Efè tanperati anbyen sou travayabilite seluloz etè modifye jips

Pèfòmans seluloz etè modifye jips nan diferan tanperati anbyen se trè diferan, men mekanis li yo pa klè. Yo te etidye efè seluloz etè sou paramèt reolojik yo ak retansyon dlo nan sispansyon jips nan diferan tanperati anbyen. Dyamèt idrodinamik etè seluloz nan faz likid te mezire pa metòd dinamik limyè gaye, ak mekanis enfliyans yo te eksplore. Rezilta yo montre ke etè seluloz gen yon bon efè dlo-retni ak epesman sou jips. Avèk ogmantasyon nan kontni etè seluloz, viskozite nan sispansyon ogmante ak kapasite pou kenbe dlo a ogmante. Sepandan, ak ogmantasyon nan tanperati a, kapasite kenbe dlo nan sispansyon jips modifye diminye nan yon sèten limit, ak paramèt reolojik yo tou chanje. Lè ou konsidere ke asosyasyon an koloidal seluloz etè ka reyalize retansyon dlo pa bloke kanal transpò dlo a, ogmantasyon tanperati a ka mennen nan dezentegrasyon nan asosyasyon an gwo volim ki te pwodwi pa etè seluloz, kidonk diminye retansyon dlo a ak pèfòmans k ap travay nan jips modifye a.

Mo kle:jips; Etè seluloz; Tanperati; Retansyon dlo; reoloji

0. Entwodiksyon

Gypsum, kòm yon kalite materyèl zanmitay anviwònman an ak bon konstriksyon ak pwopriyete fizik, se lajman ki itilize nan pwojè dekorasyon. Nan aplikasyon an nan materyèl jips ki baze sou, se ajan kenbe dlo anjeneral ajoute pou modifye sispansyon pou anpeche pèt dlo nan pwosesis hydrasyon ak redi. Etè seluloz se ajan ki pi komen pou kenbe dlo kounye a. Paske ionik CE pral reyaji ak Ca2 +, souvan itilize CE ki pa iyonik, tankou: hydroxypropyl methyl cellulose etè, hydroxyethyl methyl cellulose etè ak methyl cellulose etè. Li enpòtan pou etidye pwopriyete seluloz etè modifye jips pou pi bon aplikasyon jips nan jeni dekorasyon.

Etè seluloz se yon konpoze molekilè segondè ki te pwodwi pa reyaksyon an nan seluloz alkali ak ajan eterifyan nan sèten kondisyon. Etè seluloz ki pa iyonik yo itilize nan jeni konstriksyon gen bon dispèsyon, retansyon dlo, lyezon ak efè epesman. Anplis de sa nan etè seluloz gen yon efè trè evidan sou retansyon dlo a nan jips, men koube ak fòs konpresiv nan jips kò fè tèt di tou diminye yon ti kras ak ogmantasyon nan kantite lajan an adisyon. Sa a se paske etè seluloz gen yon sèten efè antrenman lè, ki pral prezante bul nan pwosesis la nan sispansyon melanje, kidonk diminye pwopriyete yo mekanik nan kò a fè tèt di toujou. An menm tan an, twòp seluloz etè pral fè melanj jips twò kolan, sa ki lakòz pèfòmans konstriksyon li yo.

Pwosesis idratasyon jips ka divize an kat etap: yap divòse silfat kalsyòm emiidrat, nikleyasyon kristalizasyon silfat kalsyòm dihydrate, kwasans nwayo cristalline ak fòmasyon estrikti cristalline. Nan pwosesis idratasyon jips, gwoup fonksyonèl idrofil nan etè seluloz adsorption sou sifas patikil jips pral ranje yon pati nan molekil dlo, konsa retade pwosesis la nikleyasyon nan idratasyon jips ak pwolonje tan an mete nan jips. Atravè SEM obsèvasyon, Mroz te jwenn ke byenke prezans nan etè seluloz retade kwasans lan nan kristal, men ogmante sipèpoze a ak agrégation nan kristal.

Etè seluloz gen gwoup idrofil konsa ke li gen yon sèten idrofilisite, polymère chèn long interconnecting youn ak lòt pou ke li gen yon gwo viskozite, entèraksyon an nan de la fè seluloz gen yon bon efè epesman dlo ki kenbe sou melanj jips. Bulichen eksplike mekanis retansyon dlo nan etè seluloz nan siman. Nan melanje ba, seluloz etè adsorb sou siman pou absòpsyon dlo intramolecular ak akonpaye pa anfle pou reyalize retansyon dlo. Nan moman sa a, retansyon dlo se pòv. Segondè dòz, etè seluloz pral fòme dè santèn de nanomèt nan kèk mikron nan polymère koloidal, efektivman bloke sistèm nan jèl nan twou a, reyalize retansyon dlo efikas. Mekanis aksyon nan seluloz etè nan jips se menm bagay la ak sa ki nan siman, men pi wo SO42- konsantrasyon nan faz likid nan sispansyon jips ap febli efè a kenbe dlo nan seluloz.

Ki baze sou kontni ki anwo a, li ka jwenn ke rechèch aktyèl la sou jips modifye etè seluloz sitou konsantre sou pwosesis hydrasyon nan etè seluloz sou melanj jips, pwopriyete retansyon dlo, pwopriyete mekanik ak mikrostruktur nan kò fè tèt di toujou, ak mekanis nan etè seluloz. retansyon dlo. Sepandan, etid la sou entèraksyon ant etè seluloz ak sispansyon jips nan tanperati ki wo toujou ensifizan. Seluloz etè solisyon akeuz pral jelatinize nan yon tanperati espesifik. Kòm tanperati a ogmante, viskozite nan solisyon akeuz seluloz etè ap diminye piti piti. Lè tanperati jelatinizasyon an rive, etè seluloz pral presipite nan jèl blan. Pou egzanp, nan konstriksyon an ete, tanperati anbyen an wo, pwopriyete jèl tèmik nan etè seluloz mare yo mennen nan chanjman nan travayabilite nan sispansyon jips modifye. Travay sa a eksplore efè ogmantasyon tanperati sou travayabilite nan materyèl jips modifye etè seluloz atravè eksperyans sistematik, epi li bay konsèy pou aplikasyon pratik nan jips modifye etè seluloz.

1. Eksperyans

1.1 Materyèl kri

Gypsum se β-kalite jips natirèl bilding ki bay Beijing Ecological Home Group.

Etè seluloz chwazi nan Shandong Yiteng Group hydroxypropyl methyl cellulose etè, espesifikasyon pwodwi pou 75,000 mPa·s, 100,000 mPa·s ak 200000mPa·s, tanperati jelizasyon pi wo a 60 ℃. Asid asid te chwazi kòm retarder jips.

1.2 Tès reoloji

Enstriman tès reolojik yo itilize se RST⁃CC rheometer ki te pwodwi pa BROOKFIELD USA. Paramèt reolojik tankou viskozite plastik ak estrès taye rendement nan sispansyon jips yo te detèmine pa veso echantiyon MBT⁃40F⁃0046 ak rotor CC3⁃40, epi done yo te trete pa lojisyèl RHE3000.

Karakteristik yo nan melanj jips konfòme yo ak konpòtman an reolojik nan likid Bingham, ki anjeneral etidye lè l sèvi avèk modèl Bingham. Sepandan, akòz pseudoplasticity nan etè seluloz ajoute nan jips polymère modifye, melanj lan sispansyon anjeneral prezante yon sèten pwopriyete eklèsi taye. Nan ka sa a, modifye Bingham (M⁃B) modèl ka pi byen dekri koub rheological nan jips. Yo nan lòd yo etidye deformation nan taye nan jips, travay sa a itilize tou modèl Herschel⁃Bulkley (H⁃B).

1.3 Tès retansyon dlo

Pwosedi tès, al gade nan GB/T28627⁃2012 Plastering Plaster. Pandan eksperyans lan ak tanperati kòm varyab la, jips la te prechofe 1h an davans nan tanperati ki koresponn lan nan dife pou chofe fou a, ak dlo a melanje yo itilize nan eksperyans la te prechofe 1h nan tanperati ki koresponn lan nan beny dlo a tanperati konstan, ak enstriman an itilize. te prechofe.

1.4 Tès dyamèt idrodinamik

Dyamèt idrodinamik (D50) asosyasyon polymère HPMC nan faz likid te mezire lè l sèvi avèk yon analizeur dinamik gwosè patikil gaye limyè (Malvern Zetasizer NanoZS90).

2. Rezilta ak diskisyon

2.1 Pwopriyete reolojik HPMC modifye jips

Viskozite aparan se rapò estrès taye ak to taye ki aji sou yon likid epi li se yon paramèt pou karakterize koule likid ki pa Newtonyen. Viskozite a aparan nan sispansyon jips modifye a chanje ak kontni an nan etè seluloz anba twa espesifikasyon diferan (75000mPa·s, 100,000mpa ·s ak 200000mPa·s). Tanperati tès la te 20 ℃. Lè to a taye nan rheometer se 14min-1, li ka jwenn ke viskozite a nan sispansyon jips ogmante ak ogmantasyon nan enkòporasyon HPMC, ak pi wo viskozite a HPMC se, pi wo viskozite a nan lisier jips modifye yo pral. Sa a endike ke HPMC gen efè evidan epesman ak viskozisyon sou sispansyon jips. Gypsum sispansyon ak etè seluloz se sibstans ki gen yon sèten viskozite. Nan melanj jips modifye a, etè seluloz adsorbe sou sifas pwodwi idratasyon jips, ak rezo ki fòme pa etè seluloz ak rezo ki fòme pa melanj jips yo entrekote, sa ki lakòz "efè sipèpozisyon", ki siyifikativman amelyore viskozite an jeneral nan. materyèl ki baze sou jips modifye.

Koub yo taye ⁃ estrès nan jips pi (G⁃H) ak keratin jips modifye (G⁃H) dope ak 75000mPa· s-HPMC, jan yo dedui nan modèl revize Bingham (M⁃B). Li ka jwenn ke ak ogmantasyon nan to taye, estrès la taye nan melanj lan ogmante tou. Viskozite plastik (ηp) ak pwodiksyon taye estrès (τ0) valè jips pi bon kalite ak jips modifye HPMC nan diferan tanperati yo jwenn.

Soti nan viskozite plastik (ηp) ak valè estrès taye pwodiksyon (τ0) nan jips pi bon kalite ak HPMC modifye jips nan diferan tanperati, li ka wè ke estrès sede HPMC modifye jips ap diminye kontinyèlman ak ogmantasyon nan tanperati, ak sede a. estrès ap diminye 33% nan 60 ℃ konpare ak 20 ℃. Lè w obsève koub viskozite plastik la, li ka jwenn ke viskozite plastik nan sispansyon jips modifye tou diminye ak ogmantasyon tanperati a. Sepandan, estrès pwodiksyon an ak viskozite plastik nan sispansyon jips pi bon kalite ogmante yon ti kras ak ogmantasyon nan tanperati, ki endike ke chanjman an nan paramèt reolojik nan HPMC modifye sispansyon jips nan pwosesis la nan ogmantasyon tanperati ki te koze pa chanjman nan pwopriyete HPMC.

Valè estrès sede nan sispansyon jips reflete valè maksimòm estrès taye lè sispansyon an reziste deformation taye. Pi gwo valè a estrès sede, pi estab sispansyon jips la ka. Viskozite plastik la reflete pousantaj deformation nan sispansyon jips. Pi gwo viskozite plastik la, se pi long tan an deformation taye nan sispansyon yo pral. An konklizyon, de paramèt reolojik HPMC modifye lisier jips diminye evidamman ak ogmantasyon nan tanperati, ak efè a epesman HPMC sou lisier jips febli.

Deformation taye nan sispansyon refere a epesman taye oswa efè eklèsi taye ki reflete pa sispansyon an lè sibi fòs taye. Ka efè a deformation taye nan sispansyon dwe jije pa endèks la pseudoplastic n jwenn nan koub la Fitting. Lè n < 1, sispansyon jips la montre chea eklèsi, ak degre kea eklèsi nan lisier jips vin pi wo ak diminisyon n. Lè n > 1, lisier gypsum a te montre chea épaississement, ak degre épaississement taye gypsum lisier te ogmante ak ogmantasyon n. Koub reolojik nan HPMC modifye sispansyon jips nan diferan tanperati ki baze sou Herschel⁃Bulkley (H⁃B) Fitting modèl, konsa jwenn endèks la pseudoplastic n nan HPMC modifye lisier jips.

Dapre pseudoplastic endèks n nan HPMC modifye sispansyon jips, deformation taye nan sispansyon jips melanje ak HPMC se eklèsi taye, ak valè n piti piti ogmante ak ogmantasyon nan tanperati, ki endike ke konpòtman an eklèsi nan HPMC modifye jips pral dwe febli nan yon sèten limit lè afekte pa tanperati.

Ki baze sou chanjman viskozite aparan nan sispansyon jips modifye a ak pousantaj taye kalkile nan done estrès taye nan 75000 mPa· HPMC nan diferan tanperati, li ka jwenn ke viskozite plastik nan sispansyon jips modifye diminye rapidman ak ogmantasyon pousantaj taye, ki verifye rezilta anfòm modèl H⁃B la. Sispansyon jips modifye a te montre karakteristik eklèsi taye. Avèk ogmantasyon nan tanperati, viskozite aparan melanj la diminye nan yon sèten limit nan vitès taye ki ba, ki endike ke efè a eklèsi taye nan sispansyon an jips modifye febli.

Nan itilizasyon aktyèl la nan mastike jips, sispansyon jips oblije fasil defòme nan pwosesis la fwote epi yo rete estab nan rès, ki mande pou sispansyon jips gen bon karakteristik eklèsi taye, ak chanjman an taye nan HPMC modifye jips se ra. yon sèten limit, ki pa fezab nan konstriksyon an nan materyèl jips. Viskozite HPMC se youn nan paramèt enpòtan yo, epi tou rezon prensipal ke li jwe wòl epesman pou amelyore karakteristik varyab melanje koule. Etè seluloz tèt li gen pwopriyete jèl cho, viskozite solisyon akeuz li yo diminye piti piti kòm tanperati a ogmante, ak jèl blan presipite lè yo rive nan tanperati jelasyon an. Chanjman nan paramèt reolojik nan seluloz etè modifye jips ak tanperati se pre relasyon ak chanjman nan viskozite, paske efè a epesman se rezilta nan supèrpozisyon nan seluloz etè ak sispansyon melanje. Nan jeni pratik, yo ta dwe konsidere enpak tanperati anviwònman an sou pèfòmans HPMC. Pou egzanp, tanperati matyè premyè yo ta dwe kontwole nan tanperati ki wo an ete pou fè pou evite pèfòmans nan pòv k ap travay nan jips modifye ki te koze pa tanperati ki wo.

2.2 Retansyon dlo nanHPMC modifye jips

Retansyon dlo nan sispansyon jips modifye ak twa espesifikasyon diferan nan etè seluloz chanje ak koub dòz la. Avèk ogmantasyon dòz HPMC, pousantaj retansyon dlo nan sispansyon jips amelyore anpil, epi tandans ogmantasyon an vin estab lè dòz HPMC rive nan 0.3%. Finalman, pousantaj retansyon dlo nan sispansyon jips se ki estab nan 90% ~ 95%. Sa a endike ke HPMC gen efè evidan dlo-retann sou keratin wòch, men efè a dlo-retann pa siyifikativman amelyore kòm dòz la ap kontinye ogmante. Twa espesifikasyon nan HPMC dlo retansyon pousantaj diferans se pa gwo, pou egzanp, lè kontni an se 0.3%, ranje dlo retansyon pousantaj se 5%, devyasyon estanda a se 2.2. HPMC ki gen viskozite ki pi wo a se pa to retansyon dlo ki pi wo a, epi HPMC ki gen viskozite ki pi ba a se pa to retansyon dlo ki pi ba a. Sepandan, konpare ak jips pi, pousantaj retansyon dlo nan twa HPMC yo pou sispansyon jips amelyore siyifikativman, ak pousantaj retansyon dlo nan jips modifye nan kontni an 0.3% ogmante pa 95%, 106%, 97% konpare ak la. gwoup kontwòl vid. Etè seluloz ka evidamman amelyore retansyon dlo nan sispansyon jips. Avèk ogmantasyon kontni HPMC, pousantaj retansyon dlo HPMC modifye sispansyon jips ak viskozite diferan piti piti rive nan pwen saturation. 10000mPa·sHPMC rive nan pwen saturation nan 0.3%, 75000mPa·s ak 20000mPa·s HPMC rive nan pwen saturation nan 0.2%. Rezilta yo montre ke retansyon dlo 75000mPa·s HPMC modifye jips chanje ak tanperati anba diferan dòz. Avèk diminisyon nan tanperati a, pousantaj retansyon dlo HPMC modifye jips piti piti diminye, pandan y ap pousantaj retansyon dlo nan jips pi fondamantalman rete san chanjman, ki endike ke ogmantasyon nan tanperati febli efè retansyon dlo HPMC sou jips. Pousantaj retansyon dlo HPMC diminye pa 31.5% lè tanperati a ogmante soti nan 20 ℃ a 40 ℃. Lè tanperati a monte soti nan 40 ℃ a 60 ℃, pousantaj retansyon dlo nan jips modifye HPMC se fondamantalman menm ak sa yo ki nan jips pi, ki endike ke HPMC te pèdi efè a nan amelyore retansyon dlo a nan jips nan moman sa a. Jian Jian ak Wang Peiming pwopoze ke etè seluloz tèt li gen yon fenomèn jèl tèmik, chanjman tanperati ap mennen nan chanjman nan viskozite a, mòfoloji ak adsorption nan etè seluloz, ki se mare yo mennen nan chanjman nan pèfòmans nan melanj sispansyon. Bulichen tou te jwenn ke viskozite dinamik nan solisyon siman ki gen HPMC diminye ak ogmante tanperati.

Chanjman nan retansyon dlo nan melanj la ki te koze pa ogmantasyon nan tanperati yo ta dwe konbine avèk mekanis nan etè seluloz. Bulichen eksplike mekanis nan ki etè seluloz ka kenbe dlo nan siman. Nan sistèm ki baze sou siman, HPMC amelyore pousantaj retansyon dlo nan sispansyon pa diminye pèmeyabilite "gato filtre" ki fòme pa sistèm siman an. Yon sèten konsantrasyon nan HPMC nan faz likid la pral fòme plizyè santèn nanomèt nan kèk mikron nan asosyasyon koloidal, sa a gen yon sèten volim nan estrikti polymère ka efektivman ploge kanal la transmisyon dlo nan melanj la, diminye pèmeyabilite nan "gato filtre", pou reyalize retansyon dlo efikas. Bulichen te montre tou ke HPMCS nan jips montre mekanis nan menm. Se poutèt sa, etid la nan dyamèt idromekanik nan asosyasyon an ki te fòme pa HPMC nan faz likid la ka eksplike efè a nan HPMC sou retansyon dlo a nan jips.

2.3 Hydrodynamic dyamèt HPMC colloid asosyasyon

Koub distribisyon patikil nan konsantrasyon diferan nan 75000mPa·s HPMC nan faz likid la, ak koub distribisyon patikil nan twa espesifikasyon nan HPMC nan faz likid la nan konsantrasyon nan 0.6%. Li ka wè nan koub distribisyon patikil HPMC nan twa espesifikasyon nan faz likid la lè konsantrasyon an se 0.6% ke, ak ogmantasyon nan konsantrasyon HPMC, gwosè patikil nan konpoze ki asosye ki fòme nan faz likid la ogmante tou. Lè konsantrasyon an ba, patikil ki fòme pa total HPMC yo piti, epi sèlman yon ti pati nan total HPMC nan patikil apeprè 100nm. Lè konsantrasyon HPMC se 1%, gen yon gwo kantite asosyasyon koloidal ak yon dyamèt idrodinamik apeprè 300nm, ki se yon siy enpòtan nan sipèpoze molekilè. Estrikti polimerizasyon "gwo volim" sa a ka efektivman bloke kanal transmisyon dlo a nan melanj la, redwi "pèmeyabilite gato", ak retansyon dlo ki koresponn nan melanj jips nan konsantrasyon sa a pi gran pase 90%. Dyamèt idromekanik HPMC ak viskozite diferan nan faz likid yo se fondamantalman menm bagay la tou, ki eksplike pousantaj retansyon dlo ki sanble HPMC modifye sispansyon jips ak viskozite diferan.

Koub distribisyon gwosè patikil nan 75000mPa·s HPMC ak konsantrasyon 1% nan diferan tanperati. Avèk ogmantasyon tanperati a, dekonpozisyon HPMC koloidal asosyasyon ka evidamman jwenn. Nan 40 ℃, gwo volim nan asosyasyon 300nm konplètman disparèt ak dekonpoze an ti patikil volim nan 15nm. Avèk plis ogmantasyon nan tanperati, HPMC vin pi piti patikil, epi retansyon dlo a nan sispansyon jips konplètman pèdi.

Se fenomèn nan pwopriyete HPMC chanje ak ogmantasyon nan tanperati tou ke yo rekonèt kòm pwopriyete jèl cho, vi a ki deja egziste komen se ke nan yon tanperati ki ba, macromolekil HPMC premye dispèse nan dlo yo fonn solisyon, molekil HPMC nan gwo konsantrasyon pral fòme gwo asosyasyon patikil. . Lè tanperati a monte, hydrasyon HPMC febli, dlo ki genyen ant chenn yo piti piti dechaje, gwo konpoze asosyasyon yo piti piti gaye nan ti patikil, viskozite solisyon an diminye, epi estrikti rezo ki genyen twa dimansyon fòme lè jelasyon an. tanperati a rive, epi jèl blan an presipite.

Bodvik te jwenn ke mikwostrikti ak pwopriyete adsorption HPMC nan faz likid yo te chanje. Konbine ak teyori Bulichen nan HPMC koloidal asosyasyon bloke kanal transpò dlo sispansyon, li te konkli ke ogmantasyon nan tanperati mennen nan dezentegrasyon nan HPMC koloidal asosyasyon, sa ki lakòz diminisyon nan retansyon dlo nan jips modifye.

3. Konklizyon

(1) Etè seluloz tèt li gen gwo viskozite ak efè "sipèpoze" ak sispansyon jips, jwe yon efè epesman evidan. Nan tanperati chanm, efè a epesman vin pi evidan ak ogmantasyon nan viskozite ak dòz seluloz etè. Sepandan, ak ogmantasyon nan tanperati, viskozite nan etè seluloz diminye, efè epesman li febli, estrès la taye sede ak viskozite plastik nan melanj jips diminye, pseudoplasticity a febli, ak pwopriyete a konstriksyon vin pi mal.

(2) Etè seluloz amelyore retansyon dlo nan jips, men ak ogmantasyon nan tanperati, retansyon dlo a nan jips modifye tou siyifikativman diminye, menm nan 60 ℃ pral konplètman pèdi efè a nan retansyon dlo. Pousantaj retansyon dlo nan sispansyon jips te siyifikativman amelyore pa etè seluloz, ak pousantaj retansyon dlo HPMC modifye sispansyon jips ak diferan viskozite piti piti rive nan pwen saturation ak ogmantasyon nan dòz. Gypsum dlo retansyon se jeneralman pwopòsyonèl ak viskozite nan etè seluloz, nan gwo viskozite gen ti efè.

(3) Faktè entèn ki chanje retansyon dlo nan etè seluloz ak tanperati yo gen rapò ak mòfoloji mikwoskopik etè seluloz nan faz likid. Nan yon sèten konsantrasyon, etè seluloz gen tandans fè total pou fòme gwo asosyasyon koloidal, bloke kanal transpò dlo nan melanj jips reyalize retansyon dlo segondè. Sepandan, ak ogmantasyon tanperati a, akòz tèmik gelation pwopwiyete cellulose Etè tèt li, te deja fòme gwo colloid asosyasyon redisperses, ki mennen ale nan bès pèfòmans dlo retansyon.