איכות תאית hpmc קובעת את איכות הטיט

בטיט מעורב יבש, כמות ההוספה של הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה HPMC נמוכה מאוד, אך היא יכולה לשפר משמעותית את הביצועים של טיט רטוב, וזהו תוסף עיקרי המשפיע על ביצועי הבנייה של טיט. לאתרי תאית עם דרגות שונות של צמיגות ותוספות יש השפעה חיובית על הביצועים של טיט אבקה יבש. נכון להיום, מרגמות בנייה וטיח רבות הן בעלות ביצועי אצירת מים גרועים, ותמיסת המים תיפרד לאחר מספר דקות של עמידה. החזקת מים היא ביצועים חשובים של אתר מתיל תאית, וזה גם ביצוע שיצרני טיט תערובת יבשים מקומיים רבים, במיוחד אלו באזורים הדרומיים עם טמפרטורות גבוהות, שמים לב אליו. גורמים המשפיעים על השפעת שימור המים של טיט אבקה יבש כוללים את כמות ה-HPMC הנוספת, הצמיגות של ה-HPMC, עדינות החלקיקים וטמפרטורת סביבת השימוש.

1. קונספט: אתר תאית הוא פולימר סינתטי העשוי מתאית טבעית באמצעות שינוי כימי. אתר תאית הוא נגזרת של תאית טבעית. הייצור של אתר תאית שונה מפולימרים סינתטיים. החומר הבסיסי ביותר שלו הוא תאית, תרכובת פולימר טבעית. בשל הייחודיות של מבנה התאית הטבעי, לתאית עצמה אין יכולת להגיב עם חומרי etherification. עם זאת, לאחר הטיפול בחומר המתנפח נהרסים קשרי המימן החזקים בין השרשראות המולקולריות לשרשראות, והשחרור הפעיל של קבוצת ההידרוקסיל הופך לתאית אלקלית תגובתית. להשיג אתר תאית. התכונות של אתרי תאית תלויות בסוג, מספר והתפלגות התחליפים. הסיווג של אתרי תאית מבוסס גם על סוג התחליפים, דרגת האתריפיקציה, מסיסות ותכונות יישום קשורות. לפי סוג התחליפים בשרשרת המולקולרית, ניתן לחלק אותו למונו-אתר ולאתר מעורב. ה-HPMC שאנו משתמשים בו בדרך כלל הוא אתר מעורב. Hydroxypropyl methylcellulose ether HPMC הוא מוצר המתקבל על ידי החלפת חלק מקבוצת ההידרוקסיל ביחידה בקבוצת מתוקסי וחלק אחר בקבוצת הידרוקסיפרופיל. נוסחת המבנה היא [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

HPMC משמש בעיקר בחומרי בניין, ציפויי לטקס, רפואה, כימיקלים יומיומיים וכו'. משמש כחומר מעבה, חומר שומר מים, מייצב, מפיץ וחומר ליצירת סרטים.

2. שימור מים של אתר תאית: בייצור חומרי בניין, בעיקר טיט אבקה יבש, אתר תאית משחק תפקיד שאין לו תחליף, במיוחד בייצור טיט מיוחד (מרגמה שונה), הוא מרכיב הכרחי וחשוב. התפקיד החשוב של אתר תאית מסיס במים בטיט כולל בעיקר שלושה היבטים, האחד הוא יכולת אחזקת מים מצוינת, השני הוא ההשפעה על העקביות והטיקסוטרופיה של טיט, והשלישי הוא האינטראקציה עם מלט. השפעת החזקת המים של אתר תאית תלויה בספיגת המים של שכבת הבסיס, הרכב הטיט, עובי שכבת המרגמה, דרישת המים של המרגמה וזמן ההתייצבות של חומר ההתייצבות. החזקת המים של אתר תאית עצמו נובעת ממסיסות והתייבשות של אתר תאית עצמו. כפי שכולנו יודעים, למרות שהשרשרת המולקולרית של התאית מכילה מספר רב של קבוצות OH הניתנות להידרמה גבוהה, היא אינה מסיסה במים, מכיוון שלמבנה התאית יש רמה גבוהה של גבישיות. יכולת ההידרציה של קבוצות הידרוקסיל לבדה אינה מספיקה כדי לכסות את קשרי המימן החזקים וכוחות ואן דר ואלס בין מולקולות. לכן הוא רק מתנפח אך אינו מתמוסס במים. כאשר מכניסים תחליף לשרשרת המולקולרית, לא רק התחליף הורס את שרשרת המימן, אלא גם קשר המימן הבין-שרשרת נהרס בגלל התקעות התחליף בין שרשראות סמוכות. ככל שהתחליף גדול יותר, כך המרחק בין המולקולות גדול יותר. ככל שהמרחק גדול יותר. ככל שההשפעה של הרס קשרי מימן גדולה יותר, אתר התאית הופך למסיס במים לאחר שרשת התאית מתרחבת והתמיסה נכנסת, ויוצרת תמיסה בעלת צמיגות גבוהה. כאשר הטמפרטורה עולה, ההידרציה של הפולימר נחלשת, והמים בין השרשראות נדחפים החוצה. כאשר אפקט ההתייבשות מספיק, המולקולות מתחילות להצטבר, ויוצרות ג'ל של מבנה רשת תלת מימדי ומתקפלות החוצה. גורמים המשפיעים על החזקת המים של טיט כוללים את הצמיגות של אתר תאית, הכמות הנוספת, עדינות החלקיקים וטמפרטורת השימוש. ככל שהצמיגות של אתר תאית גדולה יותר, כך ביצועי החזקת המים טובים יותר. באופן כללי, ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך אפקט החזקת המים טוב יותר. ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך השפעת העיבוי על המרגמה ברורה יותר, אך היא אינה פרופורציונלית ישירה. ככל שהצמיגות גבוהה יותר כך הטיט הרטוב יהיה צמיג יותר, כלומר במהלך הבנייה הוא מתבטא בהיצמדות למגרדת והיצמדות גבוהה למצע. אבל זה לא מועיל להגדיל את החוזק המבני של המרגמה הרטובה עצמה. במהלך הבנייה, ביצועי האנטי-צניחה אינם ברורים. ככל שכמות האתר התאית המווספת לטיט גדולה יותר, כך ביצועי החזקת המים טובים יותר, וככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך ביצועי החזקת המים טובים יותר. לגבי גודל החלקיקים, ככל שהחלקיק עדין יותר, כך אחזקת המים טובה יותר. לאחר שחלקיקים גדולים של אתר תאית באים במגע עם מים, פני השטח מתמוססים מיד ויוצרים ג'ל שיעטוף את החומר כדי למנוע ממולקולות מים להמשיך לחדור. לפעמים לא ניתן לפזר ולהמיס אותו באופן אחיד גם לאחר ערבוב ארוך טווח, יצירת תמיסה צפופה עכורה או צבירה. זה משפיע מאוד על החזקת המים של אתר תאית, ומסיסות היא אחד הגורמים לבחירת אתר תאית. עדינות היא גם מדד ביצועים חשוב של אתר מתיל תאית. ה-HPMC המשמש למכתש אבקה יבשה נדרש להיות אבקה, עם תכולת מים נמוכה, והעדינות מחייבת גם 20%~60% מגודל החלקיקים להיות פחות מ-63um. העדינות משפיעה על מסיסותו של אתר מתיל תאית. MC גס הוא לרוב גרגירי, וקל להמיס אותו במים ללא צבירה, אך קצב ההמסה איטי מאוד, ולכן אינו מתאים לשימוש בטיט אבקה יבש. בטיט אבקה יבש, MC מתפזר בין חומרי מלט כגון אגרגט, חומר מילוי עדין ומלט, ורק אבקה עדינה מספיק יכולה להימנע מהצטברות אתר מתיל תאית בעת ערבוב עם מים. כאשר מוסיפים ל-HPMC מים כדי להמיס את האגלומרטים, קשה מאוד לפזר ולהמיס. לטיט המותס בעל בנייה מכנית דרישת העדינות גבוהה יותר בשל זמן הערבוב הקצר יותר. לעדינות של HPMC יש גם השפעה מסוימת על החזקת המים שלו. באופן כללי, עבור אתרי מתיל תאית עם אותה צמיגות אך עדינות שונה, באותה כמות הוספה, ככל שעדין יותר כך השפעת החזקת המים טובה יותר. החזקת המים של HPMC קשורה גם לטמפרטורה שבה נעשה שימוש, ואגירת המים של אתר מתיל תאית פוחתת עם עליית הטמפרטורה. עם זאת, ביישומי חומרים בפועל, טיט אבקה יבש מיושם לעתים קרובות על מצעים חמים בטמפרטורות גבוהות (גבוהות מ-40 מעלות) בסביבות רבות, כגון טיח שפכטל קירות חיצוני תחת השמש בקיץ, מה שמאיץ לעיתים קרובות את אשפרת המלט והתקשות של טיט אבקה יבש. הירידה בקצב החזקת המים מובילה לתחושה הברורה שגם יכולת העבודה וגם עמידות הסדקים מושפעות, וזה קריטי במיוחד להפחית את השפעת גורמי הטמפרטורה במצב זה.

3. עיבוי וטיקסוטרופיה של אתר תאית: הפונקציה השנייה של אתר תאית-השפעת העיבוי תלויה ב: מידת הפילמור של אתר תאית, ריכוז התמיסה, טמפרטורה ותנאים נוספים. תכונת הג'ל של התמיסה היא ייחודית לתאית אלקיל ונגזרותיו המושנות. תכונות הג'ל קשורות למידת ההחלפה, ריכוז התמיסה ותוספים. עבור נגזרות שעברו שינוי של הידרוקסיאלקיל, תכונות הג'ל קשורות גם לדרגת השינוי של הידרוקסיאלקיל. לתמיסת HPMC בעלת צמיגות נמוכה, ניתן להכין תמיסה בריכוז של 10%-15%, תמיסת HPMC בעלת צמיגות בינונית ניתן להכין תמיסה של 5%-10%, ו- HPMC בעלת צמיגות גבוהה יכולה להכין תמיסה של 2%-3% בלבד, והצמיגות של אתר תאית הוא בדרך כלל דירוג הוא גם מדורג עם 1%-2% תמיסה. לאתר תאית במשקל מולקולרי גבוה יש יעילות עיבוי גבוהה. לפולימרים בעלי משקל מולקולרי שונה יש צמיגות שונה באותה תמיסת ריכוז. דרגת פילמור גבוהה. ניתן להשיג את צמיגות היעד רק על ידי הוספת כמות גדולה של אתר תאית במשקל מולקולרי נמוך. לצמיגות שלו יש תלות מועטה בקצב הגזירה, והצמיגות הגבוהה מגיעה לצמיגות היעד, וכמות התוספת הנדרשת קטנה, והצמיגות תלויה ביעילות העיבוי. לכן, כדי להשיג עקביות מסוימת, יש להבטיח כמות מסוימת של אתר תאית (ריכוז התמיסה) וצמיגות התמיסה. גם טמפרטורת הג'ל של התמיסה יורדת באופן ליניארי עם עליית ריכוז התמיסה, ומג'ל בטמפרטורת החדר לאחר הגעה לריכוז מסוים. ריכוז הג'ל של HPMC גבוה יחסית בטמפרטורת החדר. ניתן להתאים את העקביות גם על ידי בחירת גודל החלקיקים ובחירת אתרי תאית עם דרגות שונות של שינוי. השינוי שנקרא הוא להכניס מידה מסוימת של החלפה של קבוצות הידרוקסיאלקיל על מבנה השלד של MC. על ידי שינוי ערכי ההחלפה היחסיים של שני התחליפים, כלומר ערכי ההחלפה היחסיים DS ו-ms של קבוצות המתוקסי וההידרוקסיאלקיל שאנו אומרים לעתים קרובות. ניתן להשיג דרישות ביצועים שונות של אתר תאית על ידי שינוי ערכי ההחלפה היחסיים של שני התחליפים. הקשר בין עקביות לשינוי: תוספת של אתר תאית משפיעה על צריכת המים של טיט, שינוי יחס המים-קושר המים של מים ומלט הוא אפקט העיבוי, ככל שהמינון גבוה יותר, צריכת המים גדולה יותר. אתרים תאית המשמשים באבקת חומרי בניין חייבים להתמוסס במהירות במים קרים ולספק עקביות מתאימה למערכת. יש גם קשר ליניארי טוב בין העקביות של משחת צמנט למינון האתר תאית. אתר תאית יכול להגביר מאוד את הצמיגות של טיט. ככל שהמינון גדול יותר, כך ההשפעה ברורה יותר. לתמיסה מימית של אתר תאית עם צמיגות גבוהה יש תיקסוטרופיה גבוהה, שהיא גם מאפיין עיקרי של אתר תאית. לכן, אתרי תאית מאותה דרגת צמיגות מציגים תמיד את אותן תכונות ריאולוגיות כל עוד הריכוז והטמפרטורה נשמרים קבועים. ג'לים מבניים נוצרים כאשר הטמפרטורה מוגברת, ומתרחשות זרימות תיקסוטרופיות מאוד. אתרי תאית בריכוז גבוה ובצמיגות נמוכה מראים טיקסוטרופיה אפילו מתחת לטמפרטורת הג'ל. לנכס זה יש תועלת רבה להתאמת פילוס ושקיעה בבניית טיט לבניין. יש להסביר כאן שככל שהצמיגות של אתר תאית גבוהה יותר, כך אחזקת המים טובה יותר, אך ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך המשקל המולקולרי היחסי של אתר תאית גבוה יותר, והירידה המקבילה במסיסותו, שיש לה השפעה שלילית. על ריכוז המרגמות וביצועי הבנייה. ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך השפעת העיבוי על המרגמה ברורה יותר, אך היא אינה פרופורציונלית לחלוטין. קצת צמיגות בינונית ונמוכה, אבל לאתר התאית המשתנה יש ביצועים טובים יותר בשיפור החוזק המבני של טיט רטוב. עם העלייה בצמיגות, החזקת המים של אתר תאית משתפרת.

4. פיגור של אתר תאית: התפקיד השלישי של אתר תאית הוא לעכב את תהליך ההידרציה של המלט. אתר תאית מעניק למלט תכונות מועילות שונות, וגם מפחית את חום ההידרציה המוקדם של המלט ומעכב את תהליך ההידרציה הדינמי של המלט. זה לא חיובי לשימוש בטיט באזורים קרים. אפקט פיגור זה נגרמת מספיחת מולקולות אתר תאית על מוצרי הידרציה כגון CSH ו-ca(OH)2. בשל העלייה בצמיגות התמיסה הנקבוביות, אתר התאית מפחית את ניידות היונים בתמיסה, ובכך מעכב את תהליך ההידרציה. ככל שהריכוז של אתר תאית בחומר הג'ל המינרלי גבוה יותר, כך ההשפעה של עיכוב ההידרציה בולטת יותר. אתר תאית לא רק מעכב את ההתקבעות, אלא גם מעכב את תהליך ההתקשות של מערכת טיט המלט. ההשפעה המעכבת של אתר תאית תלויה לא רק בריכוזו במערכת הג'ל המינרלי, אלא גם במבנה הכימי. ככל שהאפקט המעכב של אתר תאית טוב יותר, כך ההשפעה המעכבת של החלפה הידרופילי חזקה יותר מאשר החלפה מגבירה מים. עם זאת, לצמיגות של אתר תאית יש השפעה מועטה על קינטיקה של הידרציה של המלט. עם העלייה בתכולת האתר של תאית, זמן ההתקבעות של הטיט גדל באופן משמעותי. יש מתאם לא ליניארי טוב בין זמן ההתייצבות הראשוני של טיט לתכולת האתר תאית, ומתאם ליניארי טוב בין זמן ההתקבעות הסופי לתכולת האתר התאית. אנו יכולים לשלוט בזמן הפעולה של המרגמה על ידי שינוי כמות האתר תאית. לסיכום, בטיט מוכן, אתר תאית ממלא תפקיד באגירת מים, עיבוי, עיכוב כוח הידרציה של מלט ושיפור ביצועי הבנייה. יכולת אחזקת מים טובה הופכת את הידרציה של המלט לשלמה יותר, יכולה לשפר את הצמיגות הרטובה של טיט רטוב, להגביר את חוזק ההדבקה של טיט ולהתאים את הזמן. הוספת אתר תאית לטיט ריסוס מכני יכולה לשפר את ביצועי הריסוס או השאיבה ואת החוזק המבני של המרגמה. לכן, אתר תאית נמצא בשימוש נרחב כתוסף חשוב בטיט מוכן.