Η ποιότητα της κυτταρίνης hpmc καθορίζει την ποιότητα του κονιάματος

Στο ξηρό αναμεμειγμένο κονίαμα, η ποσότητα προσθήκης της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης HPMC είναι πολύ χαμηλή, αλλά μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του υγρού κονιάματος και είναι ένα κύριο πρόσθετο που επηρεάζει την κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος. Οι αιθέρες κυτταρίνης με διαφορετικούς βαθμούς ιξώδους και προσθήκες έχουν θετικό αντίκτυπο στην απόδοση του κονιάματος ξηρής σκόνης. Επί του παρόντος, πολλά κονιάματα τοιχοποιίας και σοβατίσματος έχουν κακή απόδοση συγκράτησης νερού και η υδαρή ιλύς θα διαχωριστεί μετά από λίγα λεπτά παραμονής. Η κατακράτηση νερού είναι μια σημαντική απόδοση του αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης και είναι επίσης μια απόδοση που δίνουν προσοχή πολλοί εγχώριοι κατασκευαστές κονιαμάτων ξηρού μίγματος, ειδικά εκείνοι στις νότιες περιοχές με υψηλές θερμοκρασίες. Οι παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού του κονιάματος ξηρής σκόνης περιλαμβάνουν την ποσότητα HPMC που προστίθεται, το ιξώδες του HPMC, τη λεπτότητα των σωματιδίων και τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος χρήσης.

1. Έννοια: Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα συνθετικό πολυμερές που κατασκευάζεται από φυσική κυτταρίνη μέσω χημικής τροποποίησης. Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα παράγωγο της φυσικής κυτταρίνης. Η παραγωγή αιθέρα κυτταρίνης είναι διαφορετική από τα συνθετικά πολυμερή. Το πιο βασικό υλικό του είναι η κυτταρίνη, μια φυσική ένωση πολυμερούς. Λόγω της ιδιαιτερότητας της φυσικής δομής της κυτταρίνης, η ίδια η κυτταρίνη δεν έχει την ικανότητα να αντιδρά με παράγοντες αιθεροποίησης. Ωστόσο, μετά την επεξεργασία του διογκωτικού παράγοντα, οι ισχυροί δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μοριακών αλυσίδων και των αλυσίδων καταστρέφονται και η ενεργός απελευθέρωση της ομάδας υδροξυλίου γίνεται μια αντιδραστική αλκαλική κυτταρίνη. Λάβετε αιθέρα κυτταρίνης. Οι ιδιότητες των αιθέρων κυτταρίνης εξαρτώνται από τον τύπο, τον αριθμό και την κατανομή των υποκαταστατών. Η ταξινόμηση των αιθέρων κυτταρίνης βασίζεται επίσης στον τύπο των υποκαταστατών, τον βαθμό αιθεροποίησης, τη διαλυτότητα και τις σχετικές ιδιότητες εφαρμογής. Ανάλογα με τον τύπο των υποκαταστατών στη μοριακή αλυσίδα, μπορεί να χωριστεί σε μονοαιθέρα και μικτό αιθέρα. Το HPMC που συνήθως χρησιμοποιούμε είναι μικτός αιθέρας. Ο αιθέρας υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης Το HPMC είναι ένα προϊόν που λαμβάνεται με υποκατάσταση ενός μέρους της υδροξυλικής ομάδας στη μονάδα με μια μεθοξυ ομάδα και ενός άλλου μέρους με μια ομάδα υδροξυπροπυλίου. Ο δομικός τύπος είναι [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

Το HPMC χρησιμοποιείται κυρίως σε δομικά υλικά, επιστρώσεις λατέξ, φάρμακα, καθημερινά χημικά κ.λπ. Χρησιμοποιείται ως πυκνωτικό, παράγοντας συγκράτησης νερού, σταθεροποιητής, διασπορέας και παράγοντας σχηματισμού φιλμ.

2. Κατακράτηση νερού αιθέρα κυτταρίνης: Στην παραγωγή δομικών υλικών, ιδιαίτερα κονιάματος ξηράς σκόνης, ο αιθέρας κυτταρίνης παίζει αναντικατάστατο ρόλο, ιδιαίτερα στην παραγωγή ειδικού κονιάματος (τροποποιημένο κονίαμα), είναι απαραίτητο και σημαντικό συστατικό. Ο σημαντικός ρόλος του υδατοδιαλυτού αιθέρα κυτταρίνης στο κονίαμα έχει κυρίως τρεις πτυχές, η μία είναι η εξαιρετική ικανότητα συγκράτησης νερού, η άλλη είναι η επίδραση στη συνοχή και η θιξοτροπία του κονιάματος και η τρίτη είναι η αλληλεπίδραση με το τσιμέντο. Το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού του αιθέρα κυτταρίνης εξαρτάται από την απορρόφηση νερού του στρώματος βάσης, τη σύνθεση του κονιάματος, το πάχος του στρώματος κονιάματος, τη ζήτηση νερού του κονιάματος και τον χρόνο πήξης του υλικού πήξης. Η κατακράτηση νερού του ίδιου του αιθέρα κυτταρίνης προέρχεται από τη διαλυτότητα και την αφυδάτωση του ίδιου του αιθέρα κυτταρίνης. Όπως όλοι γνωρίζουμε, αν και η μοριακή αλυσίδα κυτταρίνης περιέχει μεγάλο αριθμό ομάδων ΟΗ με υψηλή ενυδάτωση, δεν είναι διαλυτή στο νερό, επειδή η δομή της κυτταρίνης έχει υψηλό βαθμό κρυσταλλικότητας. Η ικανότητα ενυδάτωσης των υδροξυλομάδων από μόνη της δεν είναι αρκετή για να καλύψει τους ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου και τις δυνάμεις van der Waals μεταξύ των μορίων. Επομένως, διογκώνεται μόνο αλλά δεν διαλύεται στο νερό. Όταν ένας υποκαταστάτης εισάγεται στη μοριακή αλυσίδα, όχι μόνο ο υποκαταστάτης καταστρέφει την αλυσίδα υδρογόνου, αλλά και ο δεσμός υδρογόνου μεταξύ της αλυσίδας καταστρέφεται λόγω της σφήνωσης του υποκαταστάτη μεταξύ γειτονικών αλυσίδων. Όσο μεγαλύτερος είναι ο υποκαταστάτης, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των μορίων. Όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση. Όσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση της καταστροφής των δεσμών υδρογόνου, ο αιθέρας της κυτταρίνης γίνεται υδατοδιαλυτός αφού το πλέγμα κυτταρίνης διαστέλλεται και το διάλυμα εισέλθει, σχηματίζοντας ένα διάλυμα υψηλού ιξώδους. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η ενυδάτωση του πολυμερούς εξασθενεί και το νερό μεταξύ των αλυσίδων διώχνεται έξω. Όταν το αποτέλεσμα αφυδάτωσης είναι αρκετό, τα μόρια αρχίζουν να συσσωματώνονται, σχηματίζοντας ένα τρισδιάστατο πήκτωμα δομής δικτύου και διπλώνοντας προς τα έξω. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την κατακράτηση νερού του κονιάματος περιλαμβάνουν το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, την ποσότητα που προστίθεται, τη λεπτότητα των σωματιδίων και τη θερμοκρασία χρήσης. Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση κατακράτησης νερού. Σε γενικές γραμμές, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο εμφανές είναι το παχυντικό αποτέλεσμα στο κονίαμα, αλλά δεν είναι ευθέως ανάλογο. Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο παχύρρευστο θα είναι το υγρό κονίαμα, δηλαδή κατά την κατασκευή εκδηλώνεται ως προσκόλληση στην ξύστρα και υψηλή πρόσφυση στο υπόστρωμα. Αλλά δεν είναι χρήσιμο να αυξηθεί η δομική αντοχή του ίδιου του υγρού κονιάματος. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, η απόδοση κατά της χαλάρωσης δεν είναι εμφανής. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης που προστίθεται στο κονίαμα, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση κατακράτησης νερού και όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση συγκράτησης νερού. Όσον αφορά το μέγεθος των σωματιδίων, όσο πιο λεπτό είναι το σωματίδιο, τόσο καλύτερη είναι η κατακράτηση νερού. Αφού τα μεγάλα σωματίδια αιθέρα κυτταρίνης έρθουν σε επαφή με το νερό, η επιφάνεια διαλύεται αμέσως και σχηματίζει ένα πήκτωμα για να τυλίξει το υλικό για να αποτρέψει τη συνέχιση της διείσδυσης των μορίων του νερού. Μερικές φορές δεν μπορεί να διασκορπιστεί ομοιόμορφα και να διαλυθεί ακόμη και μετά από μακροχρόνια ανάδευση, σχηματίζοντας ένα θολό κροκιδωτικό διάλυμα ή συσσωμάτωση. Επηρεάζει πολύ την κατακράτηση νερού του αιθέρα κυτταρίνης και η διαλυτότητα είναι ένας από τους παράγοντες επιλογής αιθέρα κυτταρίνης. Η λεπτότητα είναι επίσης ένας σημαντικός δείκτης απόδοσης του αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης. Το HPMC που χρησιμοποιείται για το κονίαμα ξηρής σκόνης απαιτείται να είναι σκόνη, με χαμηλή περιεκτικότητα σε νερό και η λεπτότητα απαιτεί επίσης το 20%~60% του μεγέθους των σωματιδίων να είναι μικρότερο από 63um. Η λεπτότητα επηρεάζει τη διαλυτότητα του αιθέρα της μεθυλοκυτταρίνης. Το χοντρό MC είναι συνήθως κοκκώδες και είναι εύκολο να διαλυθεί στο νερό χωρίς συσσωμάτωση, αλλά ο ρυθμός διάλυσης είναι πολύ αργός, επομένως δεν είναι κατάλληλος για χρήση σε κονίαμα ξηρής σκόνης. Στο κονίαμα ξηρής σκόνης, το MC διασπείρεται μεταξύ υλικών τσιμέντου όπως αδρανή, λεπτόκοκκο πληρωτικό και τσιμέντο, και μόνο αρκετά λεπτή σκόνη μπορεί να αποφύγει τη συσσωμάτωση αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης κατά την ανάμιξη με νερό. Όταν το HPMC προστίθεται με νερό για να διαλυθούν τα συσσωματώματα, είναι πολύ δύσκολο να διασπαρεί και να διαλυθεί. Για το ψεκασμένο κονίαμα με μηχανική κατασκευή, η απαίτηση για λεπτότητα είναι μεγαλύτερη λόγω του μικρότερου χρόνου ανάμειξης. Η λεπτότητα του HPMC έχει επίσης κάποιο αντίκτυπο στην κατακράτηση νερού του. Σε γενικές γραμμές, για αιθέρες μεθυλοκυτταρίνης με το ίδιο ιξώδες αλλά διαφορετική λεπτότητα, με την ίδια ποσότητα προσθήκης, όσο λεπτότερος είναι τόσο καλύτερος είναι το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού. Η κατακράτηση νερού του HPMC σχετίζεται επίσης με τη χρησιμοποιούμενη θερμοκρασία και η κατακράτηση νερού του αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Ωστόσο, σε πραγματικές εφαρμογές υλικών, το κονίαμα ξηρής σκόνης εφαρμόζεται συχνά σε ζεστά υποστρώματα σε υψηλές θερμοκρασίες (υψηλές από 40 βαθμούς) σε πολλά περιβάλλοντα, όπως το σοβάτισμα εξωτερικών τοίχων κάτω από τον ήλιο το καλοκαίρι, το οποίο συχνά επιταχύνει τη σκλήρυνση του τσιμέντου και τη σκλήρυνση του κονίαμα ξηρής σκόνης. Η μείωση του ρυθμού κατακράτησης νερού οδηγεί στην προφανή αίσθηση ότι επηρεάζονται τόσο η εργασιμότητα όσο και η αντίσταση στις ρωγμές και είναι ιδιαίτερα κρίσιμο να μειωθεί η επίδραση των παραγόντων θερμοκρασίας υπό αυτήν την κατάσταση.

3. Πάχυνση και θιξοτροπία αιθέρα κυτταρίνης: Η δεύτερη λειτουργία του αιθέρα κυτταρίνης—παχυντικό αποτέλεσμα εξαρτάται από: τον βαθμό πολυμερισμού του αιθέρα κυτταρίνης, τη συγκέντρωση του διαλύματος, τη θερμοκρασία και άλλες συνθήκες. Η πηκτική ιδιότητα του διαλύματος είναι μοναδική για την αλκυλοκυτταρίνη και τα τροποποιημένα παράγωγά της. Οι ιδιότητες ζελατινοποίησης σχετίζονται με τον βαθμό υποκατάστασης, τη συγκέντρωση διαλύματος και τα πρόσθετα. Για τα τροποποιημένα παράγωγα υδροξυαλκυλίου, οι ιδιότητες της γέλης σχετίζονται επίσης με τον βαθμό τροποποίησης του υδροξυαλκυλίου. Για διάλυμα HPMC χαμηλού ιξώδους, μπορεί να παρασκευαστεί διάλυμα συγκέντρωσης 10%-15%, διάλυμα HPMC μεσαίου ιξώδους 5%-10% και HPMC υψηλού ιξώδους μπορεί να παρασκευάσει μόνο διάλυμα 2%-3% και το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης είναι συνήθως Η διαβάθμιση βαθμολογείται επίσης με διάλυμα 1%-2%. Ο αιθέρας κυτταρίνης υψηλού μοριακού βάρους έχει υψηλή παχυντική απόδοση. Τα πολυμερή με διαφορετικά μοριακά βάρη έχουν διαφορετικά ιξώδη στο ίδιο διάλυμα συγκέντρωσης. Υψηλός βαθμός πολυμερισμού. Το ιξώδες στόχος μπορεί να επιτευχθεί μόνο με την προσθήκη μεγάλης ποσότητας αιθέρα κυτταρίνης χαμηλού μοριακού βάρους. Το ιξώδες του εξαρτάται ελάχιστα από τον ρυθμό διάτμησης και το υψηλό ιξώδες φτάνει στο ιξώδες στόχο και η απαιτούμενη ποσότητα προσθήκης είναι μικρή και το ιξώδες εξαρτάται από την απόδοση πάχυνσης. Επομένως, για να επιτευχθεί μια ορισμένη συνοχή, πρέπει να είναι εγγυημένη μια ορισμένη ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης (συγκέντρωση του διαλύματος) και το ιξώδες του διαλύματος. Η θερμοκρασία του πηκτώματος του διαλύματος μειώνεται επίσης γραμμικά με την αύξηση της συγκέντρωσης του διαλύματος και πηκτωματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου αφού επιτευχθεί μια ορισμένη συγκέντρωση. Η συγκέντρωση πηκτώματος του HPMC είναι σχετικά υψηλή σε θερμοκρασία δωματίου. Η συνοχή μπορεί επίσης να ρυθμιστεί επιλέγοντας το μέγεθος των σωματιδίων και επιλέγοντας αιθέρες κυτταρίνης με διαφορετικούς βαθμούς τροποποίησης. Η λεγόμενη τροποποίηση είναι η εισαγωγή ενός ορισμένου βαθμού υποκατάστασης ομάδων υδροξυαλκυλίου στη δομή του σκελετού του MC. Αλλάζοντας τις τιμές σχετικής υποκατάστασης των δύο υποκαταστατών, δηλαδή τις τιμές σχετικής υποκατάστασης DS και ms των ομάδων μεθοξυ και υδροξυαλκυλίου που λέμε συχνά. Διάφορες απαιτήσεις απόδοσης αιθέρα κυτταρίνης μπορούν να ληφθούν αλλάζοντας τις σχετικές τιμές υποκατάστασης των δύο υποκαταστατών. Η σχέση μεταξύ συνοχής και τροποποίησης: η προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης επηρεάζει την κατανάλωση νερού του κονιάματος, η αλλαγή της αναλογίας νερού-συνδετικού νερού και τσιμέντου είναι το παχυντικό αποτέλεσμα, όσο μεγαλύτερη είναι η δόση, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατανάλωση νερού. Οι αιθέρες κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται σε δομικά υλικά σε σκόνη πρέπει να διαλύονται γρήγορα σε κρύο νερό και να παρέχουν μια κατάλληλη συνοχή για το σύστημα. Υπάρχει επίσης μια καλή γραμμική σχέση μεταξύ της συνοχής της πάστας τσιμέντου και της δοσολογίας του αιθέρα κυτταρίνης. Ο αιθέρας κυτταρίνης μπορεί να αυξήσει σημαντικά το ιξώδες του κονιάματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η δόση, τόσο πιο εμφανές είναι το αποτέλεσμα. Υδατικό διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης υψηλού ιξώδους έχει υψηλή θιξοτροπία, η οποία είναι επίσης ένα κύριο χαρακτηριστικό του αιθέρα κυτταρίνης. Επομένως, οι αιθέρες κυτταρίνης του ίδιου βαθμού ιξώδους παρουσιάζουν πάντα τις ίδιες ρεολογικές ιδιότητες εφόσον η συγκέντρωση και η θερμοκρασία διατηρούνται σταθερές. Τα δομικά πηκτώματα σχηματίζονται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία και εμφανίζονται εξαιρετικά θιξοτροπικές ροές. Οι αιθέρες κυτταρίνης υψηλής συγκέντρωσης και χαμηλού ιξώδους εμφανίζουν θιξοτροπία ακόμη και κάτω από τη θερμοκρασία της γέλης. Αυτό το ακίνητο είναι πολύ ωφέλιμο για τη ρύθμιση της ισοπέδωσης και της χαλάρωσης στην κατασκευή οικοδομικού κονιάματος. Πρέπει να εξηγηθεί εδώ ότι όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερη είναι η κατακράτηση νερού, αλλά όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο υψηλότερο είναι το σχετικό μοριακό βάρος του αιθέρα κυτταρίνης και η αντίστοιχη μείωση στη διαλυτότητά του, γεγονός που έχει αρνητικό αντίκτυπο σχετικά με τη συγκέντρωση κονιάματος και την απόδοση κατασκευής. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο εμφανές είναι το παχυντικό αποτέλεσμα στο κονίαμα, αλλά δεν είναι απολύτως ανάλογο. Κάποιο μεσαίο και χαμηλό ιξώδες, αλλά ο τροποποιημένος αιθέρας κυτταρίνης έχει καλύτερη απόδοση στη βελτίωση της δομικής αντοχής του υγρού κονιάματος. Με την αύξηση του ιξώδους, βελτιώνεται η κατακράτηση νερού του αιθέρα κυτταρίνης.

4. Επιβράδυνση του αιθέρα κυτταρίνης: Η τρίτη λειτουργία του αιθέρα κυτταρίνης είναι να καθυστερήσει τη διαδικασία ενυδάτωσης του τσιμέντου. Ο αιθέρας κυτταρίνης προσδίδει στο κονίαμα διάφορες ευεργετικές ιδιότητες και επίσης μειώνει τη θερμότητα πρώιμης ενυδάτωσης του τσιμέντου και καθυστερεί τη δυναμική διαδικασία ενυδάτωσης του τσιμέντου. Αυτό είναι δυσμενές για τη χρήση κονιάματος σε ψυχρές περιοχές. Αυτό το φαινόμενο επιβράδυνσης προκαλείται από την προσρόφηση μορίων αιθέρα κυτταρίνης σε προϊόντα ενυδάτωσης όπως το CSH και το ca(OH)2. Λόγω της αύξησης του ιξώδους του διαλύματος πόρων, ο αιθέρας κυτταρίνης μειώνει την κινητικότητα των ιόντων στο διάλυμα, καθυστερώντας έτσι τη διαδικασία ενυδάτωσης. Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του αιθέρα κυτταρίνης στο υλικό της ορυκτής γέλης, τόσο πιο έντονη είναι η επίδραση της καθυστέρησης ενυδάτωσης. Ο αιθέρας κυτταρίνης όχι μόνο καθυστερεί την πήξη, αλλά καθυστερεί και τη διαδικασία σκλήρυνσης του συστήματος τσιμεντοκονίας. Η επιβραδυντική επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης εξαρτάται όχι μόνο από τη συγκέντρωσή του στο σύστημα ορυκτών γέλης, αλλά και από τη χημική δομή. Όσο καλύτερη είναι η επιβραδυντική επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο ισχυρότερη είναι η επιβραδυντική επίδραση της υδρόφιλης υποκατάστασης από την υποκατάσταση που αυξάνει το νερό. Ωστόσο, το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης έχει μικρή επίδραση στην κινητική ενυδάτωσης του τσιμέντου. Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε αιθέρα κυτταρίνης, ο χρόνος πήξης του κονιάματος αυξάνεται σημαντικά. Υπάρχει μια καλή μη γραμμική συσχέτιση μεταξύ του αρχικού χρόνου πήξης του κονιάματος και της περιεκτικότητας σε αιθέρα κυτταρίνης και μια καλή γραμμική συσχέτιση μεταξύ του χρόνου τελικής πήξης και της περιεκτικότητας σε αιθέρα κυτταρίνης. Μπορούμε να ελέγξουμε τον χρόνο λειτουργίας του κονιάματος αλλάζοντας την ποσότητα του αιθέρα κυτταρίνης. Συνοψίζοντας, στο έτοιμο κονίαμα, ο αιθέρας κυτταρίνης παίζει ρόλο στη συγκράτηση του νερού, την πάχυνση, την καθυστέρηση της ισχύος ενυδάτωσης του τσιμέντου και τη βελτίωση της απόδοσης της κατασκευής. Η καλή ικανότητα συγκράτησης νερού κάνει την ενυδάτωση του τσιμέντου πιο ολοκληρωμένη, μπορεί να βελτιώσει το υγρό ιξώδες του υγρού κονιάματος, να αυξήσει την αντοχή συγκόλλησης του κονιάματος και να ρυθμίσει το χρόνο. Η προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης σε μηχανικό κονίαμα ψεκασμού μπορεί να βελτιώσει την απόδοση ψεκασμού ή άντλησης και τη δομική αντοχή του κονιάματος. Ως εκ τούτου, ο αιθέρας κυτταρίνης χρησιμοποιείται ευρέως ως σημαντικό πρόσθετο σε έτοιμο κονίαμα.