Sioda saimeant atharraichte le ether ceallalose

Chaidh buaidh structar moileciuil eadar-dhealaichte de ether ceallalose neo-ionic air structar pore iogart saimeant a sgrùdadh le deuchainn dùmhlachd coileanaidh agus sgrùdadh structar pore macroscopic agus microscopach. Tha na co-dhùnaidhean a’ sealltainn gum faod ether ceallalose nonionic àrdachadh a dhèanamh air porosity sioda saimeant. Nuair a tha slaodachd sioda atharraichte le ether ceallalose neo-ionic coltach, tha porosityether ceallalose hydroxyethylTha sioda atharraichte (HEC) nas lugha na an sioda atharraichte hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) agus methyl cellulose ether (MC). Mar as ìsle an slaodachd / cuideam moileciuil coimeasach de ether ceallalose HPMC le susbaint buidhne coltach ris, is ann as lugha a bhios porosity an t-siodar saimeant atharraichte aige. Faodaidh ether ceallalose neo-ionic teannachadh uachdar ìre liùlach a lughdachadh agus an sioda saimeant a dhèanamh furasta builgeanan a chruthachadh. Tha moileciuilean ether ceallalose neo-ionic air an toirt a-steach gu stiùir aig eadar-aghaidh gas-liquid nam builgeanan, a tha cuideachd a’ meudachadh slaodachd ìre an t-siùrraidh saimeant agus ag àrdachadh comas an t-sioda saimeant gus na builgeanan a dhèanamh seasmhach.

Prìomh fhaclan:ether ceallalose nonionic; Sioda saimeant; Structar pore; structar moileciuil; teannachadh uachdar; slaodachd

Tha tiugh agus gleidheadh ​​​​uisge sàr-mhath aig ether ceallalose nonionic (ris an canar an-seo ether ceallalose), agus tha e air a chleachdadh gu farsaing ann an mortar measgaichte tioram, cruadhtan fèin-chumte agus stuthan ùra eile stèidhichte air saimeant. Mar as trice bidh ethers ceallalose air an cleachdadh ann an stuthan stèidhichte air saimeant a’ toirt a-steach ether methyl cellulose (MC), hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC), hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC) agus hydroxyethyl cellulose ether (HEC), am measg sin is e HPMC agus HEMC na tagraidhean as cumanta. .

Faodaidh ether ceallalose buaidh mhòr a thoirt air structar pore sioda saimeant. Cho-dhùin Pourchez et al., tro dheuchainn dùmhlachd follaiseach, deuchainn meud pore (modh in-stealladh airgead-beò) agus mion-sgrùdadh ìomhaigh sEM, gum faod ether ceallalose an àireamh de phòlaichean àrdachadh le trast-thomhas de mu 500nm agus pores le trast-thomhas de mu 50-250μm ann an sioda saimeant. A bharrachd air an sin, airson siodar saimeant cruaidh, tha cuairteachadh meud pore de shioda saimeant atharraichte HEC le cuideam ìosal coltach ris an fheadhainn a th’ ann an sioda saimeant fìor. Tha an ìre pore iomlan de shiodar saimeant atharraichte HEC le cuideam mòr moileciuil nas àirde na an ìre de shioda saimeant fìor-ghlan, ach nas ìsle na an ìre de shioda saimeant atharraichte HPMC le timcheall air an aon cunbhalachd. Tro amharc SEM, tha Zhang et al. lorg gum faodadh HEMC àrdachadh mòr a thoirt air an àireamh de phòlaichean le trast-thomhas de mu 0.1mm ann an mortar saimeant. Lorg iad cuideachd tro dheuchainn in-stealladh airgead-beò gum faodadh HEMC àrdachadh mòr a thoirt air an àireamh pore iomlan agus trast-thomhas pore cuibheasach iogart saimeant, a’ leantainn gu àrdachadh mòr anns an àireamh de phòlaichean mòra le trast-thomhas de 50nm ~ 1μm agus pores mòra le trast-thomhas de bharrachd na 1 m. Ach, chaidh an àireamh de phòlaichean le trast-thomhas nas lugha na 50nm a lùghdachadh gu mòr. Saric-Coric et al. bha e den bheachd gun dèanadh ether ceallalose iogart saimeant nas dorra agus gun toireadh e àrdachadh ann am macropores. Jenni et al. deuchainn air an dùmhlachd coileanaidh agus cho-dhùin iad gu robh am bloigh meud pore de mortar saimeant atharraichte HEMC timcheall air 20%, fhad ‘s nach robh ach glè bheag de dh’ adhair ann an mortar saimeant fìor. Silva et al. lorg, a bharrachd air an dà stùc aig 3.9 nm agus 40 ~ 75nm mar shioda saimeant fìor-ghlan, gu robh dà stùc ann cuideachd aig 100 ~ 500nm agus nas àirde na 100μm tro dheuchainn in-stealladh airgead-beò. Ma Baoguo et al. lorg gun do mheudaich ether ceallalose an àireamh de phòlaichean mìn le trast-thomhas nas lugha na 1μm agus pòlaichean mòra le trast-thomhas nas motha na 2μm ann an mortar saimeant tro dheuchainn in-stealladh airgead-beò. A thaobh an adhbhair gu bheil ether ceallalose a’ meudachadh porosity iogart saimeant, mar as trice thathas a’ creidsinn gu bheil gnìomhachd uachdar aig ether ceallalose, a bheir beairteas san eadar-aghaidh èadhair is uisge, a’ cruthachadh film, gus na builgeanan a dhèanamh seasmhach ann an sioda saimeant.

Tron sgrùdadh litreachais gu h-àrd, chìthear gu bheil buaidh ether ceallalose air structar pore stuthan stèidhichte air saimeant air aire mhòr fhaighinn. Ach, tha iomadh seòrsa de ether ceallalose ann, tha an aon sheòrsa de ether ceallalose, a chuideam moileciuil coimeasach, susbaint buidhne agus paramadairean structar moileciuil eile gu math eadar-dhealaichte, agus chan eil luchd-rannsachaidh dachaigheil is cèin air taghadh ether ceallalose ach cuingealaichte ris an tagradh aca. raon, dìth riochdachaidh, tha an co-dhùnadh do-sheachanta “overgeneralization”, gus nach bi mìneachadh air uidheamachd ceallalose ether domhainn gu leòr. Anns a’ phàipear seo, chaidh buaidh ether ceallalose le structar moileciuil eadar-dhealaichte air structar pore iogart saimeant a sgrùdadh le deuchainn dùmhlachd follaiseach agus sgrùdadh structar pore macroscopic agus microscopach.

1. Deuchainn

1.1 Stuthan amh

B’ e saimeant àbhaisteach P·O 42.5 Portland a bh’ anns an t-saimeant air a dhèanamh le Huaxin Cement Co., LTD., Anns an deach an co-dhèanamh ceimigeach a thomhas le AXIOS Ad-Vanced wavelength dispersion-seòrsa X-ray fluorescence spectrometer (PANa - lytical, An Òlaind), agus chaidh co-dhèanamh na h-ìre a mheas a rèir modh Bogue.

Thagh ether ceallalose ceithir seòrsaichean ether ceallalose malairteach, fa leth ether ceallalose methyl (MC), ether hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC1, HPMC2) agus ether ceallalose hydroxyethyl (HEC), structar moileciuil HPMC1 agus HPMC2 coltach ris, ach tha an slaodachd mòran nas lugha na HPMC2 , Is e sin, tha meud moileciuil coimeasach HPMC1 mòran nas lugha na sin HPMC2. Mar thoradh air na feartan coltach ri hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMc) agus HPMC, cha deach HEMCn a thaghadh san sgrùdadh seo. Gus buaidh susbaint taiseachd air toraidhean deuchainn a sheachnadh, chaidh a h-uile ether ceallalose a bhruich aig 98 ℃ airson 2h mus deach a chleachdadh.

Chaidh slaodachd ether ceallalose a dhearbhadh le viscosimeter rothlach NDJ-1B (Companaidh Shanghai Changji). B ’e an dùmhlachd fuasgladh deuchainn (co-mheas mòr de ether ceallalose gu uisge) 2.0%, b’ e an teòthachd 20 ℃, agus b ’e an ìre cuairteachaidh 12r / min. Chaidh teannachadh uachdar ether ceallalose a dhearbhadh leis an dòigh fàinne. B’ e an inneal deuchainn tensiometer fèin-ghluasadach JK99A (Companaidh Shanghai Zhongchen). Bha dùmhlachd an fhuasglaidh deuchainn 0.01% agus bha an teòthachd 20 ℃. Tha susbaint buidheann ether ceallalose air a thoirt seachad leis an neach-dèanamh.

A rèir slaodachd, teannachadh uachdar agus susbaint buidhne de ether ceallalose, nuair a tha dùmhlachd an fhuasglaidh 2.0%, is e an co-mheas slaodachd de fhuasgladh HEC agus HPMC2 1: 1.6, agus is e an co-mheas slaodachd de fhuasgladh HEC agus MC 1: 0.4, ach anns an deuchainn seo, is e an co-mheas uisge-saimeant 0.35, is e an co-mheas saimeant as àirde 0.6%, tha an co-mheas mòr de ether ceallalose gu uisge timcheall air 1.7%, nas lugha na 2.0%, agus tha buaidh synergistic siodar saimeant air slaodachd, mar sin an tha eadar-dhealachadh slaodachd de shioda saimeant atharraichte HEC, HPMC2 no MC beag.

A rèir slaodachd, teannachadh uachdar agus susbaint buidhne de ether ceallalose, tha teannachadh uachdar gach ether ceallalose eadar-dhealaichte. Tha an dà bhuidheann hydrophilic aig ether ceallalose (buidhnean hydroxyl agus ether) agus buidhnean hydrophobic (fàinne carbon methyl agus glucose), na surfactant. Tha ether ceallalose eadar-dhealaichte, tha seòrsa agus susbaint bhuidhnean hydrophilic agus hydrophobic eadar-dhealaichte, a ’leantainn gu teannachadh uachdar eadar-dhealaichte.

1.2 Modhan deuchainn

Chaidh sia seòrsa de shiodar saimeant ullachadh, a’ toirt a-steach siodar saimeant fìor-ghlan, ceithir ether ceallalose (MC, HPMCl, HPMC2 agus HEC) atharraichte saimeant saimeant le co-mheas saimeant 0.60% agus siodar saimeant atharraichte HPMC2 le co-mheas saimeant 0.05%. Ref, MC - 0.60, HPMCl - 0.60, Hpmc2-0.60. Tha HEC 1-0.60 agus hpMC2-0.05 a’ nochdadh gu bheil an co-mheas uisge-saimeant an dà chuid aig 0.35.

Sioda saimeant an-toiseach a rèir GB / T 17671 1999 “modh deuchainn neart mortar saimeant (modh ISO)” air a dhèanamh a-steach do bhloca deuchainn prism 40mm × 40mm × 160mm, fo chumha 20 ℃ sìolachadh ròin 28d. Às deidh dha an dùmhlachd follaiseach a thomhas agus obrachadh a-mach, chaidh a sgàineadh fosgailte le òrd beag, agus chaidh suidheachadh macro toll meadhan pàirt a ’bhloc deuchainn fhaicinn agus chaidh dealbh a thogail dheth le camara didseatach. Aig an aon àm, chaidh pìosan beaga de 2.5 ~ 5.0mm a thoirt airson amharc le miocroscop optigeach (miocroscop bhidio trì-thaobhach HIROX) agus miocroscop dealanach sganaidh (JSM-5610LV).

2. Toraidhean deuchainn

2.1 Dùmhlachd follaiseach

A rèir an dùmhlachd follaiseach de shioda saimeant air atharrachadh le diofar ethers ceallalose, (1) is e an dùmhlachd follaiseach de shiodar saimeant fìor an ìre as àirde, is e sin 2044 kg / m³; B’ e an dùmhlachd a rèir coltais de na ceithir seòrsa de shioda atharraichte ether ceallalose leis a’ cho-mheas saimeant de 0.60% 74% ~ 88% de sin de shiodar saimeant fìor-ghlan, a’ nochdadh gur e ether ceallalose a dh’ adhbhraich àrdachadh ann am porosity sioda saimeant. (2) Nuair a tha an co-mheas de saimeant gu saimeant 0.60%, tha buaidh diofar cheallalose ethers air porosity siodar saimeant glè eadar-dhealaichte. Tha slaodachd siodar saimeant atharraichte HEC, HPMC2 agus MC coltach ri chèile, ach tha an dùmhlachd follaiseach de shioda saimeant atharraichte HEC aig an ìre as àirde, a’ nochdadh gu bheil porosity siodar saimeant atharraichte HEC nas lugha na an ìre de shiodar saimeant atharraichte HPMc2 agus Mc le slaodachd coltach ris. . Tha susbaint buidhne coltach ri HPMc1 agus HPMC2, ach tha slaodachd HPMCl mòran nas ìsle na HPMC2, agus tha an dùmhlachd follaiseach de shiodar saimeant atharraichte HPMCl gu math nas àirde na an ìre de shiodar saimeant atharraichte HPMC2, a tha a’ nochdadh nuair a tha susbaint na buidhne coltach ri chèile. , mar as ìsle a tha slaodachd ether ceallalose, is ann as ìsle a bhios porosity an t-siodar saimeant atharraichte. (3) Nuair a tha an co-mheas saimeant-gu-saimeant glè bheag (0.05%), tha an dùmhlachd coltach ri siodar saimeant atharraichte HPMC2 gu ìre mhòr faisg air an ìre de shiodar saimeant fìor-ghlan, a’ nochdadh gu bheil buaidh ether ceallalose air porosity saimeant. tha sileadh glè bheag.

2.2 pore macroscopic

A rèir na h-earrainn de dhealbhan de shiodar saimeant atharraichte le ether ceallalose air a thogail le camara didseatach, tha sgiorta saimeant fìor-ghlan gu math dùmhail, cha mhòr nach eil pòlaichean ri fhaicinn; Tha barrachd phòlaichean macroscopach aig na ceithir seòrsaichean de shiodar ceallalose atharraichte le co-mheas saimeant 0.60%, a’ nochdadh gu bheil ether ceallalose a’ leantainn gu àrdachadh ann am porosity sioda saimeant. Coltach ri toraidhean an deuchainn dùmhlachd follaiseach, tha buaidh diofar sheòrsaichean ether ceallalose agus susbaint air porosity sioda saimeant gu math eadar-dhealaichte. Tha slaodachd sioda atharraichte HEC, HPMC2 agus MC coltach ri chèile, ach tha porosity sioda atharraichte HEC nas lugha na an ìre de shioda atharraichte HPMC2 agus MC. Ged a tha susbaint buidhne coltach ri HPMC1 agus HPMC2, tha porosity nas lugha aig siodar atharraichte HPMC1 le slaodachd nas ìsle. Nuair a tha an co-mheas saimeant-gu-saimeant de shioda atharraichte HPMc2 glè bheag (0.05%), tha an àireamh de phòlaichean macroscopach air a dhol suas beagan na an àireamh de shioda saimeant fìor, ach air a lughdachadh gu mòr na an àireamh de shioda atharraichte HPMC2 le 0.60% saimeant-gu - co-mheas saimeant.

2.3 pore microscopach

4. Co-dhùnadh

(1) Faodaidh ether ceallalose porosity sioda saimeant àrdachadh.

(2) Tha buaidh ether ceallalose air porosity siodar saimeant le diofar pharaimearan structar moileciuil eadar-dhealaichte: nuair a tha slaodachd siodar saimeant atharraichte le ether ceallalose coltach, tha porosity siodar saimeant atharraichte HEC nas lugha na an ìre aig HPMC agus MC atharraichte. sioda saimeant; Mar as ìsle an slaodachd / cuideam moileciuil coimeasach de ether ceallalose HPMC le susbaint buidhne den aon seòrsa, is ann as ìsle a bhios porosity an t-sioda saimeant atharraichte aige.

(3) Às deidh dha ether ceallalose a chuir a-steach do shiodan saimeant, tha teannachadh uachdar ìre liùlach air a lughdachadh, gus am bi an siodar saimeant furasta builgeanan a chruthachadh i moileciuilean ceallalose ether insorption stiùiridh anns an eadar-aghaidh builgean gas-liquid, ag adhartachadh neart agus cruas bidh am film lionn builgean a’ nochdadh anns an eadar-aghaidh builgean gas-liquid, ag adhartachadh neart an fhilm lionn builgean agus a ’neartachadh comas an eabar cruaidh gus am builgean a dhèanamh seasmhach.