Die Qualität von Zellulose-HPMC bestimmt die Qualität des Mörtels

In Trockenmörtel ist die Zusatzmenge an Hydroxypropylmethylcellulose HPMC sehr gering, sie kann jedoch die Leistung von Nassmörtel erheblich verbessern und ist ein Hauptzusatzstoff, der die Bauleistung von Mörtel beeinflusst. Celluloseether unterschiedlicher Viskosität und Zusätze wirken sich positiv auf die Leistungsfähigkeit von Trockenmörtel aus. Heutzutage weisen viele Mauer- und Putzmörtel ein schlechtes Wasserhaltevermögen auf und die Wasserschlämme trennt sich nach einigen Minuten Standzeit. Die Wasserretention ist eine wichtige Funktion von Methylcelluloseether, auf die auch viele inländische Hersteller von Trockenmörtel achten, insbesondere in südlichen Regionen mit hohen Temperaturen. Zu den Faktoren, die die Wasserrückhaltewirkung von Trockenpulvermörtel beeinflussen, gehören die Menge an zugesetztem HPMC, die Viskosität von HPMC, die Feinheit der Partikel und die Temperatur der Einsatzumgebung.

1. Konzept: Celluloseether ist ein synthetisches Polymer, das durch chemische Modifikation aus natürlicher Cellulose hergestellt wird. Celluloseether ist ein Derivat natürlicher Cellulose. Die Herstellung von Celluloseether unterscheidet sich von der Herstellung synthetischer Polymere. Sein grundlegendster Stoff ist Zellulose, eine natürliche Polymerverbindung. Aufgrund der Besonderheit der natürlichen Cellulosestruktur ist die Cellulose selbst nicht in der Lage, mit Veretherungsmitteln zu reagieren. Nach der Behandlung mit dem Quellmittel werden jedoch die starken Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülketten und den Ketten zerstört und die aktive Freisetzung der Hydroxylgruppe führt zu einer reaktiven Alkalicellulose. Besorgen Sie sich Celluloseether. Die Eigenschaften von Celluloseethern hängen von der Art, Anzahl und Verteilung der Substituenten ab. Die Einteilung der Celluloseether erfolgt auch nach der Art der Substituenten, dem Veretherungsgrad, der Löslichkeit und den damit verbundenen Anwendungseigenschaften. Je nach Art der Substituenten an der Molekülkette kann man sie in Monoether und Mischether unterteilen. Das HPMC, das wir normalerweise verwenden, ist gemischter Ether. Hydroxypropylmethylcelluloseether HPMC ist ein Produkt, das durch Substitution eines Teils der Hydroxylgruppe an der Einheit durch eine Methoxygruppe und eines anderen Teils durch eine Hydroxypropylgruppe erhalten wird. Die Strukturformel lautet [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

HPMC wird hauptsächlich in Baumaterialien, Latexbeschichtungen, Medikamenten, täglichen Chemikalien usw. verwendet. Wird als Verdickungsmittel, Wasserrückhaltemittel, Stabilisator, Dispergiermittel und Filmbildner verwendet.

2. Wasserretention von Celluloseether: Bei der Herstellung von Baustoffen, insbesondere Trockenpulvermörtel, spielt Celluloseether eine unersetzliche Rolle, insbesondere bei der Herstellung von Spezialmörtel (modifizierter Mörtel) ist er unverzichtbarer und wichtiger Bestandteil. Die wichtige Rolle von wasserlöslichem Celluloseether im Mörtel besteht hauptsächlich aus drei Aspekten: Zum einen ist es ein hervorragendes Wasserrückhaltevermögen, zum anderen der Einfluss auf die Konsistenz und Thixotropie des Mörtels und drittens die Wechselwirkung mit Zement. Die Wasserhaltewirkung von Celluloseether hängt von der Wasseraufnahme der Tragschicht, der Zusammensetzung des Mörtels, der Dicke der Mörtelschicht, dem Wasserbedarf des Mörtels und der Abbindezeit des Abbindematerials ab. Die Wasserretention von Celluloseether selbst ist auf die Löslichkeit und Dehydrierung des Celluloseethers selbst zurückzuführen. Wie wir alle wissen, enthält die Molekülkette der Cellulose zwar eine große Anzahl hochhydrierbarer OH-Gruppen, ist jedoch nicht wasserlöslich, da die Cellulosestruktur einen hohen Kristallinitätsgrad aufweist. Die Hydratationsfähigkeit von Hydroxylgruppen allein reicht nicht aus, um die starken Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Kräfte zwischen Molekülen abzudecken. Daher quillt es nur, löst sich aber nicht im Wasser. Wenn ein Substituent in die Molekülkette eingeführt wird, zerstört nicht nur der Substituent die Wasserstoffkette, sondern auch die Wasserstoffbindung zwischen den Ketten wird aufgrund der Verkeilung des Substituenten zwischen benachbarten Ketten zerstört. Je größer der Substituent, desto größer der Abstand zwischen den Molekülen. Je größer der Abstand. Je größer die Wirkung der Zerstörung von Wasserstoffbrückenbindungen ist, desto wasserlöslicher wird der Celluloseether, nachdem sich das Cellulosegitter ausdehnt und die Lösung eintritt und eine hochviskose Lösung bildet. Wenn die Temperatur steigt, wird die Hydratation des Polymers schwächer und das Wasser zwischen den Ketten wird ausgetrieben. Wenn die Dehydratisierungswirkung ausreichend ist, beginnen die Moleküle zu aggregieren, bilden eine dreidimensionale Gel-Netzwerkstruktur und entfalten sich. Zu den Faktoren, die die Wasserretention von Mörtel beeinflussen, gehören die Viskosität des Celluloseethers, die Zugabemenge, die Feinheit der Partikel und die Anwendungstemperatur. Je höher die Viskosität von Celluloseether ist, desto besser ist die Wasserrückhalteleistung. Generell gilt: Je höher die Viskosität, desto besser ist der Wasserrückhalteeffekt. Je höher die Viskosität, desto deutlicher ist die Verdickungswirkung auf den Mörtel, sie ist jedoch nicht direkt proportional. Je höher die Viskosität, desto zähflüssiger ist der Nassmörtel, d. h. er macht sich während der Bauphase durch ein Verkleben am Spachtel und eine hohe Haftung am Untergrund bemerkbar. Es ist jedoch nicht hilfreich, die strukturelle Festigkeit des Nassmörtels selbst zu erhöhen. Während des Baus ist die Anti-Durchhang-Leistung nicht offensichtlich. Je mehr Celluloseether dem Mörtel zugesetzt wird, desto besser ist das Wasserhaltevermögen und je höher die Viskosität, desto besser ist das Wasserhaltevermögen. Bezüglich der Partikelgröße gilt: Je feiner die Partikel, desto besser ist die Wasserretention. Nachdem die großen Celluloseetherpartikel mit Wasser in Kontakt gekommen sind, löst sich die Oberfläche sofort auf und bildet ein Gel, das das Material umhüllt und verhindert, dass Wassermoleküle weiter eindringen. Manchmal lässt es sich auch nach längerem Rühren nicht gleichmäßig dispergieren und auflösen und bildet eine trübe, flockige Lösung oder Agglomeration. Es hat großen Einfluss auf die Wasserretention von Celluloseether und die Löslichkeit ist einer der Faktoren für die Wahl von Celluloseether. Auch die Feinheit ist ein wichtiger Leistungsindikator von Methylcelluloseether. Das für Trockenpulvermörtel verwendete HPMC muss pulverförmig sein und einen geringen Wassergehalt aufweisen. Die Feinheit erfordert außerdem, dass 20 bis 60 % der Partikelgröße weniger als 63 µm betragen. Die Feinheit beeinflusst die Löslichkeit von Methylcelluloseether. Grobes MC ist normalerweise körnig und lässt sich leicht in Wasser auflösen, ohne zu agglomerieren. Die Auflösungsgeschwindigkeit ist jedoch sehr langsam, sodass es nicht für die Verwendung in Trockenpulvermörtel geeignet ist. In Trockenpulvermörtel wird MC zwischen Zementmaterialien wie Zuschlagstoffen, feinem Füllstoff und Zement verteilt, und nur ausreichend feines Pulver kann die Agglomeration von Methylcelluloseether beim Mischen mit Wasser verhindern. Wenn HPMC mit Wasser versetzt wird, um die Agglomerate aufzulösen, ist es sehr schwierig, sie zu dispergieren und aufzulösen. Beim Spritzmörtel mit mechanischem Aufbau sind die Anforderungen an die Feinheit aufgrund der kürzeren Mischzeit höher. Die Feinheit von HPMC hat auch einen gewissen Einfluss auf seine Wasserretention. Im Allgemeinen gilt bei Methylcelluloseethern mit gleicher Viskosität, aber unterschiedlicher Feinheit und gleicher Zugabemenge: Je feiner, desto feiner, desto besser ist der Wasserretentionseffekt. Die Wasserretention von HPMC hängt auch von der verwendeten Temperatur ab, und die Wasserretention von Methylcelluloseether nimmt mit steigender Temperatur ab. Bei tatsächlichen Materialanwendungen wird Trockenpulvermörtel jedoch in vielen Umgebungen häufig bei hohen Temperaturen (über 40 Grad) auf heiße Untergründe aufgetragen, beispielsweise beim Spachteln von Außenwänden unter der Sonne im Sommer, was häufig das Aushärten und Aushärten von Zement beschleunigt Trockenpulvermörtel. Der Rückgang der Wasserretentionsrate führt offensichtlich zu dem Gefühl, dass sowohl die Verarbeitbarkeit als auch die Rissbeständigkeit beeinträchtigt sind, und es ist besonders wichtig, den Einfluss von Temperaturfaktoren unter dieser Bedingung zu reduzieren.

3. Verdickung und Thixotropie von Celluloseether: Die zweite Funktion von Celluloseether – der Verdickungseffekt – hängt ab von: dem Polymerisationsgrad des Celluloseethers, der Lösungskonzentration, der Temperatur und anderen Bedingungen. Die Geliereigenschaft der Lösung ist einzigartig für Alkylcellulose und ihre modifizierten Derivate. Die Gelierungseigenschaften hängen vom Substitutionsgrad, der Lösungskonzentration und den Zusatzstoffen ab. Bei Hydroxyalkyl-modifizierten Derivaten hängen die Geleigenschaften auch vom Modifikationsgrad des Hydroxyalkyls ab. Für eine HPMC-Lösung mit niedriger Viskosität kann eine Lösung mit einer Konzentration von 10 bis 15 % hergestellt werden, für HPMC mit mittlerer Viskosität kann eine Lösung mit einer Konzentration von 5 bis 10 % hergestellt werden, und für eine HPMC mit hoher Viskosität kann nur eine Lösung mit einer Konzentration von 2 bis 3 % hergestellt werden Die Einstufung von Celluloseether erfolgt in der Regel auch mit einer 1- bis 2-prozentigen Lösung. Hochmolekularer Celluloseether weist eine hohe Verdickungseffizienz auf. Polymere mit unterschiedlichem Molekulargewicht haben in der Lösung gleicher Konzentration unterschiedliche Viskositäten. Hoher Polymerisationsgrad. Die Zielviskosität kann nur durch Zugabe einer großen Menge niedermolekularen Celluloseethers erreicht werden. Seine Viskosität hängt kaum von der Schergeschwindigkeit ab, und die hohe Viskosität erreicht die Zielviskosität, und die erforderliche Zugabemenge ist gering und die Viskosität hängt von der Verdickungseffizienz ab. Um eine bestimmte Konsistenz zu erreichen, muss daher eine bestimmte Menge an Celluloseether (Konzentration der Lösung) und Lösungsviskosität gewährleistet sein. Die Geltemperatur der Lösung nimmt ebenfalls linear mit zunehmender Konzentration der Lösung ab und geliert bei Raumtemperatur nach Erreichen einer bestimmten Konzentration. Die Gelierkonzentration von HPMC ist bei Raumtemperatur relativ hoch. Die Konsistenz kann auch durch die Wahl der Partikelgröße und die Wahl von Celluloseethern mit unterschiedlichem Modifikationsgrad angepasst werden. Die sogenannte Modifikation besteht darin, einen bestimmten Grad an Substitution von Hydroxyalkylgruppen in die Gerüststruktur von MC einzuführen. Durch Ändern der relativen Substitutionswerte der beiden Substituenten, d. h. der relativen DS- und ms-Substitutionswerte der Methoxy- und Hydroxyalkylgruppen, die wir oft sagen. Durch Ändern der relativen Substitutionswerte der beiden Substituenten können verschiedene Leistungsanforderungen an Celluloseether erfüllt werden. Der Zusammenhang zwischen Konsistenz und Modifikation: Die Zugabe von Celluloseether beeinflusst den Wasserverbrauch von Mörtel, die Veränderung des Wasser-Bindemittel-Verhältnisses von Wasser und Zement führt zu einer Verdickungswirkung, je höher die Dosierung, desto größer der Wasserverbrauch. Celluloseether, die in pulverförmigen Baustoffen eingesetzt werden, müssen sich in kaltem Wasser schnell auflösen und dem System eine geeignete Konsistenz verleihen. Es besteht auch ein guter linearer Zusammenhang zwischen der Konsistenz des Zementleims und der Dosierung des Celluloseethers. Celluloseether kann die Viskosität von Mörtel stark erhöhen. Je höher die Dosierung, desto deutlicher ist die Wirkung. Hochviskose wässrige Celluloseetherlösungen weisen eine hohe Thixotropie auf, was ebenfalls ein Hauptmerkmal von Celluloseether ist. Daher weisen Celluloseether gleicher Viskositätsklasse immer die gleichen rheologischen Eigenschaften auf, solange Konzentration und Temperatur konstant gehalten werden. Bei Temperaturerhöhung bilden sich Strukturgele und es kommt zu stark thixotropen Strömungen. Hochkonzentrierte und niedrigviskose Celluloseether zeigen auch unterhalb der Geltemperatur Thixotropie. Diese Eigenschaft ist für den Ausgleich von Nivellierung und Durchbiegung beim Bau von Baumörtel von großem Vorteil. Hier muss erklärt werden, dass die Wasserretention umso besser ist, je höher die Viskosität des Celluloseethers ist, aber je höher die Viskosität, desto höher das relative Molekulargewicht des Celluloseethers und die entsprechende Abnahme seiner Löslichkeit, was sich negativ auswirkt auf die Mörtelkonzentration und Bauleistung. Je höher die Viskosität, desto deutlicher ist die Verdickungswirkung auf den Mörtel, sie ist jedoch nicht vollständig proportional. Etwas mittel- und niedrigviskos, aber der modifizierte Celluloseether hat eine bessere Leistung bei der Verbesserung der strukturellen Festigkeit von Nassmörtel. Mit zunehmender Viskosität verbessert sich die Wasserretention von Celluloseether.

4. Verzögerung von Celluloseether: Die dritte Funktion von Celluloseether besteht darin, den Hydratationsprozess von Zement zu verzögern. Celluloseether verleiht Mörtel verschiedene vorteilhafte Eigenschaften, reduziert außerdem die frühe Hydratationswärme von Zement und verzögert den dynamischen Hydratationsprozess von Zement. Dies ist für den Mörteleinsatz in kalten Regionen ungünstig. Dieser Verzögerungseffekt wird durch die Adsorption von Celluloseethermolekülen an Hydratationsprodukten wie CSH und ca(OH)2 verursacht. Aufgrund der Erhöhung der Viskosität der Porenlösung verringert der Celluloseether die Beweglichkeit der Ionen in der Lösung und verzögert dadurch den Hydratationsprozess. Je höher die Konzentration an Celluloseether im mineralischen Gelmaterial ist, desto ausgeprägter ist der Effekt der Hydratationsverzögerung. Celluloseether verzögert nicht nur das Abbinden, sondern verzögert auch den Aushärtungsprozess des Zementmörtelsystems. Die retardierende Wirkung von Celluloseether hängt nicht nur von seiner Konzentration im Mineralgelsystem ab, sondern auch von der chemischen Struktur. Je besser die retardierende Wirkung von Celluloseether ist, desto stärker ist die retardierende Wirkung der hydrophilen Substitution im Vergleich zur wassersteigernden Substitution. Allerdings hat die Viskosität von Celluloseether kaum Einfluss auf die Hydratationskinetik des Zements. Mit zunehmendem Celluloseethergehalt verlängert sich die Abbindezeit des Mörtels deutlich. Es besteht eine gute nichtlineare Korrelation zwischen der anfänglichen Abbindezeit des Mörtels und dem Gehalt an Celluloseether sowie eine gute lineare Korrelation zwischen der endgültigen Abbindezeit und dem Gehalt an Celluloseether. Wir können die Betriebszeit des Mörtels steuern, indem wir die Menge an Celluloseether ändern. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Celluloseether in Fertigmörteln eine Rolle bei der Wasserretention, der Verdickung, der Verzögerung der Hydratationskraft des Zements und der Verbesserung der Bauleistung spielt. Ein gutes Wasserrückhaltevermögen sorgt für eine vollständigere Zementhydratation, kann die Nassviskosität des Nassmörtels verbessern, die Haftfestigkeit des Mörtels erhöhen und die Zeit anpassen. Die Zugabe von Celluloseether zu mechanischem Spritzmörtel kann die Spritz- oder Pumpleistung und die Strukturfestigkeit des Mörtels verbessern. Daher wird Celluloseether häufig als wichtiger Zusatzstoff in Fertigmörteln verwendet.