Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) маңызды целлюлоза туындысы болып табылады. Ол құрылыс материалдарында кеңінен қолданылады, себебі ол суды жақсы сақтайды, қалыңдатады және құрылыс ерітіндісінде тұрақты.
1. HPMC химиялық құрылымы және сипаттамалары
HPMC – табиғи целлюлозаның химиялық модификациясы арқылы жасалған көп функциялы полимерлі материал. Химиялық құрылымында гидроксипропил (-CH₂CH(OH)CH₃) және метил (-CH₃) топтары целлюлозаның молекулалық тізбегіндегі гидроксил топтарының (-OH) бір бөлігін ауыстырады, бұл HPMC суда жақсы ерігіштік пен қоюландырғыш қасиеттерге ие етеді.
Ерігіштігі: HPMC суық суда мөлдірден сүтті коллоидты ерітіндіге дейін оңай ериді. Ол ыстық суда баяу ериді, бұл оның құрылыс ерітіндісінде біркелкі таралуына көмектеседі.
Суды ұстап тұру: HPMC полимер тізбегі суды тиімді сіңіріп, тұтқырлығы жоғары коллоидтық ерітінді құра алады, осылайша судың жоғалуын азайтады.
Тұрақтылық: HPMC тамаша химиялық тұрақтылыққа және температура мен рН мәніне төзімділікке ие, бұл оның әртүрлі құрылыс жағдайында тұрақты жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.
2. Құрылыс ерітіндісіндегі HPMC рөлі
Суды ұстауды арттыру: HPMC негізінен ерітіндідегі бос суды сіңіру және судың булануы мен ағуын азайту арқылы құрылыс ерітіндісінің суды ұстау қабілетін айтарлықтай жақсарта алады.
Жұмыс қабілеттілігін жақсарту: HPMC ерітіндіде жұқа дисперсті желі құра алатындықтан, ол ерітіндінің пластикасы мен жұмысқа қабілеттілігін жақсартып, құрылысты ыңғайлы етеді.
Ашық уақытты ұзарту: HPMC ылғалдылығын сақтау қабілеті ерітіндінің ұзақ уақыт бойы құрылысқа жарамды консистенциясын сақтауға мүмкіндік береді, осылайша ерітіндінің ашық уақытын ұзартады.
3. Суды ұстап тұруды жақсартуға арналған ГРМК механизмі
Ерітіндінің суды ұстап тұруын жақсарту бойынша HPMC механизмі негізінен келесі аспектілерді қамтиды:
Адсорбция: HPMC молекулалық тізбегіндегі гидроксипропил және метил топтары сутектік байланыстар арқылы су молекулаларымен қосылып, тұрақты гидратация қабатын құру үшін ван-дер-Ваальс күштері әсер етеді. HPMC тұрақты гель күйін қалыптастыру үшін судың көп мөлшерін сіңіре алады. Бұл гель күйі ерітіндідегі жоғары ылғалдылықты сақтай алады және судың жылдам булануын болдырмайды.
Тұтқыр серпімділік қасиеттері: HPMC суда ериді, бұл ерітіндінің тұтқырлығы мен реологиясын айтарлықтай арттыруы мүмкін жоғары тұтқыр коллоидты ерітіндіні құрайды. Тұтқырлығы жоғары сұйық фаза судың миграциясын азайтуға, ерітіндідегі судың біркелкі таралуын сақтауға және суды бөлу әсерін азайтуға көмектеседі (яғни, судың қалқымалы және жауын-шашын).
Құрылымдық желінің қалыптасуы: HPMC сулы ерітіндіде суды құлыптауға және оның ерітіндідегі қозғалысын шектеуге көмектесетін көлденең байланысқан желі құрылымын құра алады, осылайша ерітіндінің суды ұстауын жақсартады. HPMC желісінің бұл құрылымы судың біркелкі емес жоғалуынан туындаған крекинг проблемаларын болдырмай, қатайту процесінде ерітіндінің біркелкі ылғалды болуына мүмкіндік береді.
Коллоидтық тосқауыл әсері: ерітіндідегі HPMC арқылы пайда болған коллоидтық тосқауыл судың сыртқа таралуына жол бермейді. Бұл тосқауыл әсері ерітіндіден судың шығуын қиындатады, осылайша ерітіндінің суды ұстауын арттырады.
4. HPMC суды ұстаудың практикалық қолдану әсері
Практикалық қолдануда HPMC суды ұстап тұру ерітіндінің өнімділігіне, соның ішінде ерітіндінің жұмысқа қабілеттілігін арттыруға, шөгу крекингінің қаупін азайтуға және байланыс беріктігін арттыруға айтарлықтай әсер етеді. Бұл қолданба әсерлері төменде егжей-тегжейлі талқыланады.
Жұмыс қабілеттілігін жақсарту: ерітіндідегі HPMC арқылы түзілген коллоидты ерітінді ерітіндідегі бөлшектерді майлап, ерітіндінің жұмыс қабілеттілігін жақсартады және құрылыс процесін тегістей алады.
Шөгу мен крекингті азайтыңыз: HPMC ерітіндідегі ылғалды сақтай алатындықтан, ол кептіру процесі кезінде ылғалдың жоғалуын азайтады, бұл ерітіндінің шөгуін және жарылуын болдырмау үшін өте маңызды. Қатайту процесінде біркелкі ылғалды болып қалатын ерітіндінің шөгу кернеуі аз болады, осылайша крекинг мүмкіндігін азайтады.
Байланыстың беріктігін жақсарту: ерітіндідегі біркелкі бөлінген ылғал ерітіндінің гидратация реакциясының тиімділігін арттыруға, цемент бөлшектерінің толық гидратациялануын қамтамасыз етуге және ақыр соңында күшті байланыс түзуге көмектеседі. HPMC ұзақ мерзімді ылғалды ортаны қамтамасыз ете алады, бұл цементтің ылғалдануын толық етеді, осылайша ерітіндінің байланыс беріктігін арттырады.
5. Құрылыс ерітіндісіндегі HPMC әсер ететін факторлар
HPMC суды ұстау әсеріне оның молекулалық салмағы, алмастыру дәрежесі, қосу мөлшері және ерітінді қатынасы сияқты көптеген факторлар әсер етеді.
Молекулалық салмақ: Жалпы айтқанда, HPMC молекулалық салмағы неғұрлым үлкен болса, суды ұстау әсері соғұрлым маңызды болады. Дегенмен, тым үлкен молекулалық салмақ ерігіштіктің төмендеуіне де әкелуі мүмкін, сондықтан практикалық қолдануда нақты қажеттіліктерге сәйкес қолайлы молекулалық салмақты таңдау қажет.
Ауыстыру дәрежесі: ГРМК-да гидроксипропил мен метилдің орын ауыстыру дәрежесі оның өнімділігіне үлкен әсер етеді. Тиісті алмастыру дәрежесі суды жақсы ұстауды және ерігіштігін қамтамасыз ете алады, бірақ тым жоғары немесе тым төмен алмастыру оның өнімділігіне әсер етуі мүмкін.
Қосу мөлшері: HPMC қосу мөлшері ерітіндінің суды ұстауына тікелей әсер етеді. Әдетте, қосу мөлшері 0,1% және 0,3% арасында болады. Тым көп қосу құнын арттырады және ерітіндінің басқа қасиеттеріне әсер етуі мүмкін.
Ерітінді қатынасы: цемент, құм және толтырғыш сияқты ерітіндідегі басқа компоненттердің қатынасы да HPMC суды ұстау әсеріне әсер етеді. Ақылға қонымды қатынас HPMC рөлін жақсырақ атқара алады.
HPMC бірегей химиялық құрылымы мен физикалық қасиеттері арқылы құрылыс ерітіндісінде суды ұстауда маңызды рөл атқарады. Оның негізгі механизмдері тұрақты гидратация қабатын қалыптастыру үшін суды адсорбциялауды, ерітіндінің тұтқырлығын арттыруды, желілік құрылымды және коллоидтық тосқауылды қалыптастыруды және т.б. қамтиды. Практикалық қолдануда HPMC ерітіндінің жұмысқа қабілеттілігі мен байланыстыру беріктігін жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар оның пайда болу қаупін азайтады. шөгу және крекинг. Болашақта материалтану дамуымен құрылыс материалдарында HPMC қолдану кеңірек және әртараптандырылған болады және құрылыс индустриясы үшін жоғары сапалы шешімдерді қамтамасыз етуді жалғастырады.
Жіберу уақыты: 26 маусым 2024 ж