Chanjman Viskozite Etè seluloz sou andui ki baze sou Siman

Epesman se yon efè modifikasyon enpòtan nan etè seluloz sou materyèl ki baze sou siman. Efè kontni etè seluloz, vitès wotasyon viskozitè ak tanperati sou chanjman viskozite nan siman modifye etè seluloz.lacho ki baze sou yo te etidye. Rezilta yo montre ke viskozite a nan simanlacho ki baze sou ogmante kontinyèlman ak ogmantasyon nan kontni etè seluloz, ak viskozite nan solisyon etè seluloz ak siman.lacho ki baze sou gen yon "efè sipèpozisyon konpoze"; pseudoplasticity nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou pi ba pase siman pilacho ki baze sou, ak viskozite a pi ba vitès wotasyon enstriman an, oswa pi ba a viskozite nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou, oswa pi ba kontni an nan etè seluloz, pi evidan nan pseudoplasticity nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou; Avèk efè konbine nan hydrasyon, viskozite nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou ap ogmante oswa diminye. Diferan kalite etè seluloz gen diferan chanjman nan viskozite siman modifye alacho ki baze sou.

Mo kle: etè seluloz; simanlacho ki baze sou; viskozite

0、Prefas

Etè seluloz yo souvan itilize kòm ajan retansyon dlo ak epesè pou materyèl ki baze sou siman. Dapre diferan substituants, etè seluloz yo itilize nan materyèl ki baze sou siman jeneralman gen ladan methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxyethyl methyl cellulose Ether (Hydroxyethyl methyl cellulose, HEMC) ak hydroxypropyl methyl cellulose (Hydroxypropyl methyl cellulose, HPMC), pami ki HPMC ak HEMC yo se pi souvan itilize yo.

Epesman se yon efè modifikasyon enpòtan nan etè seluloz sou materyèl ki baze sou siman. Etè seluloz ka dote mòtye mouye a ak viskozite ekselan, siyifikativman ogmante kapasite nan lyezon ant mòtye mouye a ak kouch debaz la, ak amelyore pèfòmans nan anti-sag nan mòtye a. Li kapab tou ogmante kapasite omojèn ak anti-dispèsyon materyèl ki fèk melanje ki baze sou siman, epi anpeche delaminasyon, segregasyon ak senyen nan mòtye ak konkrè.

Efè a epesman nan etè seluloz sou materyèl ki baze sou siman ka evalye quantitatively pa modèl la reolojik nan materyèl ki baze sou siman. Materyèl ki baze sou siman yo anjeneral konsidere kòm likid Bingham, se sa ki, lè estrès taye r aplike a pi piti pase estrès sede r0, materyèl la rete nan fòm orijinal li epi li pa koule; lè estrès taye r a depase estrès sede r0, objè a sibi deformation koule, ak estrès taye estrès r a gen yon relasyon lineyè ak pousantaj deformasyon y, sa vle di, r=r0+f.·y, kote f se viskozite plastik la. Etè seluloz jeneralman ogmante estrès pwodiksyon an ak viskozite plastik nan materyèl siman ki baze sou, sepandan, pi ba dòz mennen nan pi ba estrès sede ak viskozite plastik, sitou akòz efè a lè-antre nan etè seluloz. Rechèch Patural montre ke pwa molekilè nan etè seluloz ogmante, estrès pwodiksyon an nan siman.lacho ki baze sou diminye, epi konsistans la ogmante.

Viskozite nan simanlacho ki baze sou se yon endèks enpòtan pou evalye efè epesman seluloz etè sou materyèl ki baze sou siman. Gen kèk literati yo te eksplore lwa chanjman viskozite nan solisyon etè seluloz, men gen toujou yon mank de rechèch ki enpòtan sou efè a nan etè seluloz sou chanjman nan viskozite nan siman.lacho ki baze sou. An menm tan an, selon diferan kalite substituents, genyen anpil kalite etè cellulose. Enpak diferan kalite ak viskozite etè seluloz sou chanjman siman anlacho ki baze sou viskozite se tou yon pwoblèm trè konsène nan itilize nan etè seluloz. Travay sa a sèvi ak yon viskozitè wotasyon pou etidye chanjman viskozite seluloz etè modifye siman lisier diferan kalite ak viskozite anba diferan rapò poly-sann, vitès wotasyon ak tanperati.

1. Eksperyans

1.1 Matyè premyè

(1) Etè seluloz. Yo te chwazi sis kalite etè seluloz ki souvan itilize nan peyi mwen an, ki gen ladan 1 kalite MC, 1 kalite HEC, 2 kalite HPMC ak 2 kalite HEMC, nan mitan ki viskozite 2 kalite HPMC ak 2 kalite HEMC te evidamman. diferan. Viskozite a nan etè seluloz te teste pa NDJ-1B viskozitè wotasyon (Shanghai Changji Company), konsantrasyon nan solisyon tès la te 1.0% oswa 2.0%, tanperati a te 20.°C, ak vitès wotasyon an te 12r / min.

(2) Siman. Siman Portland òdinè ki te pwodwi pa Wuhan Huaxin Cement Co, Ltd gen yon spesifikasyon nan P·O 42.5 (GB 175-2007).

1.2 Metòd mezi viskozite nan solisyon etè seluloz

Pran yon echantiyon etè seluloz ki gen kalite espesifye epi ajoute li nan yon gode vè 250mL, apresa ajoute 250g dlo cho nan apeprè 90.°C; brase konplètman ak yon baton vè fè etè a seluloz fòme yon sistèm dispèsyon inifòm nan dlo a cho, epi an menm tan an mete bèk la Cool nan lè a. Lè solisyon an kòmanse jenere viskozite epi li pa pral presipite ankò, sispann brase imedyatman; lè solisyon an refwadi nan lè a jiskaske koulè a ​​inifòm, mete gode a nan yon beny dlo tanperati konstan, epi kenbe tanperati a nan tanperati a espesifye. Erè a se± 0.1°C; apre 2h (kalkile nan tan an kontak nan etè seluloz ak dlo cho), mezire tanperati a nan sant solisyon an ak yon tèmomèt. Pwodiksyon) rotor mete nan solisyon an nan pwofondè ki espesifye, apre yo fin kanpe pou 5min, mezire viskozite li yo.

1.3 Viskozite mezi seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou

Anvan eksperyans lan, kenbe tout matyè premyè yo nan tanperati a espesifye, peze mas la espesifye nan etè seluloz ak siman, melanje yo byen, epi ajoute dlo tiyo nan tanperati a espesifye nan yon beaker vè 250mL ak yon rapò dlo-siman nan 0.65; Lè sa a, ajoute poud sèk la nan gode a epi tann pou 3 minit Brase byen ak yon baton an vè pou 300 fwa, mete rotor la nan yon viskomèt wotasyon (tip NDJ-1B, ki te pwodwi pa Shanghai Changji Geological Instrument Co., Ltd.) nan la. solisyon nan yon pwofondè espesifye, epi mezire viskozite li apre kanpe pou 2 minit. Yo nan lòd yo evite enfliyans nan chalè hydrasyon siman sou tès la viskozite nan simanlacho ki baze sou otank posib, viskozite nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou yo dwe teste lè siman an an kontak ak dlo pou 5 minit.

2. Rezilta ak analiz

2.1 Efè kontni seluloz etè

Kantite etè seluloz isit la refere a rapò mas nan etè seluloz ak siman, se sa ki, rapò a polyash. Soti nan enfliyans nan P2, E2 ak H1 twa kalite etè seluloz sou chanjman nan viskozite nan simanlacho ki baze sou nan dòz diferan (0.1%, 0.3%, 0.6% ak 0.9%), li ka wè ke apre yo fin ajoute etè seluloz, viskozite a nan simanlacho ki baze sou Viskozite ogmante; kòm kantite lajan an nan etè seluloz ogmante, viskozite a nan simanlacho ki baze sou ogmante kontinyèlman, ak seri a nan ogmantasyon nan viskozite nan simanlacho ki baze sou tou vin pi gwo.

Lè rapò a dlo-siman se 0.65 ak kontni an etè seluloz se 0.6%, konsidere dlo a boule nan idratasyon inisyal la nan siman, konsantrasyon nan etè seluloz relatif nan dlo se apeprè 1%. Lè konsantrasyon an se 1%, solisyon akeuz P2, E2 ak H1 viskozite yo se 4990mPa.·S, 5070mPa·S ak 5250mPa·s respektivman; lè rapò a dlo-siman se 0.65, viskozite a nan siman pi bon kalitelacho ki baze sou se 836 mPa·S. Sepandan, viskozite P2, E2 ak H1 twa seluloz etè modifye siman siman yo se 13800mPa.·S, 12900mPa·S ak 12700mPa·s respektivman. Li evidan, viskozite nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou se pa viskozite nan solisyon etè seluloz ak adisyon a senp nan viskozite a nan siman pi bon kalitelacho ki baze sou se siyifikativman pi gran pase sòm de viskozite yo, se sa ki, viskozite nan solisyon an etè seluloz ak viskozite nan siman an.lacho ki baze sou gen yon "efè sipèpozisyon konpoze". Viskozite nan solisyon etè seluloz soti nan idrofilisite a fò nan gwoup idroksil ak lyezon etè nan molekil etè seluloz ak estrikti rezo ki genyen twa dimansyon ki te fòme pa molekil etè seluloz nan solisyon an; viskozite nan siman pi bon kalitelacho ki baze sou soti nan rezo ki te fòme ant estrikti pwodwi hydrasyon siman. Depi polymère ak pwodwi hydrasyon siman yo souvan fòme yon estrikti rezo interpenetrating, nan seluloz etè modifye siman an.lacho ki baze sou, estrikti rezo ki genyen twa dimansyon nan etè seluloz ak estrikti rezo pwodwi idratasyon siman yo mare, ak molekil etè seluloz Adsorption ak pwodwi idratasyon siman ansanm pwodui yon "efè sipèpozisyon konpoze", ki siyifikativman ogmante viskozite an jeneral nan siman.lacho ki baze sou; depi yon sèl molekil etè seluloz ka mare ak plizyè molekil etè seluloz ak pwodwi idratasyon siman, Se poutèt sa, ak ogmantasyon nan kontni etè seluloz, dansite estrikti rezo a ogmante plis pase ogmantasyon nan molekil etè seluloz, ak viskozite nan siman.lacho ki baze sou ogmante kontinyèlman; nplis de sa, idratasyon an rapid nan siman bezwen reyaji yon pati nan dlo a. , ki ekivalan a ogmante konsantrasyon nan etè seluloz, ki se tou yon rezon pou ogmantasyon siyifikatif nan viskozite nan siman.lacho ki baze sou.

Depi seluloz etè ak simanlacho ki baze sou gen yon "efè sipèpozisyon konpoze" nan viskozite, anba menm kontni an etè seluloz ak kondisyon rapò dlo-siman, viskozite a nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou ak diferans evidan lè konsantrasyon an se 2% Diferans viskozite a pa gwo, pou egzanp, viskozite P2 ak E2 se 48000mPa.·s ak 36700mPa·s respektivman nan solisyon an akeuz ak konsantrasyon nan 2%. S, diferans lan pa evidan; viskozite yo nan E1 ak E2 nan 2% solisyon akeuz yo se 12300mPa·S ak 36700mPa·s respektivman, diferans lan se gwo anpil, men viskozite yo nan keratin siman modifye yo se 9800mPa·S ak 12900mPa respektivman·S, diferans lan te redwi anpil, kidonk lè w ap chwazi etè seluloz nan jeni, li pa nesesè pou pouswiv viskozite etè seluloz twò wo. Anplis, nan aplikasyon jeni pratik, konsantrasyon nan etè seluloz relatif nan dlo se nòmalman relativman ba. Pou egzanp, nan mòtye plastering òdinè, rapò dlo-siman an anjeneral sou 0.65, ak kontni an nan etè seluloz se 0.2% a 0.6%. Konsantrasyon dlo a se ant 0.3% ak 1%.

Li ka wè tou nan rezilta tès yo ke diferan kalite etè seluloz gen efè diferan sou viskozite nan siman.lacho ki baze sou. Lè konsantrasyon an se 1%, viskozite P2, E2 ak H1 twa kalite seluloz etè solisyon akeuz yo se 4990mPa.·s, 5070mPa·S ak 5250mPa·S respektivman, viskozite a nan solisyon H1 se pi wo a, men viskozite a nan P2, E2 ak H1 twa kalite etè seluloz Viskozite yo nan lisier yo siman etè-modifye yo te 13800mPa.·S, 12900mPa·S ak 12700mPa·S respektivman, ak viskozite H1 modifye siman lisier yo te pi ba a. Sa a se paske etè seluloz anjeneral gen efè reta hydrasyon siman. Pami twa kalite etè seluloz, HEC, HPMC ak HEMC, HEC gen kapasite ki pi fò pou retade idratasyon siman. Se poutèt sa, nan H1 modifye siman anlacho ki baze sou, akòz pi dousman hydrasyon siman an, estrikti rezo a nan pwodwi idratasyon siman devlope pi dousman, ak viskozite a se pi ba a.

2.2 Efè to wotasyon

Soti nan enfliyans nan vitès la wotasyon nan viskozimèt la sou viskozite a nan siman pi bon kalitelacho ki baze sou ak seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou, li ka wè ke kòm vitès la wotasyon ogmante, viskozite nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou ak pi bon kalite simanlacho ki baze sou diminye nan diferan degre, se sa ki, yo tout gen pwopriyete a nan eklèsi taye ak fè pati likid pseudoplastic. Pi piti to wotasyon an, se pi gwo diminisyon viskozite a nan tout simanlacho ki baze sou ak to a wotasyon, se sa ki, plis evidan pseudoplasticity a nan siman anlacho ki baze sou. Avèk ogmantasyon pousantaj wotasyon an, koub viskozite diminye siman anlacho ki baze sou piti piti vin pi plat, ak pseudoplasticity a febli. Konpare ak pi bon kalite simanlacho ki baze sou, pseudoplasticity nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou se pi fèb, sa vle di, enkòporasyon an nan etè seluloz diminye pseudoplasticity nan siman.lacho ki baze sou.

Soti nan enfliyans nan vitès wotasyon sou viskozite nan simanlacho ki baze sou anba diferan kalite etè seluloz ak viskozite, li ka konnen ke simanlacho ki baze sou modifye ak diferan etè seluloz gen diferan fòs pseudoplastic, ak pi piti viskozite a nan etè seluloz, pi wo a viskozite nan siman an modifye.lacho ki baze sou. Plis evidan pseudoplasticity nan siman anlacho ki baze sou se; pseudoplasticity nan siman an modifyelacho ki baze sou pa gen okenn diferans evidan ak diferan kalite etè seluloz ak viskozite menm jan an. Soti nan P2, E2 ak H1 twa kalite seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou nan diferan dòz (0.1%, 0.3%, 0.6% ak 0.9%), enfliyans nan vitès wotasyon sou viskozite a ka konnen, P2, E2 ak H1 twa kalite fib Lisier yo siman modifye ak etè plenn gen rezilta tès yo menm. : lè kantite etè seluloz diferan, pseudoplasticity yo diferan. Pi piti kantite etè seluloz, pi fò pseudoplasticity nan siman an modifyelacho ki baze sou.

Apre siman an an kontak ak dlo, patikil siman yo sou sifas yo rapidman idrate, ak pwodwi idratasyon yo (sitou jèl CSH) fòme yon estrikti aglomerasyon. Lè gen yon fòs taye direksyon nan solisyon an, estrikti a aglomerasyon ap louvri, se konsa ke nan direksyon fòs la taye Rezistans koule nan direksyon redwi, kidonk montre pwopriyete a nan eklèsi taye. Etè seluloz se yon kalite makromolekil ak yon estrikti asimetri. Lè solisyon an toujou, molekil etè seluloz yo ka gen plizyè oryantasyon. Lè gen yon fòs taye direksyon nan solisyon an, chèn long nan molekil la ap vire epi ale ansanm. Direksyon fòs taye a diminye, sa ki lakòz yon diminisyon nan rezistans koule, epi tou li montre pwopriyete a nan eklèsi taye. Konpare ak pwodwi idratasyon siman, molekil etè seluloz yo pi fleksib epi yo gen yon sèten kapasite tanpon pou fòs taye. Se poutèt sa, konpare ak pi bon kalite simanlacho ki baze sou, pseudoplasticity nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou se pi fèb, epi, kòm viskozite a oswa kontni nan etè seluloz ogmante, efè a tanpon nan molekil etè seluloz sou fòs taye se pi evidan. Plastisite vin fèb.

2.3 Enfliyans tanperati a

Soti nan efè chanjman tanperati (20°C, 27°C ak 35°C) sou viskozite cellulose etè modifye simanlacho ki baze sou, li ka wè ke lè kontni an nan etè seluloz se 0.6%, kòm tanperati a ogmante, siman an pi bon kalite.lacho ki baze sou ak M1 Viskozite siman modifye alacho ki baze sou ogmante, ak viskozite nan lòt seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou diminye, men diminisyon an pa t 'gran, ak viskozite nan H1 modifye siman anlacho ki baze sou diminye pi plis la. Osi lwen ke E2 modifye siman anlacho ki baze sou se konsène, lè rapò a polyash se 0.6%, viskozite a nan siman anlacho ki baze sou diminye ak ogmantasyon nan tanperati a, epi lè rapò a polyash se 0.3%, viskozite a nan siman an.lacho ki baze sou ogmante ak ogmantasyon nan tanperati a.

Anjeneral pale, akòz diminisyon nan fòs la entèraksyon intermolecular, viskozite nan likid la ap diminye ak ogmantasyon nan tanperati, ki se ka a pou solisyon etè seluloz. Sepandan, kòm tanperati a monte, ak tan an kontak ant siman ak dlo ogmante, vitès la nan idratasyon siman yo pral siyifikativman akselere, ak degre nan idratasyon ap ogmante, kidonk viskozite a nan siman pi bon kalite.lacho ki baze sou ap ogmante olye de sa.

Nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou, etè seluloz yo pral adsorbed nan sifas la nan pwodwi idratasyon siman, kidonk anpeche idratasyon siman, men diferan kalite ak kantite etè seluloz gen kapasite diferan pou anpeche idratasyon siman, MC (tankou M1) gen yon kapasite fèb pou anpeche idratasyon siman, ak kòm tanperati a ogmante, to a hydrasyon nan siman anlacho ki baze sou se toujou pi vit, kidonk kòm tanperati a ogmante, viskozite a Li jeneralman ogmante; HEC, HPMC ak HEMC ka siyifikativman anpeche idratasyon siman, kòm tanperati a ogmante, to a idratasyon nan siman.lacho ki baze sou se pi dousman, kidonk kòm tanperati a ogmante, HEC, HPMC ak HEMC modifye siman viskozite a nanlacho ki baze sou (0.6% rapò polyash) jeneralman redwi, epi paske kapasite HEC pou retade idratasyon siman pi gran pase sa HPMC ak HEMC, chanjman nan etè seluloz nan chanjman tanperati (20).°C, 27°C ak 35°C) Viskozite H1 modifye simanlacho ki baze sou diminye plis ak ogmantasyon nan tanperati a. Sepandan, hydrasyon siman toujou egziste lè tanperati a pi wo, kidonk degre nan rediksyon nan seluloz etè modifye siman.lacho ki baze sou ak ogmantasyon tanperati a pa evidan. Osi lwen ke E2 modifye siman anlacho ki baze sou konsène, lè dòz la wo (rapò a sann se 0.6%), efè a nan anpeche idratasyon siman se evidan, ak viskozite a diminye ak ogmantasyon nan tanperati; lè dòz la ba (rapò a sann se 0.3%), efè a nan anpeche idratasyon siman se pa evidan, ak viskozite a ogmante ak ogmantasyon nan tanperati.

3. Konklizyon

(1) Avèk ogmantasyon kontinyèl kontni etè seluloz, viskozite ak viskozite ogmante pousantaj siman.lacho ki baze sou kontinye ogmante. Estrikti rezo molekilè etè seluloz la ak estrikti rezo pwodwi idratasyon siman yo mare, ak idratasyon inisyal la nan siman endirèkteman ogmante konsantrasyon etè seluloz la, se konsa ke viskozite nan solisyon etè seluloz ak siman.lacho ki baze sou gen yon "efè sipèpozisyon konpoze", se sa ki, seluloz etè Viskozite a nan siman an modifye.lacho ki baze sou se pi plis pase sòm viskozite respektif yo. Konpare ak HPMC ak HEMC modifye lisier siman, HEC modifye lisier siman gen pi ba valè tès viskozite akòz devlopman pi dousman hydrasyon.

(2) Tou de seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou ak pi bon kalite simanlacho ki baze sou gen pwopriyete a nan eklèsi taye oswa pseudoplasticity; pseudoplasticity nan seluloz etè modifye simanlacho ki baze sou pi ba pase siman pilacho ki baze sou; pi ba to wotasyon an, oswa seluloz la pi ba a viskozite nan etè-modifye simanlacho ki baze sou, oswa pi ba kontni an nan etè seluloz, pi evidan nan pseudoplasticity nan seluloz etè-modifye simanlacho ki baze sou.

(3) Kòm tanperati a ap kontinye monte, vitès la ak degre nan idratasyon siman ogmante, se konsa ke viskozite a nan siman pi bon kalite.lacho ki baze sou piti piti ogmante. Akòz diferan kalite ak kantite etè seluloz gen diferan kapasite pou anpeche idratasyon siman, viskozite keratin siman modifye a varye ak tanperati.