Celluloseether i færdigblandet mørtel

Celluloseetherens vigtige rolle i færdigblandet mørtel:

I den færdigblandede mørtel er mængden af tilsat celluloseether meget lav, men den kan forbedre ydeevnen af våd mørtel betydeligt, mørtelkonstruktionens ydeevne er et vigtigt tilsætningsstof. Rimeligt udvalg af celluloseether med forskellige varianter, forskellig viskositet, forskellig partikelstørrelse, forskellig viskositetsgrad og tilsætningsmængde har en positiv effekt på forbedringen af tørmørtelegenskaber. På nuværende tidspunkt har mange mur- og pudsmørtler en dårlig vandtilbageholdelsesevne, og vandopslæmningsseparation vil ske efter et par minutters henstand.

Vandophobning er en vigtig præstation af methylcelluloseether, men også mange indenlandske tørmørtelproducenter, især i det sydlige område af producenter med højere temperaturer bekymret over ydeevnen. Faktorerne, der påvirker vandtilbageholdelseseffekten af tør mørtel, omfatter mængden af MC, MC-viskositet, partikelfinhed og omgivelsestemperatur.

Celluloseether er en syntetisk polymer fremstillet af naturlig cellulose som råmateriale ved kemisk modifikation. Celluloseether er et derivat af naturlig cellulose, produktion af celluloseether og syntetisk polymer er anderledes, dets mest grundlæggende materiale er cellulose, naturlige polymerforbindelser. På grund af den naturlige cellulosestrukturs særlige karakter har cellulose i sig selv ingen evne til at reagere med etherificerende middel. Men efter behandlingen af kvældningsmiddel blev de stærke hydrogenbindinger mellem molekylekæder og inden i kæden ødelagt, og hydroxylgruppens aktivitet blev frigivet til alkalicellulose med reaktionsevne, og celluloseether blev opnået gennem reaktionen af ETHERificerende middel - OH-gruppe ind i -OR-gruppe.

Egenskaberne af celluloseethere afhænger af typen, antallet og fordelingen af substituenter. Klassificeringen af celluloseether er også baseret på typen af substituenter, grad af etherificering, opløselighed og relateret anvendelse kan klassificeres. I henhold til typen af substituenter på molekylkæden kan den opdeles i enkelt ether og blandet ether. MC bruges normalt som en enkelt ether, mens HPMC er en blandet ether. Methylcelluloseether MC er en naturlig celluloseglucoseenhed på hydroxylmethoxidet erstattet af produktstrukturformlen er [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hydroxypropylmethylcelluloseether HPMC er en enhed på hydroxyldelen af methoxid erstattet af hydroxypropyl, en anden del af produktet er erstattet af hydroxypropyl, Strukturformlen er [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X og hydroxyethyl methylcellulose ether HEMC, som er meget brugt og solgt på markedet.

Fra opløseligheden kan opdeles i ionisk type og ikke-ionisk type. Vandopløselig ikke-ionisk celluloseether er hovedsageligt sammensat af alkylether og hydroxyalkylether to serier af sorter. Ionisk CMC bruges hovedsageligt i syntetiske vaskemidler, tekstiler, trykning, fødevarer og olieudvinding. Ikke-ioniske MC, HPMC, HEMC og andre hovedsagelig brugt i byggematerialer, latexbelægninger, medicin, daglig kemi og andre aspekter. Som fortykningsmiddel, vandtilbageholdelsesmiddel, stabilisator, dispergeringsmiddel, filmdannende middel.

Celluloseether vandtilbageholdelse: i fremstillingen af byggematerialer, især tørmørtel, spiller celluloseether en uerstattelig rolle, især i produktionen af specialmørtel (modificeret mørtel), men også en uundværlig del. Den vigtige rolle for vandopløselig celluloseether i mørtel har hovedsageligt tre aspekter, den ene er fremragende vandretentionsevne, den anden er indflydelsen af mørtelkonsistens og thixotropi, og den tredje er interaktionen med cement. Celluloseether vandtilbageholdelse, afhænger af basis af hydroskopicitet, mørtelsammensætning, mørtellagtykkelse, mørtelvandbehov, kondensationsmaterialekondensationstid. Vandtilbageholdelsen af celluloseether kommer fra opløseligheden og dehydreringen af selve celluloseetheren. Det er velkendt, at cellulosemolekylære kæder, selvom de indeholder et stort antal højt hydrerede OH-grupper, er uopløselige i vand på grund af deres meget krystallinske struktur. Hydratiseringsevnen af hydroxylgrupper alene er ikke nok til at betale for de stærke intermolekylære hydrogenbindinger og van der Waals-kræfter. Når substituenter indføres i den molekylære kæde, ødelægger ikke kun substituenterne hydrogenkæden, men også interchain-hydrogenbindingerne brydes på grund af sammenkilningen af substituenter mellem tilstødende kæder. Jo større substituenterne er, jo større er afstanden mellem molekylerne. Jo større ødelæggelse af hydrogenbinding effekt, cellulose gitter ekspansion, opløsningen i cellulose ether bliver vandopløselig, dannelsen af høj viskositet opløsning. Når temperaturen stiger, falder hydreringen af polymeren, og vandet mellem kæderne drives ud. Når den dehydrerende effekt er tilstrækkelig, begynder molekylerne at aggregere, og gelen foldes ud i et tredimensionelt netværk.

Faktorerne, der påvirker vandtilbageholdelsen af mørtel, omfatter celluloseetherviskositet, dosering, partikelfinhed og driftstemperatur.

Jo større viskositet af celluloseether, jo bedre er vandretentionsevnen. Viskositet er en vigtig parameter for MC ydeevne. På nuværende tidspunkt bruger forskellige MC-producenter forskellige metoder og instrumenter til at måle viskositeten af MC. De vigtigste metoder omfatter Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde og Brookfield. For det samme produkt er resultaterne af viskositet målt ved forskellige metoder meget forskellige, nogle er endda flere forskelle. Ved sammenligning af viskositet skal det derfor udføres mellem samme testmetode, herunder temperatur, rotor mv.

Generelt gælder det, at jo højere viskositeten er, desto bedre er vandretentionseffekten. Men jo højere viskositeten er, jo højere er molekylvægten af MC, og opløsningsevnen vil falde tilsvarende, hvilket har en negativ indvirkning på mørtels styrke og konstruktionsevne. Jo højere viskositet, jo mere tydelig er mørtelens fortykkende effekt, men den er ikke proportional med forholdet. Jo højere viskositet, vil vådmørtlen være mere klæbrig, både konstruktion, den klæbrige skrabers ydeevne og høj vedhæftning til grundmaterialet. Men det er ikke nyttigt at øge den strukturelle styrke af våd mørtel. Under konstruktionen er anti-sag ydeevnen ikke tydelig. Tværtimod har nogle modificerede methylcelluloseethere med lav viskositet fremragende ydeevne til at forbedre den strukturelle styrke af våd mørtel.

Jo mere celluloseether der tilsættes til mørtlen, jo bedre vandretentionsevne, jo højere viskositet, jo bedre vandretentionsevne.

For partikelstørrelse gælder, at jo finere partikel, jo bedre er vandretentionen. Store partikler af celluloseether kommer i kontakt med vand, overfladen opløses straks og danner en gel til at pakke materialet ind for at forhindre vandmolekyler i at fortsætte med at trænge ind, nogle gange kan langvarig omrøring ikke fordeles jævnt opløst, dannelsen af en mudret fnugopløsning eller agglomerat. Opløseligheden af celluloseether er en af faktorerne til at vælge celluloseether. Finhed er også et vigtigt præstationsindeks for methylcelluloseether. MC til tør mørtel kræver pulver, lavt vandindhold og finhed på 20% ~ 60% partikelstørrelse mindre end 63um. Finhed påvirker opløseligheden af methylcelluloseether. Groft MC er normalt granulært og kan let opløses i vand uden at agglomerere, men opløsningshastigheden er meget langsom, så den er ikke egnet til brug i tør mørtel. I tørmørtel spredes MC mellem tilslag, fine fyldstoffer og cementeringsmaterialer såsom cement, og kun pulver, der er fint nok, kan undgå sammenklumpning af methylcelluloseether ved blanding med vand. Når MC tilsætter vand for at opløse agglomerat, er det meget svært at dispergere og opløse det. MC med grov finhed spilder ikke kun, men reducerer også den lokale styrke af mørtel. Når en sådan tør mørtel er konstrueret i et stort område, reduceres hærdningshastigheden af lokal tør mørtel betydeligt, hvilket resulterer i revner forårsaget af forskellig hærdetid. Ved mekanisk sprøjtning af mørtel er finheden højere på grund af den korte blandingstid.

Finheden af MC har også en vis indflydelse på dets vandretention. Generelt gælder det, at for methylcelluloseether med samme viskositet men forskellig finhed, jo finere er vandretentionseffekten bedre under den samme mængde tilsætning.

Vandtilbageholdelsen af MC er også relateret til den anvendte temperatur, og vandretentionen af methylcelluloseether falder med temperaturstigningen. Men i selve materialepåføringen vil mange miljøer med tør mørtel ofte være i høj temperatur (højere end 40 grader) under konstruktionsbetingelser i varmt underlag, såsom sommerisolering af ydervægsspartelpudsning, hvilket ofte fremskyndede størkningen af cement- og tørmørtelhærdning. Faldet i vandretentionshastigheden fører til den indlysende følelse af, at både byggeevnen og revnemodstanden påvirkes. I denne tilstand bliver reduktion af indflydelsen af temperaturfaktorer særligt kritisk. Selvom tilsætningsstoffet af methylhydroxyethylcelluloseether anses for at være på forkant med den teknologiske udvikling, vil dets afhængighed af temperatur stadig føre til svækkelse af egenskaberne af tør mørtel. Selv med stigningen i doseringen af methylhydroxyethylcellulose (sommerformel), kan konstruktionen og revnebestandigheden stadig ikke opfylde brugens behov. Gennem en speciel behandling af MC, såsom at øge graden af etherificering, kan vandtilbageholdelseseffekten af MC opretholde en bedre effekt under høj temperatur, så den kan give bedre ydeevne under barske forhold.

Desuden celluloseether fortykkelse og thixotropi: celluloseether anden virkning - fortykkelse afhænger af: celluloseether polymerisationsgrad, opløsningskoncentration, forskydningshastighed, temperatur og andre forhold. Opløsningens geleringsegenskab er unik for alkylcellulose og dets modificerede derivater. Geleringsegenskaber er relateret til substitutionsgrad, opløsningskoncentration og tilsætningsstoffer. For hydroxylalkylmodificerede derivater er gelegenskaber også relateret til graden af hydroxylalkylmodifikation. Til opløsningskoncentrationen af lavviskositet MC og HPMC kan fremstilles 10%-15% koncentrationsopløsning, medium viskositet MC og HPMC kan fremstilles 5%-10% opløsning, og højviskositet MC og HPMC kan kun fremstilles 2%-3 % opløsning, og sædvanligvis er celluloseetherens viskositetsgradering også til 1 %-2 % opløsning til kvalitet. Effektivitet af celluloseetherfortykningsmiddel med høj molekylvægt, samme koncentration af opløsning, polymerer med forskellig molekylvægt har forskellig viskositet, viskositet og molekylvægt kan udtrykkes som følger, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn er gennemsnittet høj polymerisationsgrad. Lavmolekylær celluloseether for at tilføje mere for at opnå målviskositeten. Dens viskositet er mindre afhængig af forskydningshastigheden, høj viskositet for at opnå målviskositeten, den nødvendige mængde for at tilføje mindre, viskositeten afhænger af fortykkelseseffektiviteten. For at opnå en vis konsistens skal der derfor garanteres en vis mængde celluloseether (koncentration af opløsning) og opløsningsviskositet. Geleringstemperaturen af opløsningen faldt lineært med stigningen i koncentrationen af opløsningen, og gelering fandt sted ved stuetemperatur efter at have nået en vis koncentration. HPMC har en høj geleringskoncentration ved stuetemperatur.

Konsistensen kan også justeres ved at vælge partikelstørrelse og celluloseethere med forskellige grader af modifikation. Den såkaldte modifikation er indførelsen af en hydroxyalkylgruppe i en vis grad af substitution på skeletstrukturen af MC. Ved at ændre de relative substitutionsværdier for de to substituenter, dvs. de relative substitutionsværdier for DS og MS for methoxy- og hydroxylgrupper. Forskellige egenskaber af celluloseether kræves ved at ændre de relative substitutionsværdier af to slags substituenter.

Forholdet mellem konsistens og modifikation: tilsætning af celluloseether påvirker vandforbruget af mørtel og ændrer vand-bindemiddelforholdet mellem vand og cement, som er den fortykkende effekt. Jo højere dosering, jo mere vandforbrug.

Celluloseethere, der anvendes i pulverformige byggematerialer, skal opløses hurtigt i koldt vand og give den rette konsistens til systemet. Hvis en given forskydningshastighed stadig er flokkulent og kolloid, er det et produkt af dårlig kvalitet.

Der er også et godt lineært forhold mellem cementopslæmningens konsistens og doseringen af celluloseether, celluloseether kan i høj grad øge viskositeten af mørtel, jo større doseringen er, desto tydeligere er effekten. Celluloseether vandig opløsning med høj viskositet har høj thixotropi, hvilket er et af kendetegnene ved celluloseether. Vandige opløsninger af polymerer af MC-typen har sædvanligvis pseudoplastisk, ikke-thixotrop fluiditet under deres geltemperatur, men Newtonske strømningsegenskaber ved lave forskydningshastigheder. Pseudoplasticitet stiger med stigningen i molekylvægt eller koncentration af celluloseether og er uafhængig af substituenttype og -grad. Derfor viser celluloseethere af samme viskositetsgrad, hvad enten de er MC, HPMC eller HEMC, altid de samme rheologiske egenskaber, så længe koncentrationen og temperaturen forbliver konstant. Når temperaturen stiger, dannes der en strukturel gel, og der opstår høj thixotropic flow. Celluloseethere med høj koncentration og lav viskositet udviser thixotropi selv under geltemperaturen. Denne egenskab er til stor gavn for konstruktionen af byggemørtel for at justere dens flow og flow hængende egenskab. Det skal forklares her, at jo højere viskositeten af celluloseether, jo bedre er vandretentionen, men jo højere viskositet, jo højere er den relative molekylvægt af celluloseether, den tilsvarende reduktion af dens opløselighed, hvilket har en negativ indvirkning på mørtelkoncentrationen og konstruktionsydelsen. Jo højere viskositeten er, jo mere tydelig er mørtelens fortykkende effekt, men det er ikke et fuldstændigt proportionalt forhold. Nogle lav viskositet, men modificeret celluloseether til at forbedre den strukturelle styrke af våd mørtel har en mere fremragende ydeevne, med stigningen i viskositeten, forbedret celluloseether vandtilbageholdelse.

Cellulose ether retardering: cellulose ether tredje rolle er at forsinke hydratiseringsprocessen af cement. Celluloseether giver mørtel forskellige gavnlige egenskaber, men reducerer også den tidlige hydreringsvarmefrigivelse af cement, hvilket forsinker cementens hydreringsdynamiske proces. Dette er ugunstigt for mørtelbrug i kolde områder. Denne form for retarderende effekt er adsorption af celluloseethermolekyler på CSH og Ca (OH) 2 hydratiseringsprodukter forårsaget af, på grund af stigningen i poreopløsningens viskositet, celluloseether reducerer aktiviteten af ioner i opløsningen, hvilket forsinker hydratiseringsprocessen. Jo højere koncentrationen af celluloseether i mineralgelmateriale er, jo mere tydelig er effekten af hydratiseringsforsinkelse. Celluloseether forsinker ikke kun hærdningen, men også hærdningsprocessen af cementmørtelsystemet. Den retarderende virkning af celluloseether afhænger ikke kun af dens koncentration i mineralgelsystemet, men også af den kemiske struktur. Jo højere grad af HEMC-methylering, jo bedre er celluloseetherens retarderende effekt. Den hæmmende virkning af hydrofil erstatning er stærkere end den af vandforøgende erstatning. Men viskositeten af celluloseether har ringe effekt på cementens hydreringskinetik.

Med stigningen i indholdet af celluloseether øges afbindingstiden for mørtel betydeligt. Den indledende afbindingstid for mørtel har en god lineær korrelation med indholdet af celluloseether, og den endelige afbindingstid har en god lineær korrelation med indholdet af celluloseether. Vi kan kontrollere driftstiden for mørtel ved at ændre doseringen af celluloseether.

For at opsummere, i færdigblandet mørtel, spiller celluloseether en rolle i vandretention, fortykkelse, forsinkelse af cementhydreringskraft, forbedre konstruktionsydelsen. God vandretentionsevne gør cementhydrering mere komplet, kan forbedre den våde viskositet af våd mørtel, forbedre bindingsstyrken af mørtel, justerbar tid. Tilsætning af celluloseether til mekanisk sprøjtemørtel kan forbedre sprøjte- eller pumpeydelsen og den strukturelle styrke af mørtel. Derfor er celluloseether meget brugt som et vigtigt tilsætningsstof i færdigblandet mørtel.

Posttid: 17. december 2021