Kvalita celulózy hpmc určuje kvalitu malty

V suché maltě je přidané množství hydroxypropylmethylcelulózy HPMC velmi nízké, ale může výrazně zlepšit vlastnosti mokré malty a je to hlavní přísada, která ovlivňuje konstrukční vlastnosti malty. Étery celulózy s různými stupni viskozity a přísadami mají pozitivní vliv na vlastnosti suché práškové malty. V současnosti má mnoho malt pro zdivo a omítky špatnou schopnost zadržovat vodu a vodní kaše se po několika minutách stání oddělí. Zadržování vody je důležitou vlastností éteru methylcelulózy a je to také vlastnost, které mnoho domácích výrobců suchých malt, zejména v jižních oblastech s vysokými teplotami, věnuje pozornost. Mezi faktory ovlivňující účinek suché práškové malty na zadržování vody patří množství přidané HPMC, viskozita HPMC, jemnost částic a teplota prostředí použití.

1. Koncept: Éter celulózy je syntetický polymer vyrobený z přírodní celulózy chemickou modifikací. Éter celulózy je derivát přírodní celulózy. Výroba éteru celulózy se liší od syntetických polymerů. Jeho nejzákladnějším materiálem je celulóza, přírodní polymerní sloučenina. Vzhledem ke specifičnosti přirozené struktury celulózy nemá celulóza sama o sobě schopnost reagovat s etherifikačními činidly. Po ošetření bobtnadlem jsou však silné vodíkové vazby mezi molekulovými řetězci a řetězci zničeny a aktivním uvolňováním hydroxylové skupiny se stává reaktivní alkalická celulóza. Získejte ether celulózy. Vlastnosti etherů celulózy závisí na typu, počtu a distribuci substituentů. Klasifikace etherů celulózy je také založena na typu substituentů, stupni etherifikace, rozpustnosti a souvisejících aplikačních vlastnostech. Podle typu substituentů na molekulovém řetězci jej lze rozdělit na monoether a směsný ether. HPMC, kterou obvykle používáme, je směsný ether. ether hydroxypropylmethylcelulózy HPMC je produkt získaný substitucí části hydroxylové skupiny na jednotce methoxy skupinou a další části hydroxypropylovou skupinou. Strukturní vzorec je [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) )CH3] n] x

HPMC se používá hlavně ve stavebních materiálech, latexových nátěrech, medicíně, každodenních chemikáliích atd. Používá se jako zahušťovadlo, činidlo zadržující vodu, stabilizátor, disperzant a činidlo tvořící film.

2. Zadržování vody éterem celulózy: Při výrobě stavebních hmot, zejména suché práškové malty, hraje éter celulózy nezastupitelnou roli, zejména při výrobě speciální malty (modifikované malty), je nepostradatelnou a důležitou složkou. Důležitá role ve vodě rozpustného éteru celulózy v maltě má především tři aspekty, jedním je vynikající schopnost zadržovat vodu, druhým vliv na konzistenci a tixotropii malty a třetím je interakce s cementem. Účinek éteru celulózy na zadržování vody závisí na nasákavosti základní vrstvy, složení malty, tloušťce vrstvy malty, potřebě vody v maltě a době tuhnutí tuhnoucí hmoty. Samotné zadržování vody v etheru celulózy pochází z rozpustnosti a dehydratace samotného etheru celulózy. Jak všichni víme, ačkoliv molekulární řetězec celulózy obsahuje velké množství vysoce hydratovatelných OH skupin, není rozpustný ve vodě, protože struktura celulózy má vysoký stupeň krystalinity. Samotná hydratační schopnost hydroxylových skupin nestačí pokrýt silné vodíkové vazby a van der Waalsovy síly mezi molekulami. Proto pouze bobtná, ale nerozpouští se ve vodě. Když je substituent zaveden do molekulárního řetězce, nejen substituent ničí vodíkový řetězec, ale také meziřetězcová vodíková vazba je zničena v důsledku zaklínění substituentu mezi sousedními řetězci. Čím větší je substituent, tím větší je vzdálenost mezi molekulami. Čím větší vzdálenost. Čím větší je účinek zničení vodíkových vazeb, éter celulózy se stává rozpustným ve vodě poté, co se celulózová mřížka roztáhne a roztok vstoupí, čímž se vytvoří roztok s vysokou viskozitou. Když teplota stoupne, hydratace polymeru slábne a voda mezi řetězci je vytlačena. Když je dehydratační účinek dostatečný, molekuly se začnou agregovat, vytvoří trojrozměrný síťový strukturní gel a rozloží se. Mezi faktory ovlivňující zadržování vody v maltě patří viskozita éteru celulózy, přidané množství, jemnost částic a teplota použití. Čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je schopnost zadržovat vodu. Obecně lze říci, že čím vyšší je viskozita, tím lepší je účinek zadržování vody. Čím vyšší je viskozita, tím je zahušťovací účinek na maltu zřetelnější, ale není přímo úměrný. Čím vyšší viskozita, tím viskóznější bude mokrá malta, to znamená při stavbě se to projevuje lepením na stěrku a vysokou přilnavostí k podkladu. Není však užitečné zvyšovat strukturální pevnost samotné mokré malty. Během konstrukce není výkon proti prohýbání zřejmý. Čím větší je množství éteru celulózy přidaného do malty, tím lepší je schopnost zadržovat vodu a čím vyšší je viskozita, tím lepší je schopnost zadržovat vodu. Pokud jde o velikost částic, čím jemnější částice, tím lépe zadržuje vodu. Poté, co se velké částice éteru celulózy dostanou do kontaktu s vodou, povrch se okamžitě rozpustí a vytvoří gel, který obalí materiál, aby se zabránilo dalšímu pronikání molekul vody. Někdy nemůže být rovnoměrně dispergován a rozpuštěn ani po dlouhodobém míchání, čímž se vytvoří zakalený vločkovitý roztok nebo aglomerace. Velmi ovlivňuje zadržování vody v éteru celulózy a rozpustnost je jedním z faktorů pro výběr éteru celulózy. Jemnost je také důležitým výkonnostním indexem etheru methylcelulózy. HPMC používaná pro suchou práškovou maltu musí být prášková s nízkým obsahem vody a jemnost také vyžaduje, aby 20 % ~ 60 % velikosti částic bylo menší než 63 um. Jemnost ovlivňuje rozpustnost etheru methylcelulózy. Hrubý MC je obvykle zrnitý a snadno se rozpouští ve vodě bez aglomerace, ale rychlost rozpouštění je velmi pomalá, takže není vhodný pro použití v suché práškové maltě. V suché práškové maltě je MC rozptýlen mezi cementační materiály, jako je kamenivo, jemné plnivo a cement, a pouze dostatečně jemný prášek může zabránit aglomeraci etheru methylcelulózy při smíchání s vodou. Když se k rozpuštění aglomerátů přidá HPMC s vodou, je velmi obtížné dispergovat a rozpustit. U stříkané malty s mechanickou konstrukcí je požadavek na jemnost vyšší z důvodu kratší doby míchání. Jemnost HPMC má také určitý vliv na její zadržování vody. Obecně řečeno, pro ethery methylcelulózy se stejnou viskozitou, ale rozdílnou jemností, při stejném přídavku platí, že čím jemnější, tím jemnější, tím lepší je účinek zadržování vody. Retence vody HPMC také souvisí s použitou teplotou a retence vody etheru methylcelulózy klesá s rostoucí teplotou. Ve skutečných materiálových aplikacích se však suchá prášková malta často aplikuje na horké podklady při vysokých teplotách (vyšších než 40 stupňů) v mnoha prostředích, jako je omítání venkovních stěn tmelem pod sluncem v létě, což často urychluje vytvrzování cementu a tvrdnutí. suchá prášková malta. Snížení míry zadržování vody vede ke zřejmému pocitu, že je ovlivněna jak zpracovatelnost, tak odolnost proti praskání, a je zvláště důležité snížit vliv teplotních faktorů za těchto podmínek.

3. Zahušťování a tixotropie éteru celulózy: Druhá funkce éteru celulózy — efekt zahušťování závisí na: stupni polymerace éteru celulózy, koncentraci roztoku, teplotě a dalších podmínkách. Gelující vlastnost roztoku je jedinečná pro alkylcelulózu a její modifikované deriváty. Gelační vlastnosti souvisí se stupněm substituce, koncentrací roztoku a přísadami. U hydroxyalkylem modifikovaných derivátů jsou vlastnosti gelu také vztaženy ke stupni modifikace hydroxyalkylu. Pro roztok HPMC s nízkou viskozitou lze připravit roztok o koncentraci 10 % až 15 %, roztok HPMC se střední viskozitou lze připravit 5 % až 10 % roztok a HPMC s vysokou viskozitou lze připravit pouze roztok o koncentraci 2 % až 3 % a viskozita éteru celulózy je obvykle Třídění se také třídí pomocí 1%-2% roztoku. Ether celulózy s vysokou molekulovou hmotností má vysokou účinnost zahušťování. Polymery s různou molekulovou hmotností mají ve stejné koncentraci roztoku různé viskozity. Vysoký stupeň polymerace. Cílové viskozity lze dosáhnout pouze přidáním velkého množství etheru celulózy s nízkou molekulovou hmotností. Jeho viskozita má malou závislost na smykové rychlosti a vysoká viskozita dosahuje cílové viskozity a požadované množství přídavku je malé a viskozita závisí na účinnosti zahušťování. Proto pro dosažení určité konzistence musí být zaručeno určité množství éteru celulózy (koncentrace roztoku) a viskozita roztoku. Teplota gelu roztoku také lineárně klesá se zvyšováním koncentrace roztoku a geluje při teplotě místnosti po dosažení určité koncentrace. Koncentrace gelovatění HPMC je při teplotě místnosti relativně vysoká. Konzistenci lze také upravit výběrem velikosti částic a výběrem etherů celulózy s různým stupněm modifikace. Takzvaná modifikace spočívá v zavedení určitého stupně substituce hydroxyalkylových skupin do struktury skeletu MC. Změnou relativních substitučních hodnot dvou substituentů, tj. DS a ms relativních substitučních hodnot methoxy a hydroxyalkylových skupin, které často říkáme. Různé požadavky na účinnost etheru celulózy lze dosáhnout změnou relativních substitučních hodnot dvou substituentů. Vztah mezi konzistencí a modifikací: přidání éteru celulózy ovlivňuje spotřebu vody malty, změnou poměru voda-pojivo vody a cementu 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 poskytovat systému vhodnou konzistenci. Existuje také dobrý lineární vztah mezi konzistencí cementové pasty a dávkováním éteru celulózy. Éter celulózy může výrazně zvýšit viskozitu malty. Čím větší dávka, tím zřetelnější je účinek. Vodný roztok éteru celulózy s vysokou viskozitou má vysokou tixotropii, což je také hlavní charakteristika éteru celulózy. Proto ethery celulózy stejného stupně viskozity vždy vykazují stejné reologické vlastnosti, pokud se koncentrace a teplota udržují konstantní. Při zvýšení teploty se tvoří strukturní gely a dochází k vysoce tixotropním tokům. Ethery celulózy s vysokou koncentrací a nízkou viskozitou vykazují tixotropii i pod teplotou gelu. Tato vlastnost je velkým přínosem pro úpravu vyrovnání a stékání při výstavbě stavební malty. 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 a odpovídající snížení jeho rozpustnosti, což má negativní dopad. na koncentraci malty a konstrukční vlastnosti. Čím vyšší je viskozita, tím je zahušťovací účinek na maltu zřetelnější, ale není zcela úměrný. Některá střední a nízká viskozita, ale modifikovaný éter celulózy má lepší výkon při zlepšování strukturální pevnosti vlhké malty. Se zvýšením viskozity se zlepšuje zadržování vody v éteru celulózy.

4. Retardace éteru celulózy: Třetí funkcí éteru celulózy je zpomalit proces hydratace cementu. Éter celulózy dodává maltě různé příznivé vlastnosti a také snižuje počáteční hydratační teplo cementu a zpomaluje dynamický proces hydratace cementu. To je nepříznivé pro použití malty v chladných oblastech. Tento retardační účinek je způsoben adsorpcí molekul éteru celulózy na hydratační produkty, jako je CSH a ca(OH)2. V důsledku zvýšení viskozity roztoku pórů snižuje éter celulózy pohyblivost iontů v roztoku, čímž zpomaluje proces hydratace. Čím vyšší je koncentrace éteru celulózy v materiálu minerálního gelu, tím výraznější je účinek zpoždění hydratace. Éter celulózy nejen zpožďuje tuhnutí, ale také zpomaluje proces tvrdnutí systému cementové malty. Zpomalující účinek éteru celulózy závisí nejen na jeho koncentraci v minerálním gelovém systému, ale také na chemické struktuře. Čím lepší je retardační účinek éteru celulózy, tím silnější je retardační účinek hydrofilní substituce než substituce zvyšující vodu. Viskozita éteru celulózy má však malý vliv na kinetiku hydratace cementu. Se zvyšujícím se obsahem éteru celulózy se výrazně prodlužuje doba tuhnutí malty. Existuje dobrá nelineární korelace mezi počáteční dobou tuhnutí malty a obsahem etheru celulózy a dobrá lineární korelace mezi dobou konečného tuhnutí a obsahem etheru celulózy. Provozní dobu malty můžeme řídit změnou množství éteru celulózy. Stručně řečeno, v hotové maltě hraje éter celulózy roli při zadržování vody, zahušťování, zpomalení hydratace cementu a zlepšení konstrukčního výkonu. Dobrá schopnost zadržovat vodu činí hydrataci cementu úplnější, může zlepšit vlhkou viskozitu mokré malty, zvýšit pevnost spoje malty a upravit 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.