Důležitá role éteru celulózy v hotové maltě:
V hotové maltě je přidané množství éteru celulózy velmi nízké, ale může výrazně zlepšit vlastnosti mokré malty, přičemž konstrukční vlastnosti malty jsou hlavní přísadou. Rozumný výběr různých odrůd, různé viskozity, různé velikosti částic, různé stupně viskozity a přidané množství éteru celulózy
V hotové maltě je přidané množství éteru celulózy velmi nízké, ale může výrazně zlepšit vlastnosti mokré malty, přičemž konstrukční vlastnosti malty jsou hlavní přísadou. Rozumný výběr éteru celulózy s různými odrůdami, různou viskozitou, různou velikostí částic, různým stupněm viskozity a množstvím přísady má pozitivní vliv na zlepšení vlastností suché malty. V současné době má mnoho malt pro zdivo a omítky špatnou schopnost zadržovat vodu a po několika minutách stání dochází k oddělení vodní kaše.
Zadržování vody je důležitou vlastností metylcelulózového éteru, ale také mnoha domácích výrobců suchých malt, zejména v jižní oblasti výrobců s vyšší teplotou, kteří se zajímají o výkon. Mezi faktory ovlivňující účinek suché malty na zadržování vody patří množství MC, viskozita MC, jemnost částic a okolní teplota.
Éter celulózy je syntetický polymer vyrobený z přírodní celulózy jako suroviny chemickou modifikací. Éter celulózy je derivátem přírodní celulózy, výroba éteru celulózy a syntetického polymeru je odlišná, jeho nejzákladnějším materiálem je celulóza, přírodní polymerní sloučeniny. Vzhledem ke zvláštnosti přirozené struktury celulózy nemá celulóza sama o sobě schopnost reagovat s etherifikačním činidlem. Po ošetření bobtnadlem však byly zničeny silné vodíkové vazby mezi molekulárními řetězci a uvnitř řetězce a aktivita hydroxylové skupiny se uvolnila do alkalické celulózy s reakční schopností a reakcí ETHERIFIKACE byl získán ether celulózy - OH skupinu na -OR skupinu.
Vlastnosti etherů celulózy závisí na typu, počtu a distribuci substituentů. Klasifikace etheru celulózy je také založena na typu substituentů, stupni etherifikace, rozpustnosti a související aplikaci. Podle typu substituentů na molekulovém řetězci jej lze rozdělit na jednoduchý ether a směsný ether. MC se obvykle používá jako jeden ether, zatímco HPMC je směsný ether. Ether methylcelulózy MC je přirozená jednotka glukózy celulózy na hydroxylmethoxidu nahrazená vzorcem struktury produktu je [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, ether hydroxypropylmethylcelulózy HPMC je jednotka na hydroxylové části methoxid nahrazen hydroxypropylem, další část produktu je nahrazena hydroxypropylem, Strukturní vzorec je [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X a ether hydroxyethylmethylcelulózy HEMC, což je široce používané a prodávané na trhu.
Podle rozpustnosti lze rozdělit na iontový typ a neiontový typ. Ve vodě rozpustný neiontový ether celulózy se skládá hlavně z alkyletheru a hydroxylalkyletheru dvou řad odrůd. Ionic CMC se používá hlavně v syntetických detergentech, textilu, tisku, potravinářství a těžbě ropy. Neiontové MC, HPMC, HEMC a další používané hlavně ve stavebních materiálech, latexových nátěrech, medicíně, denní chemii a dalších aspektech. Jako zahušťovadlo, činidlo zadržující vodu, stabilizátor, dispergační činidlo, činidlo tvořící film.
Zadržování vody éteru celulózy: při výrobě stavebních materiálů, zejména suché malty, hraje éter celulózy nezastupitelnou roli, zejména při výrobě speciální malty (modifikovaná malta), ale také nepostradatelnou součástí. Důležitá role ve vodě rozpustného éteru celulózy v maltě má především tři aspekty, jedním je vynikající schopnost retence vody, druhým je vliv konzistence malty a tixotropie a třetím je interakce s cementem. Retence vody celulózového éteru závisí na základně hydroskopicity, složení malty, tloušťce vrstvy malty, potřebě vody v maltě, době kondenzace kondenzovaného materiálu. Zadržování vody v éteru celulózy pochází z rozpustnosti a dehydratace samotného éteru celulózy. Je dobře známo, že molekulární řetězce celulózy, ačkoli obsahují velký počet vysoce hydratovaných OH skupin, jsou nerozpustné ve vodě kvůli jejich vysoce krystalické struktuře. Samotná hydratační schopnost hydroxylových skupin nestačí k úhradě silných intermolekulárních vodíkových vazeb a van der Waalsových sil. Když jsou substituenty zavedeny do molekulárního řetězce, nejenom substituenty ničí vodíkový řetězec, ale také se přerušují meziřetězcové vodíkové vazby v důsledku zaklínění substituentů mezi sousedními řetězci. Čím větší jsou substituenty, tím větší je vzdálenost mezi molekulami. Čím větší je destrukce efektu vodíkové vazby, expanze celulózové mřížky, roztok do éteru celulózy se stává ve vodě rozpustným, vzniká roztok s vysokou viskozitou. Jak teplota stoupá, hydratace polymeru klesá a voda mezi řetězci je vytlačována. Když je dehydratační účinek dostatečný, molekuly se začnou agregovat a gel se složí do trojrozměrné sítě.
Faktory ovlivňující retenci vody v maltě zahrnují viskozitu éteru celulózy, dávkování, jemnost částic a provozní teplotu.
Čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je schopnost zadržovat vodu. Viskozita je důležitým parametrem výkonu MC. V současné době používají různí výrobci MC různé metody a přístroje k měření viskozity MC. Mezi hlavní metody patří Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde a Brookfield. U stejného produktu jsou výsledky viskozity měřené různými metodami velmi odlišné, některé jsou dokonce vícenásobné. Proto při porovnávání viskozity musí být provedeno mezi stejnou zkušební metodou, včetně teploty, rotoru atd.
Obecně lze říci, že čím vyšší je viskozita, tím lepší je účinek zadržování vody. Čím vyšší je však viskozita, tím vyšší je molekulová hmotnost MC a odpovídajícím způsobem se sníží rozpouštěcí schopnost, což má negativní dopad na pevnost a konstrukční vlastnosti malty. Čím vyšší je viskozita, tím je zahušťovací účinek malty zřetelnější, ale není úměrný vztahu. Čím vyšší viskozita, tím bude mokrá malta lepivější, a to jak konstrukcí, výkonem lepivé škrabky, tak vysokou přilnavostí k základnímu materiálu. Není však užitečné zvyšovat strukturální pevnost mokré malty. Během konstrukce není výkon proti prohýbání zřejmý. Naopak některé ethery methylcelulózy s nízkou viskozitou, ale modifikované, mají vynikající výkon při zlepšování strukturální pevnosti vlhké malty.
Čím více éteru celulózy je přidáno do malty, tím lepší schopnost zadržovat vodu, čím vyšší je viskozita, tím lepší je schopnost zadržovat vodu.
Pro velikost částic platí, že čím jemnější částice, tím lepší zadržování vody. Velké částice éteru celulózy přijdou do kontaktu s vodou, povrch se okamžitě rozpustí a vytvoří gel, který obalí materiál, aby se zabránilo dalšímu pronikání molekul vody, někdy se dlouhodobým mícháním nepodaří rovnoměrně rozptýlit rozpuštěný, vznik blátivého vločkovitého roztoku popř. aglomerovat. Rozpustnost éteru celulózy je jedním z faktorů pro výběr éteru celulózy. Jemnost je také důležitým výkonnostním indexem etheru methylcelulózy. MC pro suchou maltu vyžaduje prášek, nízký obsah vody a jemnost 20 % ~ 60 % velikosti částic menší než 63 um. Jemnost ovlivňuje rozpustnost etheru methylcelulózy. Hrubý MC je obvykle zrnitý a lze jej snadno rozpustit ve vodě bez aglomerace, ale rychlost rozpouštění je velmi pomalá, takže není vhodný pro použití v suché maltě. V suché maltě je MC rozptýlen mezi kamenivo, jemná plniva a cementové materiály, jako je cement, a pouze dostatečně jemný prášek může zabránit shlukování etheru methylcelulózy při smíchání s vodou. Když MC přidá vodu k rozpuštění aglomerátu, je velmi obtížné jej dispergovat a rozpustit. MC s hrubou jemností nejen plýtvá, ale také snižuje místní pevnost malty. Když je taková suchá malta postavena na velké ploše, rychlost vytvrzování místní suché malty je výrazně snížena, což má za následek praskání způsobené rozdílnou dobou vytvrzování. U malt pro mechanické stříkání je z důvodu krátké doby míchání vyšší jemnost.
Jemnost MK má také určitý vliv na jeho zadržování vody. Obecně řečeno, pro ether methylcelulózy se stejnou viskozitou, ale rozdílnou jemností, čím jemnější je účinek zadržování vody, tím je lepší při stejném množství přídavku.
Retence vody MC také souvisí s použitou teplotou a retence vody etheru methylcelulózy klesá se stoupající teplotou. Ale ve skutečné aplikaci materiálu bude mnohá prostředí suché malty často mít vysokou teplotu (vyšší než 40 stupňů) za podmínek výstavby v horkém podkladu, jako je letní oteplování vnější stěny tmelové omítky, které často urychlovalo tuhnutí tvrdnutí cementu a suché malty. Snížení míry zadržování vody vede k zřejmému pocitu, že je ovlivněna jak konstruovatelnost, tak odolnost proti praskání. Za těchto podmínek se snížení vlivu teplotních faktorů stává obzvláště kritickým. Přestože je přísada ether methylhydroxyethylcelulózy považována za špičku technologického vývoje, její závislost na teplotě stále povede k oslabení vlastností suché malty. I se zvýšením dávkování methylhydroxyethylcelulózy (letní receptura) konstrukce a odolnost proti praskání stále neuspokojuje potřeby použití. Prostřednictvím určité speciální úpravy MC, jako je zvýšení stupně etherifikace, může účinek MC udržet lepší účinek při vysoké teplotě, takže může poskytovat lepší výkon v drsných podmínkách.
Kromě toho zahušťování éteru celulózy a tixotropie: éter celulózy druhá akce – zahušťování závisí na: stupni polymerace éteru celulózy, koncentraci roztoku, smykové rychlosti, teplotě a dalších podmínkách. Gelační vlastnost roztoku je jedinečná pro alkylcelulózu a její modifikované deriváty. Vlastnosti gelovatění souvisí se stupněm substituce, koncentrací roztoku a přísadami. U derivátů modifikovaných hydroxylalkylem jsou vlastnosti gelu také spojeny se stupněm modifikace hydroxylalkylem. Pro koncentraci roztoku MC a HPMC s nízkou viskozitou lze připravit 10%-15% koncentrační roztok, MC a HPMC se střední viskozitou lze připravit 5%-10% roztok a vysoce viskózní MC a HPMC lze připravit pouze 2%-3 % roztoku a obvykle viskozita etheru celulosy je také na 1 % až 2 % roztok ke stupni. Účinnost zahušťovadla éteru celulózy s vysokou molekulovou hmotností, stejná koncentrace roztoku, různé polymery s molekulovou hmotností mají různou viskozitu, viskozitu a molekulovou hmotnost lze vyjádřit následovně, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn je průměr stupeň polymerace vysoký. Nízkomolekulární ether celulózy pro přidání více pro dosažení cílové viskozity. Jeho viskozita je méně závislá na smykové rychlosti, vysoká viskozita pro dosažení cílové viskozity, množství potřebné k přidání méně, viskozita závisí na účinnosti zahušťování. Proto pro dosažení určité konzistence musí být zaručeno určité množství éteru celulózy (koncentrace roztoku) a viskozita roztoku. Teplota gelovatění roztoku klesala lineárně se zvyšováním koncentrace roztoku a gelovatění nastávalo při teplotě místnosti po dosažení určité koncentrace. HPMC má vysokou koncentraci gelovatění při pokojové teplotě.
Konzistenci lze také upravit výběrem velikosti částic a etherů celulózy s různým stupněm modifikace. Takzvaná modifikace je zavedení hydroxyalkylové skupiny v určitém stupni substituce na strukturu skeletu MC. Změnou relativních substitučních hodnot dvou substituentů, to znamená DS a MS relativních substitučních hodnot methoxy a hydroxylových skupin. Různé vlastnosti etheru celulózy jsou vyžadovány změnou relativních substitučních hodnot dvou druhů substituentů.
Vztah mezi konzistencí a modifikací: přidání éteru celulózy ovlivňuje spotřebu vody v maltě a mění poměr vody a pojiva vody a cementu, což je zahušťovací efekt. Čím vyšší dávkování, tím větší spotřeba vody.
Étery celulózy používané v práškových stavebních materiálech se musí rychle rozpouštět ve studené vodě a dodávat systému správnou konzistenci. Pokud je daná rychlost smyku stále vločkovitá a koloidní, jedná se o nestandardní nebo nekvalitní produkt.
Existuje také dobrý lineární vztah mezi konzistencí cementové kaše a dávkováním éteru celulózy, éter celulózy může výrazně zvýšit viskozitu malty, čím větší je dávka, tím je účinek zjevnější. Vodný roztok etheru celulózy s vysokou viskozitou má vysokou tixotropii, což je jedna z charakteristik etheru celulózy. Vodné roztoky polymerů typu MC mají obvykle pseudoplastickou, netixotropní tekutost pod teplotou gelu, ale newtonovské tokové vlastnosti při nízkých smykových rychlostech. Pseudoplasticita se zvyšuje se zvyšující se molekulovou hmotností nebo koncentrací etheru celulózy a je nezávislá na typu a stupni substituentu. Proto ethery celulózy stejného stupně viskozity, ať už MC, HPMC nebo HEMC, vždy vykazují stejné reologické vlastnosti, pokud koncentrace a teplota zůstávají konstantní. Při zvýšení teploty se tvoří strukturní gel a dochází k vysokému tixotropnímu toku. Ethery celulózy s vysokou koncentrací a nízkou viskozitou vykazují tixotropii i pod teplotou gelu. Tato vlastnost je velkým přínosem pro konstrukci stavební malty pro úpravu její tekutosti a schopnosti stékání. Zde je třeba vysvětlit, že čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je retence vody, ale čím vyšší je viskozita, tím vyšší je relativní molekulová hmotnost éteru celulózy, odpovídající snížení jeho rozpustnosti, což má negativní dopad na koncentrace malty a konstrukční výkon. Čím vyšší je viskozita, tím zřetelnější je zahušťovací účinek malty, ale nejde o úplný proporční vztah. Nízká viskozita, ale modifikovaný éter celulózy při zlepšování strukturální pevnosti vlhké malty má vynikající vlastnosti, se zvýšením viskozity se zlepšila retence vody éteru celulózy.
Zpomalení éteru celulózy: Třetí úlohou éteru celulózy je zpomalit proces hydratace cementu. Éter celulózy dodává maltě různé prospěšné vlastnosti, ale také snižuje předčasné uvolňování hydratačního tepla cementu a zpožďuje dynamický proces hydratace cementu. To je nepříznivé pro použití malty v chladných oblastech. Tento druh retardačního účinku je adsorpce molekul éteru celulózy na hydratační produkty CSH a Ca (OH) 2 způsobená zvýšením viskozity roztoku pórů éterem celulózy, který snižuje aktivitu iontů v roztoku, a tím zpomaluje proces hydratace. Čím vyšší je koncentrace etheru celulózy v minerálním gelovém materiálu, tím je účinek zpoždění hydratace zjevnější. Éter celulózy nejen zpožďuje tuhnutí, ale také proces tuhnutí systému cementové malty. Zpomalující účinek éteru celulózy závisí nejen na jeho koncentraci v minerálním gelovém systému, ale také na chemické struktuře. Čím vyšší je stupeň methylace HEMC, tím lepší je retardační účinek etheru celulózy. Zpomalující účinek hydrofilní náhrady je silnější než u náhrady zvyšující vodu. Ale viskozita éteru celulózy má malý vliv na kinetiku hydratace cementu.
Se zvyšujícím se obsahem éteru celulózy se výrazně prodlužuje doba tuhnutí malty. Počáteční doba tuhnutí malty má dobrou lineární korelaci s obsahem etheru celulózy a doba konečného tuhnutí má dobrou lineární korelaci s obsahem etheru celulózy. Provozní dobu malty můžeme řídit změnou dávkování éteru celulózy.
Stručně řečeno, v hotové maltě hraje éter celulózy roli při zadržování vody, zahušťování, zpomalení hydratace cementu a zlepšení konstrukčního výkonu. Dobrá schopnost zadržování vody činí hydrataci cementu úplnější, může zlepšit vlhkou viskozitu mokré malty, zlepšit pevnost spoje malty, nastavitelný čas. Přidání éteru celulózy do malty pro mechanické stříkání může zlepšit stříkací nebo čerpací výkon a strukturální pevnost malty. Proto je éter celulózy široce používán jako důležitá přísada do hotové malty.
Čas odeslání: 17. prosince 2021