Sciodar stroighne modhnaithe éitear ceallalóis

Rinneadh staidéar ar éifeacht struchtúr móilíneach éagsúil éitear ceallalóis neamh-ianach ar struchtúr pore sciodair stroighne trí thástáil dlús feidhmíochta agus breathnóireacht ar struchtúr pore macrascópach agus micreascópach. Léiríonn na torthaí gur féidir éitear ceallalóis nonionic méadú ar an porosity sciodair stroighne. Nuair a bhíonn slaodacht sciodair modhnaithe éitear ceallalóis neamh-ianach comhchosúil, tá porosity naéitear ceallalóis hiodrocsaitileTá sciodar modhnaithe (HEC) níos lú ná an sciodar modhnaithe éitear meitile hiodrocsapróipil (HPMC) agus éitear meitile ceallalóis (MC). Dá ísle an slaodacht/meáchan móilíneach coibhneasta éitear ceallalóis HPMC a bhfuil ábhar grúpa comhchosúil aige, is ea is lú póiriúlacht a sciodar stroighne modhnaithe. Is féidir le héitear ceallalóis neamh-ianach an teannas dromchla de chéim leachtach a laghdú agus an sciodar stroighne a dhéanamh éasca le boilgeoga a fhoirmiú. Tá móilíní éitear ceallalóis neamh-ianach asaithe go treo ag comhéadan gáis-leachtach na boilgeoga, rud a mhéadaíonn slaodacht chéim an sciodair stroighne freisin agus a fheabhsaíonn cumas an sciodair stroighne na boilgeoga a chobhsú.

Eochairfhocail:éitear ceallalóis nonionic; Sciodar stroighne; Struchtúr pore; Struchtúr móilíneach; Teannas dromchla; slaodacht

Tá ramhrú agus coinneáil uisce den scoth ag éitear ceallalóis nonionic (dá ngairtear éitear ceallalóis anseo feasta), agus úsáidtear go forleathan é i moirtéal measctha tirim, coincréit féin-dhlúthaithe agus ábhair nua eile atá bunaithe ar stroighin. I measc na n-éitear ceallalóis a úsáidtear in ábhair stroighne-bhunaithe de ghnáth tá éitear ceallalóis meitile (MC), éitear ceallalóis hiodrocsapropil (HPMC), éitear ceallalóis hidroxyethyl (HEMC) agus éitear ceallalóis hiodrocsaitile (HEC), ina measc is iad HPMC agus HEMC na hiarratais is coitianta. .

Is féidir le héitear ceallalóis difear suntasach a dhéanamh ar struchtúr pore sciodair stroighne. Tháinig Pourchez et al., trí thástáil dlúis dealraitheach, tástáil méid pore (modh instealladh mearcair) agus anailís íomhá SEM, i gcrích gur féidir leis an éitear ceallalóis líon na bpiocháin a mhéadú le trastomhas de thart ar 500nm agus pores le trastomhas de thart ar 50-250μm i sciodar stroighne. Ina theannta sin, maidir le sciodair stroighne cruaite, tá dáileadh méid pore an sciodair stroighne modhnaithe HEC ísealmheáchan móilíneach cosúil leis an sciodair stroighne íon. Tá an méid pore iomlán de sciodair stroighne modhnaithe HEC ard-mheáchan móilíneach níos airde ná an sciodair stroighne íon, ach níos ísle ná an sciodar stroighne modhnaithe HPMC le comhsheasmhacht thart ar an gcéanna. Trí bhreathnú SEM, Zhang et al. fuarthas amach go bhféadfadh HEMC méadú suntasach a dhéanamh ar líon na pores le trastomhas de thart ar 0.1mm i moirtéal stroighne. Fuair ​​​​siad freisin trí thástáil instealladh mearcair go bhféadfadh HEMC méadú suntasach a dhéanamh ar an méid pore iomlán agus trastomhas pore meán sciodair stroighne, rud a d'eascair méadú suntasach ar líon na pores móra le trastomhas 50nm ~ 1μm agus pores móra le trastomhas níos mó. ná 1μm. Mar sin féin, laghdaíodh go suntasach líon na bpiocháin le trastomhas níos lú ná 50nm. Saric-Coric et al. chreid go ndéanfadh éitear ceallalóis sciodar stroighne níos póirsí agus go dtiocfadh méadú ar mhacrapóraí. Tá Jenni et al. thástáil an dlús feidhmíochta agus chinn sé go raibh an codán toirte pore de moirtéal stroighne modhnaithe HEMC thart ar 20%, cé nach raibh ach méid beag aeir i moirtéal stroighne íon. Silva et al. fuarthas amach, i dteannta leis an dá bhuaic ag 3.9 nm agus 40 ~ 75nm mar sciodar stroighne íon, go raibh dhá bhuaic ag 100 ~ 500nm freisin agus níos mó ná 100μm trí thástáil insteallta mearcair. Ma Baoguo et al. fuarthas amach gur mhéadaigh éitear ceallalóis líon na bpiocháin fíneáil le trastomhais níos lú ná 1μm agus pores móra le trastomhais níos mó ná 2μm i moirtéal stroighne trí thástáil instealladh mearcair. Maidir leis an gcúis go n-ardóidh éitear ceallalóis porosity sciodair stroighne, de ghnáth creidtear go bhfuil gníomhaíocht dromchla ag éitear ceallalóis, saibhreoidh sé sa chomhéadan aeir agus uisce, ag cruthú scannán, ionas go mbeidh na boilgeoga sa sciodar stroighne a chobhsú.

Tríd an anailís litríochta thuas, is féidir a fheiceáil go bhfuil aird mhór faighte ag éifeacht éitear ceallalóis ar struchtúr pore na n-ábhar atá bunaithe ar stroighin. Mar sin féin, tá go leor cineálacha éitear ceallalóis, an cineál céanna éitear ceallalóis, tá a meáchan móilíneach coibhneasta, ábhar grúpa agus paraiméadair struchtúir mhóilíneach eile an-difriúil freisin, agus níl taighdeoirí intíre agus eachtrannacha ar roghnú éitear ceallalóis ach teoranta dá n-iarratas faoi seach. réimse, easpa ionadaíochta, tá an chonclúid dosheachanta "róghinearálú", ionas nach bhfuil an míniú ar mheicníocht éitear ceallalóis domhain go leor. Sa pháipéar seo, rinneadh staidéar ar éifeacht éitear ceallalóis le struchtúr móilíneach difriúil ar struchtúr pore sciodair stroighne trí thástáil dlúis dealraitheach agus breathnóireacht ar struchtúr pore macrascópach agus micreascópach.

1. Tástáil

1.1 Amhábhair

Gnáth-stroighin Portland P·O 42.5 a rinne an stroighin a mhonaraigh Huaxin Cement Co., LTD., inar tomhaiseadh an comhdhéanamh ceimiceach trí speictriméadar fluaraiseachta X-gha-scaipthe tonnfhaid tonnfhad Ad-Vanced AXIOS (PANa - lytical, An Ísiltír), agus rinneadh meastachán ar chomhdhéanamh na céime trí mhodh Bogue.

Roghnaigh éitear ceallalóis ceithre chineál éitear ceallalóis tráchtála, faoi seach éitear ceallalóis meitile (MC), éitear ceallalóis hidroxypropil (HPMC1, HPMC2) agus éitear ceallalóis hidroxyethile (HEC), struchtúr móilíneach HPMC1 agus HPMC2 den chineál céanna, ach tá an slaodacht i bhfad níos lú ná HPMC2 , Is é sin, tá mais mhóilíneach choibhneasta HPMC1 i bhfad níos lú ná mais HPMC2. Mar gheall ar airíonna comhchosúla éitear ceallalóis hidroxyethyl meitile (HEMc) agus HPMC, níor roghnaíodh HEMCanna sa staidéar seo. Chun tionchar an ábhair taise ar thorthaí tástála a sheachaint, bácáladh gach éitear ceallalóis ag 98 ℃ ar feadh 2 uair roimh úsáid.

Rinneadh tástáil ar shlaodacht éitear ceallalóis ag viscosimeter rothlach NDJ-1B (Cuideachta Shanghai Changji). Ba é an tiúchan réitigh tástála (cóimheas mais éitear ceallalóis le huisce) 2.0%, bhí an teocht 20 ℃, agus ba é an ráta uainíochta 12r/min. Rinneadh tástáil ar an teannas dromchla éitear ceallalóis ag an modh fáinne. Ba é teannasmhéadar uathoibríoch JK99A (Cuideachta Shanghai Zhongchen) an ionstraim tástála. Ba é tiúchan an tuaslagáin tástála 0.01% agus ba é 20 ℃ an teocht. Soláthraíonn an monaróir ábhar grúpa éitear ceallalóis.

De réir slaodacht, teannas dromchla agus ábhar grúpa éitear ceallalóis, nuair a bhíonn an tiúchan réitigh 2.0%, is é an cóimheas slaodachta de thuaslagán HEC agus HPMC2 ná 1:1.6, agus is é an cóimheas slaodachta de réiteach HEC agus MC ná 1: 0.4, ach sa tástáil seo, is é 0.35 an cóimheas uisce-stroighne, is é 0.6% an cóimheas uasta stroighne, tá an cóimheas mais éitear ceallalóis le huisce thart ar 1.7%, níos lú ná 2.0%, agus tá éifeacht sineirgisteacha sciodair stroighne ar shlaodacht, mar sin de difríocht slaodachta de HEC, HPMC2 nó MC sciodair stroighin modhnaithe beag.

De réir slaodacht, teannas dromchla agus ábhar grúpa éitear ceallalóis, tá teannas dromchla gach éitear ceallalóis difriúil. Tá an dá ghrúpa hidreafileacha ag éitear ceallalóis (grúpaí hiodrocsaile agus éitear) agus grúpaí hidreafóbach (fáinne carbóin meitile agus glúcóis), is dromchlaghníomhaí é. Tá éitear ceallalóis difriúil, tá cineál agus ábhar grúpaí hydrophilic agus hidreafóbach difriúil, rud a fhágann go bhfuil teannas dromchla difriúil ann.

1.2 Modhanna tástála

Ullmhaíodh sé chineál sciodair stroighne, lena n-áirítear sciodair stroighne íon, sciodar stroighne modhnaithe ceithre éitear ceallalóis (MC, HPMCl, HPMC2 agus HEC) le cóimheas stroighne 0.60% agus sciodar stroighne modhnaithe HPMC2 le cóimheas stroighne 0.05%. Tag, MC - 0.60, HPMCl - 0.60, Hpmc2-0.60. Léiríonn HEC 1-0.60 agus hpMC2-0.05 go bhfuil an cóimheas uisce-stroighne araon 0.35.

Sciodar stroighne den chéad uair i gcomhréir le GB/T 17671 1999 “modh tástála neart moirtéal stroighne (modh ISO)” déanta i mbloc tástála priosmaí 40mm × 40mm × 160mm, faoi choinníoll 20 ℃ curing séalaithe 28d. Tar éis a dhlús dealraitheach a mheá agus a ríomh, bhí sé scáinte oscailte le casúr beag, agus breathnaíodh riocht macra-phoill an chuid lárnach den bhloc tástála agus tógadh grianghraf le ceamara digiteach. Ag an am céanna, tógadh píosaí beaga 2.5 ~ 5.0mm le haghaidh breathnóireachta ag micreascóp optúil (micreascóp físeáin tríthoiseach HIROX) agus micreascóp leictreon scanadh (JSM-5610LV).

2. Torthaí tástála

2.1 Dlús dealraitheach

De réir dlús dealraitheach sciodair stroighne arna mhodhnú ag éitear ceallalóis éagsúla, (1) is é an dlús dealraitheach de sciodair stroighne íon an ceann is airde, is é sin 2044 kg/m³; Ba é dlús dealraitheach na gceithre chineál sciodair modhnaithe éitear ceallalóis leis an gcóimheas stroighne de 0.60% ná 74% ~ 88% de sin sciodair stroighne íon, rud a léiríonn gurb é éitear ceallalóis ba chúis leis an méadú ar phaireachas sciodair stroighne. (2) Nuair a bhíonn an cóimheas idir stroighne agus stroighin 0.60%, tá éifeacht na n-éitear ceallalóis éagsúla ar phaireachas sciodair stroighne an-difriúil. Tá slaodacht sciodair stroighne modhnaithe HEC, HPMC2 agus MC cosúil leis, ach is é an dlús dealraitheach sciodair stroighne modhnaithe HEC an ceann is airde, rud a léiríonn go bhfuil porosity sciodair stroighne modhnaithe HEC níos lú ná sciodair stroighne modhnaithe HEC2 agus Mc le slaodacht comhchosúil. . Tá ábhar grúpa comhchosúil ag HPMc1 agus HPMC2, ach tá slaodacht HPMCl i bhfad níos ísle ná sin HPMC2, agus tá dlús dealraitheach sciodar stroighne modhnaithe HPMCl i bhfad níos airde ná an sciodair stroighne modhnaithe HPMCl, rud a léiríonn nuair a bhíonn an t-ábhar grúpa cosúil le chéile. , dá ísle an slaodacht éitear ceallalóis, is lú an porosity an sciodair stroighne modhnaithe. (3) Nuair a bhíonn an cóimheas stroighne-go-stroighin an-bheag (0.05%), tá dlús dealraitheach sciodar stroighne modhnaithe HPMC2 gar go bunúsach leis an sciodair stroighne íon, rud a léiríonn go bhfuil éifeacht éitear ceallalóis ar porosity stroighne. sciodar an-bheag.

2.2 pore macrascópach

De réir na grianghraif alt de sciodair stroighin modhnaithe éitear ceallalóis a ghlac ceamara digiteach, tá sciodair stroighin íon an-dlúth, beagnach aon phiocháin infheicthe; Tá níos mó pores macrascópacha ag na ceithre chineál sciodair modhnaithe éitear ceallalóis le cóimheas stroighne 0.60%, rud a léiríonn go bhfuil méadú ar phaireachas sciodair stroighne mar thoradh ar éitear ceallalóis. Cosúil le torthaí na tástála dlúis dealraitheach, tá an éifeacht atá ag cineálacha agus ábhar éitear ceallalóis éagsúla ar phóiriúlacht sciodair stroighne an-difriúil. Tá slaodacht sciodair mhodhnaithe HEC, HPMC2 agus MC comhchosúil, ach tá porosity sciodair mhodhnaithe HEC níos lú ná mar atá ag sciodar modhnaithe HPMC2 agus MC. Cé go bhfuil ábhar grúpa comhchosúil ag HPMC1 agus HPMC2, tá porosity níos lú ag sciodar modhnaithe HPMC1 le slaodacht níos ísle. Nuair a bhíonn an cóimheas stroighne-go-stroighne de sciodar modhnaithe HPMc2 an-bheag (0.05%), tá líon na bpiocháin macrascópacha méadaithe beagán ná an sciodair stroighne íon, ach laghdaítear go mór é ná an sciodair modhnaithe HPMC2 le 0.60% stroighne-go -cóimheas stroighne.

2.3 pore micreascópach

4. Conclúid

(1) Is féidir le éitear ceallalóis porosity sciodair stroighne a mhéadú.

(2) Tá éifeacht an éitear ceallalóis ar phaireachas sciodair stroighne le paraiméadair struchtúir mhóilíneacha éagsúla difriúil: nuair a bhíonn slaodacht sciodair stroighne modhnaithe éitear ceallalóis cosúil leis, tá porosity sciodair stroighne modhnaithe HEC níos lú ná HPMC agus MC modhnaithe. sciodar stroighne; Dá ísle an slaodacht/meáchan móilíneach coibhneasta éitear ceallalóis HPMC a bhfuil ábhar grúpa comhchosúil aige, is ea is lú póiriúlacht a sciodar stroighne modhnaithe.

(3) Tar éis éitear ceallalóis a chur isteach sa sciodair stroighne, laghdaítear an teannas dromchla céim leachtach, ionas go mbeidh an sciodar stroighne éasca le boilgeoga a fhoirmiú i móilíní éitear ceallalóis asaithe treorach sa chomhéadan gás-leachtach mboilgeog, feabhas a chur ar neart agus toughness de. asaithe scannán leacht mboilgeog sa chomhéadan gáis-leacht mboilgeog, feabhas a chur ar neart an scannáin leacht mboilgeog agus cumas an láib diana a neartú chun an mboilgeog a chobhsú.