlaže dinamički proces hidratacije cementa. Ovo je nepovoljno za upotrebu maltera u hladnim krajevima. Ovaj efekat usporavanja je uzrokovan adsorpcijom molekula etera celuloze na produkte hidratacije kao što su CSH i ca(OH)2. Zbog povećanja viskoznosti rastvora pora, etar celuloze smanjuje pokretljivost jona u rastvoru, čime se odlaže proces hidratacije. Što je veća koncentracija celuloznog etera u mineralnom gel materijalu, to je izraženiji efekat odlaganja hidratacije. Celulozni etar ne samo da odlaže vezivanje, već i odlaže proces očvršćavanja sistema cementnog maltera. Usporeni efekat celuloznog etra zavisi ne samo od njegove koncentracije u sistemu mineralnog gela, već i od hemijske strukture. Što je bolji efekat usporavanja celuloznog etra, to je jači efekat usporavanja hidrofilne supstitucije od supstitucije koja povećava vodu. Međutim, viskoznost celuloznog etera ima mali uticaj na kinetiku hidratacije cementa. Sa povećanjem sadržaja celuloznog etra, vrijeme vezivanja maltera značajno se povećava. Postoji dobra nelinearna korelacija između početnog vremena vezivanja maltera i sadržaja celuloznog etra, kao i dobra linearna korelacija između vremena konačnog vezivanja i sadržaja celuloznog etra. Možemo kontrolisati vrijeme rada maltera promjenom količine celuloznog etera. Ukratko, u gotovom malteru, celulozni eter igra ulogu u zadržavanju vode, zgušnjavanju, odlaganju hidratacije cementa i poboljšanju performansi konstrukcije. Dobar kapacitet zadržavanja vode čini hidrataciju cementa potpunijom, može poboljšati mokri viskozitet mokrog maltera, povećati snagu vezivanja maltera i prilagoditi vreme. Dodavanje celuloznog etera mehaničkom malteru za prskanje može poboljšati performanse prskanja ili pumpanja i strukturnu čvrstoću maltera. Stoga se celulozni eter široko koristi kao važan aditiv u gotovim malterima.