Focus on Cellulose ethers

Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Verarbeitbarkeit von mit Celluloseether modifiziertem Gips

Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Verarbeitbarkeit von mit Celluloseether modifiziertem Gips

Die Leistung von mit Celluloseether modifiziertem Gips ist bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen sehr unterschiedlich, der Mechanismus ist jedoch nicht klar. Es wurden die Auswirkungen von Celluloseether auf die rheologischen Parameter und die Wasserretention von Gipsschlämmen bei verschiedenen Umgebungstemperaturen untersucht. Der hydrodynamische Durchmesser von Celluloseether in flüssiger Phase wurde mit der Methode der dynamischen Lichtstreuung gemessen und der Einflussmechanismus untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Celluloseether eine gute wasserspeichernde und verdickende Wirkung auf Gips hat. Mit zunehmendem Celluloseethergehalt steigt die Viskosität der Aufschlämmung und das Wasserrückhaltevermögen nimmt zu. Allerdings nimmt mit steigender Temperatur das Wasserhaltevermögen modifizierter Gipsschlämme in gewissem Maße ab und auch die rheologischen Parameter ändern sich. In Anbetracht der Tatsache, dass die Celluloseether-Kolloid-Assoziation durch Blockierung des Wassertransportkanals eine Wasserretention erreichen kann, kann der Temperaturanstieg zum Zerfall der durch Celluloseether erzeugten großvolumigen Assoziation führen, wodurch die Wasserretention und die Arbeitsleistung des modifizierten Gipses verringert werden.

Schlüsselwörter:Gips; Celluloseether; Temperatur; Wassereinlagerungen; Rheologie

 

0. Einführung

Gips ist ein umweltfreundliches Material mit guten Konstruktions- und physikalischen Eigenschaften und wird häufig in Dekorationsprojekten verwendet. Bei der Anwendung von gipsbasierten Materialien wird normalerweise ein Wasserrückhaltemittel zugesetzt, um die Aufschlämmung zu modifizieren und einen Wasserverlust beim Hydratations- und Aushärtungsprozess zu verhindern. Celluloseether ist derzeit das am häufigsten verwendete Wasserrückhaltemittel. Da ionisches CE mit Ca2+ reagiert, verwenden Sie häufig nichtionisches CE, wie zum Beispiel: Hydroxypropylmethylcelluloseether, Hydroxyethylmethylcelluloseether und Methylcelluloseether. Für eine bessere Anwendung von Gips in der Dekorationstechnik ist es wichtig, die Eigenschaften von mit Celluloseether modifiziertem Gips zu untersuchen.

Celluloseether ist eine hochmolekulare Verbindung, die durch die Reaktion von Alkalicellulose und einem Veretherungsmittel unter bestimmten Bedingungen entsteht. Der in der Bautechnik verwendete nichtionische Celluloseether weist eine gute Dispergier-, Wasserrückhalte-, Bindungs- und Verdickungswirkung auf. Die Zugabe von Celluloseether hat einen sehr deutlichen Einfluss auf die Wasserretention von Gips, allerdings nimmt mit zunehmender Zugabemenge auch die Biege- und Druckfestigkeit des aus Gips gehärteten Körpers leicht ab. Dies liegt daran, dass Celluloseether einen gewissen Luftporeneffekt hat, der beim Mischen der Aufschlämmung Blasen verursacht und so die mechanischen Eigenschaften des ausgehärteten Körpers verringert. Gleichzeitig führt zu viel Celluloseether dazu, dass die Gipsmischung zu klebrig wird, was sich negativ auf die Bauleistung auswirkt.

Der Hydratationsprozess von Gips kann in vier Schritte unterteilt werden: Auflösung von Calciumsulfat-Halbhydrat, Kristallisationskeimbildung von Calciumsulfat-Dihydrat, Wachstum des Kristallkeims und Bildung der Kristallstruktur. Beim Hydratationsprozess von Gips fixiert die hydrophile funktionelle Gruppe von Celluloseether, die an der Oberfläche von Gipspartikeln adsorbiert, einen Teil der Wassermoleküle, wodurch der Keimbildungsprozess der Gipshydratation verzögert und die Abbindezeit des Gips verlängert wird. Durch SEM-Beobachtung stellte Mroz fest, dass die Anwesenheit von Celluloseether zwar das Wachstum von Kristallen verzögerte, aber die Überlappung und Aggregation von Kristallen erhöhte.

Celluloseether enthält hydrophile Gruppen, so dass er eine gewisse Hydrophilie aufweist. Die langen Polymerketten sind miteinander verbunden, sodass sie eine hohe Viskosität aufweisen. Durch die Wechselwirkung der beiden hat Cellulose eine gute wasserspeichernde Verdickungswirkung auf die Gipsmischung. Bulichen erklärte den Wasserretentionsmechanismus von Celluloseether in Zement. Bei geringer Durchmischung adsorbiert Celluloseether auf dem Zement und sorgt so für eine intramolekulare Wasserabsorption, begleitet von einer Quellung, um eine Wasserretention zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Wasserretention gering. Hochdosierter Celluloseether bildet Hunderte von Nanometern bis zu einigen Mikrometern kolloidalem Polymer und blockiert so effektiv das Gelsystem im Loch, um eine effiziente Wasserretention zu erreichen. Der Wirkungsmechanismus von Celluloseether in Gips ist der gleiche wie in Zement, allerdings schwächt die höhere SO42-Konzentration in der flüssigen Phase der Gipsaufschlämmung die wasserhaltende Wirkung von Cellulose.

Basierend auf den oben genannten Inhalten lässt sich feststellen, dass sich die aktuelle Forschung zu mit Celluloseether modifiziertem Gips hauptsächlich auf den Hydratationsprozess von Celluloseether in der Gipsmischung, die Wasserrückhalteeigenschaften, die mechanischen Eigenschaften und die Mikrostruktur des ausgehärteten Körpers sowie den Mechanismus von Celluloseether konzentriert Wassereinlagerungen. Allerdings ist die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Celluloseether und Gipsbrei bei hoher Temperatur noch unzureichend. Eine wässrige Celluloseetherlösung geliert bei einer bestimmten Temperatur. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Viskosität der wässrigen Celluloseetherlösung allmählich ab. Wenn die Gelatinierungstemperatur erreicht ist, wird Celluloseether zu einem weißen Gel ausgefällt. Wenn beispielsweise im Sommerbau die Umgebungstemperatur hoch ist, führen die thermischen Geleigenschaften von Celluloseether zwangsläufig zu Veränderungen in der Verarbeitbarkeit der modifizierten Gipsaufschlämmung. Diese Arbeit untersucht die Auswirkung des Temperaturanstiegs auf die Verarbeitbarkeit von mit Celluloseether modifiziertem Gipsmaterial durch systematische Experimente und bietet Leitlinien für die praktische Anwendung von mit Celluloseether modifiziertem Gips.

 

1. Experimentieren

1.1 Rohstoffe

Gips ist der natürliche Baugips vom Typ β, der von der Beijing Ecological Home Group bereitgestellt wird.

Celluloseether, ausgewählt aus Hydroxypropylmethylcelluloseether der Shandong Yiteng Group, Produktspezifikationen für 75.000 mPa·s, 100.000 mPa·s und 200.000 mPa·s, Gelierungstemperatur über 60 °C. Als Gipsverzögerer wurde Zitronensäure gewählt.

1.2 Rheologietest

Das verwendete rheologische Testgerät war ein RST⁃CC-Rheometer, hergestellt von BROOKFIELD USA. Rheologische Parameter wie plastische Viskosität und Fließscherspannung der Gipsaufschlämmung wurden mit dem MBT⁃40F⁃0046-Probenbehälter und dem CC3⁃40-Rotor bestimmt und die Daten wurden mit der RHE3000-Software verarbeitet.

Die Eigenschaften der Gipsmischung stimmen mit dem rheologischen Verhalten der Bingham-Flüssigkeit überein, das üblicherweise anhand des Bingham-Modells untersucht wird. Aufgrund der Pseudoplastizität von Celluloseether, der dem polymermodifizierten Gips zugesetzt wird, weist die Aufschlämmungsmischung jedoch normalerweise eine gewisse Scherverdünnungseigenschaft auf. In diesem Fall kann das modifizierte Bingham-Modell (M⁃B) die rheologische Kurve von Gips besser beschreiben. Um die Scherverformung von Gips zu untersuchen, wird in dieser Arbeit auch das Herschel⁃Bulkley (H⁃B)-Modell verwendet.

1.3 Wasserretentionstest

Testverfahren siehe GB/T28627⁃2012 Plastering Plaster. Während des Experiments mit der Temperatur als Variable wurde der Gips 1 Stunde im Voraus auf die entsprechende Temperatur im Ofen vorgewärmt, und das im Experiment verwendete Mischwasser wurde 1 Stunde im Wasserbad mit konstanter Temperatur auf die entsprechende Temperatur vorgewärmt und das Instrument verwendet wurde vorgewärmt.

1.4 Hydrodynamischer Durchmessertest

Der hydrodynamische Durchmesser (D50) der HPMC-Polymerassoziation in der flüssigen Phase wurde mit einem dynamischen Lichtstreuungs-Partikelgrößenanalysator (Malvern Zetasizer NanoZS90) gemessen.

 

2. Ergebnisse und Diskussion

2.1 Rheologische Eigenschaften von HPMC-modifiziertem Gips

Die scheinbare Viskosität ist das Verhältnis der auf eine Flüssigkeit wirkenden Scherspannung zur Schergeschwindigkeit und ein Parameter zur Charakterisierung der Strömung nicht-newtonscher Flüssigkeiten. Die scheinbare Viskosität der modifizierten Gipsaufschlämmung änderte sich mit dem Gehalt an Celluloseether unter drei verschiedenen Spezifikationen (75.000 mPa·s, 100.000 mPa·s und 200.000 mPa·s). Die Testtemperatur betrug 20 ℃. Wenn die Schergeschwindigkeit des Rheometers 14 min-1 beträgt, kann festgestellt werden, dass die Viskosität der Gipsaufschlämmung mit zunehmendem HPMC-Einbau zunimmt, und je höher die HPMC-Viskosität ist, desto höher ist die Viskosität der modifizierten Gipsaufschlämmung. Dies weist darauf hin, dass HPMC eine offensichtliche verdickende und viskosisierende Wirkung auf Gipsschlämme hat. Gipsbrei und Celluloseether sind Stoffe mit einer bestimmten Viskosität. In der modifizierten Gipsmischung wird Celluloseether an der Oberfläche von Gipshydratationsprodukten adsorbiert, und das durch Celluloseether gebildete Netzwerk und das durch die Gipsmischung gebildete Netzwerk werden miteinander verwoben, was zu einem „Überlagerungseffekt“ führt, der die Gesamtviskosität erheblich verbessert das modifizierte Material auf Gipsbasis.

Die Scherspannungskurven von reinem Gips (G⁃H) und modifizierter Gipspaste (G⁃H), dotiert mit 75.000 mPa·s-HPMC, wie aus dem überarbeiteten Bingham-Modell (M⁃B) abgeleitet. Es zeigt sich, dass mit zunehmender Schergeschwindigkeit auch die Scherspannung der Mischung zunimmt. Es werden die Werte für die plastische Viskosität (ηp) und die Fließscherspannung (τ0) von reinem Gips und HPMC-modifiziertem Gips bei verschiedenen Temperaturen ermittelt.

Aus den Werten der plastischen Viskosität (ηp) und der Fließscherspannung (τ0) von reinem Gips und HPMC-modifiziertem Gips bei verschiedenen Temperaturen ist ersichtlich, dass die Fließspannung von HPMC-modifiziertem Gips mit steigender Temperatur und der Ausbeute kontinuierlich abnimmt Der Stress nimmt bei 60 °C im Vergleich zu 20 °C um 33 % ab. Durch Beobachtung der plastischen Viskositätskurve kann festgestellt werden, dass die plastische Viskosität der modifizierten Gipsaufschlämmung mit zunehmender Temperatur ebenfalls abnimmt. Allerdings nehmen die Fließspannung und die plastische Viskosität der reinen Gipsaufschlämmung mit steigender Temperatur leicht zu, was darauf hindeutet, dass die Änderung der rheologischen Parameter der HPMC-modifizierten Gipsaufschlämmung im Prozess der Temperaturerhöhung durch die Änderung der HPMC-Eigenschaften verursacht wird.

Der Fließspannungswert der Gipsaufschlämmung spiegelt den maximalen Scherspannungswert wider, wenn die Aufschlämmung einer Scherverformung widersteht. Je größer der Wert der Streckgrenze ist, desto stabiler kann der Gipsbrei sein. Die plastische Viskosität spiegelt die Verformungsgeschwindigkeit der Gipsaufschlämmung wider. Je höher die plastische Viskosität ist, desto länger ist die Scherverformungszeit der Aufschlämmung. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die beiden rheologischen Parameter der HPMC-modifizierten Gipsaufschlämmung offensichtlich mit zunehmender Temperatur abnehmen und die Verdickungswirkung von HPMC auf die Gipsaufschlämmung abgeschwächt wird.

Die Scherverformung der Aufschlämmung bezieht sich auf den Scherverdickungs- oder Scherverdünnungseffekt, der sich in der Aufschlämmung widerspiegelt, wenn sie einer Scherkraft ausgesetzt wird. Der Scherverformungseffekt der Aufschlämmung kann anhand des pseudoplastischen Index n beurteilt werden, der aus der Anpassungskurve ermittelt wird. Wenn n < 1, zeigt die Gipsaufschlämmung eine Scherverdünnung, und der Scherverdünnungsgrad der Gipsaufschlämmung wird mit der Abnahme von n höher. Wenn n > 1, zeigte die Gipsaufschlämmung eine Scherverdickung, und der Scherverdickungsgrad der Gipsaufschlämmung nahm mit der Zunahme von n zu. Rheologische Kurven einer HPMC-modifizierten Gipsaufschlämmung bei verschiedenen Temperaturen basierend auf der Herschel⁃Bulkley (H⁃B)-Modellanpassung, wodurch der pseudoplastische Index n der HPMC-modifizierten Gipsaufschlämmung ermittelt wird.

Gemäß dem pseudoplastischen Index n der HPMC-modifizierten Gipsaufschlämmung ist die Scherverformung der mit HPMC gemischten Gipsaufschlämmung eine Scherverdünnung, und der n-Wert steigt mit steigender Temperatur allmählich an, was darauf hinweist, dass das Scherverdünnungsverhalten von HPMC-modifiziertem Gips zunimmt unter Temperatureinfluss bis zu einem gewissen Grad geschwächt werden.

Basierend auf den scheinbaren Viskositätsänderungen der modifizierten Gipsaufschlämmung mit Schergeschwindigkeit, berechnet aus Scherspannungsdaten von 75000 mPa · HPMC bei verschiedenen Temperaturen, kann festgestellt werden, dass die plastische Viskosität der modifizierten Gipsaufschlämmung mit zunehmender Schergeschwindigkeit schnell abnimmt. was das Anpassungsergebnis des H⁃B-Modells bestätigt. Die modifizierte Gipsaufschlämmung zeigte Scherverdünnungseigenschaften. Mit zunehmender Temperatur nimmt die scheinbare Viskosität der Mischung bei niedriger Schergeschwindigkeit bis zu einem gewissen Grad ab, was darauf hindeutet, dass die strukturviskose Wirkung der modifizierten Gipsaufschlämmung abgeschwächt ist.

Bei der tatsächlichen Verwendung von Gipsspachtelmasse muss sich die Gipsaufschlämmung beim Reibvorgang leicht verformen lassen und im Ruhezustand stabil bleiben, was erfordert, dass die Gipsaufschlämmung gute Scherverdünnungseigenschaften aufweist, und die Scheränderung von HPMC-modifiziertem Gips ist selten bis zu einem gewissen Grad, was für den Bau von Gipsmaterialien nicht förderlich ist. Die Viskosität von HPMC ist einer der wichtigen Parameter und auch der Hauptgrund dafür, dass es die Rolle der Verdickung spielt, um die variablen Eigenschaften des Mischflusses zu verbessern. Celluloseether selbst hat die Eigenschaften eines heißen Gels, die Viskosität seiner wässrigen Lösung nimmt mit steigender Temperatur allmählich ab und bei Erreichen der Gelierungstemperatur fällt weißes Gel aus. Die Änderung der rheologischen Parameter von mit Celluloseether modifiziertem Gips mit der Temperatur steht in engem Zusammenhang mit der Änderung der Viskosität, da der Verdickungseffekt das Ergebnis der Überlagerung von Celluloseether und gemischter Aufschlämmung ist. In der praktischen Technik sollte der Einfluss der Umgebungstemperatur auf die HPMC-Leistung berücksichtigt werden. Beispielsweise sollte die Temperatur der Rohstoffe im Sommer bei hohen Temperaturen kontrolliert werden, um die durch hohe Temperaturen verursachte schlechte Arbeitsleistung von modifiziertem Gips zu vermeiden.

2.2 Wassereinlagerungen vonHPMC-modifizierter Gips

Die Wasserretention von Gipsbrei, der mit drei verschiedenen Spezifikationen von Celluloseether modifiziert wurde, wird mit der Dosierungskurve verändert. Mit der Erhöhung der HPMC-Dosierung wird die Wasserretentionsrate der Gipsaufschlämmung deutlich verbessert, und der Anstiegstrend wird stabil, wenn die HPMC-Dosierung 0,3 % erreicht. Schließlich liegt die Wasserretentionsrate der Gipsaufschlämmung stabil bei 90 % bis 95 %. Dies weist darauf hin, dass HPMC eine offensichtliche wasserspeichernde Wirkung auf Steinpastenpaste hat, die wasserspeichernde Wirkung jedoch nicht wesentlich verbessert wird, wenn die Dosierung weiter erhöht wird. Der Unterschied in der HPMC-Wasserretentionsrate in drei Spezifikationen ist nicht groß. Wenn der Gehalt beispielsweise 0,3 % beträgt, beträgt der Bereich der Wasserretentionsrate 5 %, und die Standardabweichung beträgt 2,2. Die HPMC mit der höchsten Viskosität weist nicht die höchste Wasserretentionsrate auf, und die HPMC mit der niedrigsten Viskosität weist nicht die niedrigste Wasserretentionsrate auf. Im Vergleich zu reinem Gips ist jedoch die Wasserretentionsrate der drei HPMC für Gipsaufschlämmung deutlich verbessert, und die Wasserretentionsrate des modifizierten Gipses mit einem Gehalt von 0,3 % ist im Vergleich zu um 95 %, 106 %, 97 % erhöht leere Kontrollgruppe. Celluloseether kann offensichtlich die Wasserretention von Gipsschlämmen verbessern. Mit zunehmendem HPMC-Gehalt erreicht die Wasserretentionsrate von HPMC-modifizierten Gipsschlämmen mit unterschiedlicher Viskosität allmählich den Sättigungspunkt. 10.000 mPa·sHPMC erreichte den Sättigungspunkt bei 0,3 %, 75.000 mPa·s und 20.000 mPa·s HPMC erreichten den Sättigungspunkt bei 0,2 %. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Wasserretention von 75000 mPa·s HPMC-modifiziertem Gips bei unterschiedlicher Dosierung mit der Temperatur ändert. Mit abnehmender Temperatur nimmt die Wasserretentionsrate von HPMC-modifiziertem Gips allmählich ab, während die Wasserretentionsrate von reinem Gips im Wesentlichen unverändert bleibt, was darauf hindeutet, dass der Temperaturanstieg die Wasserretentionswirkung von HPMC auf Gips abschwächt. Die Wasserretentionsrate von HPMC verringerte sich um 31,5 %, wenn die Temperatur von 20 °C auf 40 °C stieg. Wenn die Temperatur von 40℃ auf 60℃ ansteigt, ist die Wasserretentionsrate von HPMC-modifiziertem Gips im Wesentlichen die gleiche wie die von reinem Gips, was darauf hindeutet, dass HPMC zu diesem Zeitpunkt die Wirkung der Verbesserung der Wasserretention von Gips verloren hat. Jian Jian und Wang Peiming schlugen vor, dass Celluloseether selbst ein thermisches Gelphänomen aufweist. Temperaturänderungen führen zu Änderungen in der Viskosität, Morphologie und Adsorption von Celluloseether, was zwangsläufig zu Änderungen in der Leistung der Aufschlämmungsmischung führen wird. Bulichen fand außerdem heraus, dass die dynamische Viskosität von HPMC-haltigen Zementlösungen mit steigender Temperatur abnahm.

Die durch die Temperaturerhöhung verursachte Änderung der Wasserretention der Mischung sollte mit dem Mechanismus von Celluloseether kombiniert werden. Bulichen erklärte den Mechanismus, durch den Celluloseether Wasser im Zement zurückhalten kann. In zementbasierten Systemen verbessert HPMC die Wasserretentionsrate der Aufschlämmung, indem es die Durchlässigkeit des durch das Zementierungssystem gebildeten „Filterkuchens“ verringert. Eine bestimmte Konzentration von HPMC in der flüssigen Phase bildet eine kolloidale Assoziation von mehreren hundert Nanometern bis zu einigen Mikrometern. Dies hat ein bestimmtes Volumen an Polymerstruktur und kann den Wasserübertragungskanal in der Mischung effektiv verstopfen und die Durchlässigkeit des „Filterkuchens“ verringern. um eine effiziente Wasserretention zu erreichen. Bulichen zeigte auch, dass HPMCS in Gips den gleichen Mechanismus aufweisen. Daher kann die Untersuchung des hydromechanischen Durchmessers der von HPMC in der flüssigen Phase gebildeten Assoziation die Wirkung von HPMC auf die Wasserretention von Gips erklären.

2.3 Hydrodynamischer Durchmesser der HPMC-Kolloidassoziation

Partikelverteilungskurven verschiedener Konzentrationen von 75000 mPa·s HPMC in der flüssigen Phase und Partikelverteilungskurven von drei HPMC-Spezifikationen in der flüssigen Phase bei einer Konzentration von 0,6 %. Aus der Partikelverteilungskurve von HPMC dreier Spezifikationen in der flüssigen Phase ist bei einer Konzentration von 0,6 % ersichtlich, dass mit zunehmender HPMC-Konzentration auch die Partikelgröße der in der flüssigen Phase gebildeten zugehörigen Verbindungen zunimmt. Wenn die Konzentration niedrig ist, sind die durch HPMC-Aggregation gebildeten Partikel klein und nur ein kleiner Teil der HPMC aggregiert zu Partikeln von etwa 100 nm. Bei einer HPMC-Konzentration von 1 % gibt es eine große Anzahl kolloidaler Assoziationen mit einem hydrodynamischen Durchmesser von etwa 300 nm, was ein wichtiges Zeichen für molekulare Überlappung ist. Diese „großvolumige“ Polymerisationsstruktur kann den Wasserübertragungskanal in der Mischung wirksam blockieren, die „Durchlässigkeit des Kuchens“ verringern und die entsprechende Wasserretention der Gipsmischung beträgt bei dieser Konzentration ebenfalls mehr als 90 %. Die hydromechanischen Durchmesser von HPMC mit unterschiedlichen Viskositäten in der flüssigen Phase sind grundsätzlich gleich, was die ähnliche Wasserretentionsrate von HPMC-modifizierten Gipsschlämmen mit unterschiedlichen Viskositäten erklärt.

Partikelgrößenverteilungskurven von 75000 mPa·s HPMC mit 1 % Konzentration bei verschiedenen Temperaturen. Mit zunehmender Temperatur kann offensichtlich eine Zersetzung der kolloidalen HPMC-Assoziation beobachtet werden. Bei 40 °C verschwand das große Volumen der 300-nm-Assoziation vollständig und zerfiel in kleinvolumige Partikel von 15 nm. Mit der weiteren Temperaturerhöhung werden HPMC zu kleineren Partikeln und die Wasserretention der Gipsaufschlämmung geht vollständig verloren.

Das Phänomen, dass sich die HPMC-Eigenschaften mit steigender Temperatur ändern, wird auch als Heißgeleigenschaften bezeichnet. Die verbreitete Ansicht ist, dass bei niedriger Temperatur HPMC-Makromoleküle, die zunächst in Wasser dispergiert werden, um die Lösung aufzulösen, HPMC-Moleküle in hoher Konzentration große Partikelverbände bilden . Wenn die Temperatur steigt, wird die Hydratation von HPMC geschwächt, das Wasser zwischen den Ketten wird allmählich entladen, die großen Assoziationsverbindungen werden allmählich in kleine Partikel dispergiert, die Viskosität der Lösung nimmt ab und bei der Gelierung bildet sich die dreidimensionale Netzwerkstruktur Die Temperatur ist erreicht und das weiße Gel fällt aus.

Bodvik stellte fest, dass sich die Mikrostruktur und die Adsorptionseigenschaften von HPMC in flüssiger Phase veränderten. In Kombination mit Bulichens Theorie, dass die kolloidale HPMC-Assoziation den Schlammwassertransportkanal blockiert, wurde der Schluss gezogen, dass der Temperaturanstieg zum Zerfall der kolloidalen HPMC-Assoziation führte, was zu einer Verringerung der Wasserretention des modifizierten Gipses führte.

 

3. Fazit

(1) Celluloseether selbst hat eine hohe Viskosität und eine „überlagerte“ Wirkung mit Gipsaufschlämmung, wodurch eine offensichtliche Verdickungswirkung erzielt wird. Bei Raumtemperatur wird der Verdickungseffekt mit zunehmender Viskosität und Dosierung des Celluloseethers deutlicher. Mit zunehmender Temperatur nimmt jedoch die Viskosität von Celluloseether ab, seine Verdickungswirkung lässt nach, die Fließscherspannung und die plastische Viskosität der Gipsmischung nehmen ab, die Pseudoplastizität wird schwächer und die Baueigenschaften werden schlechter.

(2) Celluloseether verbesserte die Wasserretention von Gips, aber mit steigender Temperatur nahm auch die Wasserretention von modifiziertem Gips deutlich ab, selbst bei 60 °C geht die Wirkung der Wasserretention vollständig verloren. Die Wasserretentionsrate von Gipsaufschlämmungen wurde durch Celluloseether deutlich verbessert, und die Wasserretentionsrate von HPMC-modifizierten Gipsaufschlämmungen mit unterschiedlicher Viskosität erreichte mit zunehmender Dosierung allmählich den Sättigungspunkt. Die Wasserretention von Gips ist im Allgemeinen proportional zur Viskosität von Celluloseether, bei hoher Viskosität hat dies nur geringe Auswirkungen.

(3) Die internen Faktoren, die die Wasserretention von Celluloseether mit der Temperatur verändern, stehen in engem Zusammenhang mit der mikroskopischen Morphologie von Celluloseether in flüssiger Phase. Bei einer bestimmten Konzentration neigt Celluloseether dazu, zu großen kolloidalen Verbänden zu aggregieren, wodurch der Wassertransportkanal der Gipsmischung blockiert wird, wodurch eine hohe Wasserretention erreicht wird. Mit zunehmender Temperatur kommt es jedoch aufgrund der thermischen Gelierungseigenschaft des Celluloseethers selbst zu einer Redispergierung der zuvor gebildeten großen Kolloidassoziation, was zu einer Verschlechterung der Wasserrückhalteleistung führt.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. Januar 2023
WhatsApp Online-Chat!