Paruoštame skiedinyje celiuliozės eterio pridedamas labai mažas kiekis, tačiau jis gali žymiai pagerinti šlapio skiedinio eksploatacines savybes, be to, tai yra pagrindinis priedas, turintis įtakos skiedinio konstrukcinėms savybėms. Racionalus skirtingų veislių, skirtingo klampumo, skirtingų dalelių dydžių, skirtingo klampumo laipsnio ir pridėtų kiekių celiuliozės eterių pasirinkimas turės teigiamos įtakos sauso miltelinio skiedinio eksploatacinėms savybėms. Šiuo metu daugelis mūro ir tinkavimo skiedinių prastai sulaiko vandenį, o vandens srutos atsiskirs po kelių minučių pastovėjimo. Vandens sulaikymas yra svarbi metilceliuliozės eterio savybė, į kurią taip pat atkreipia dėmesį daugelis vietinių sauso mišinio skiedinio gamintojų, ypač pietiniuose regionuose, kur temperatūra yra aukšta. Veiksniai, įtakojantys sauso mišinio skiedinio vandens sulaikymo efektą, yra pridedamas MC kiekis, MC klampumas, dalelių smulkumas ir naudojimo aplinkos temperatūra.
1. Koncepcija
Celiuliozės eteris yra sintetinis polimeras, pagamintas iš natūralios celiuliozės cheminiu būdu modifikuojant. Celiuliozės eteris yra natūralios celiuliozės darinys. Celiuliozės eterio gamyba skiriasi nuo sintetinių polimerų. Pagrindinė jo medžiaga yra celiuliozė, natūralus polimero junginys. Dėl natūralios celiuliozės struktūros ypatumų pati celiuliozė negali reaguoti su eterinimo medžiagomis. Tačiau po brinkinimo priemonės apdorojimo stiprūs vandeniliniai ryšiai tarp molekulinių grandinių ir grandinių sunaikinami, o aktyvus hidroksilo grupės išsiskyrimas tampa reaktyvia šarmine celiulioze. Gaukite celiuliozės eterį.
Celiuliozės eterių savybės priklauso nuo pakaitų tipo, skaičiaus ir pasiskirstymo. Celiuliozės eterių klasifikacija taip pat pagrįsta pakaitų tipu, eterinimo laipsniu, tirpumu ir susijusiomis naudojimo savybėmis. Pagal molekulinės grandinės pakaitų tipą jis gali būti suskirstytas į monoeterį ir mišrų eterį. Paprastai naudojamas MC yra monoeteris, o HPMC - mišrus eteris. Metilceliuliozės eteris MC yra produktas po to, kai natūralios celiuliozės gliukozės vienete hidroksilo grupė yra pakeista metoksi. Tai produktas, gaunamas dalį hidroksilo grupės bloke pakeitus metoksi grupe, o kitą dalį hidroksipropilo grupe. Struktūrinė formulė yra [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietilmetilceliuliozės eteris HEMC, tai pagrindinės veislės, plačiai naudojamos ir parduodamos rinkoje.
Pagal tirpumą jis gali būti suskirstytas į joninius ir nejoninius. Vandenyje tirpūs nejoninės celiuliozės eteriai daugiausia sudaryti iš dviejų alkilo eterių ir hidroksialkilo eterių serijų. Joninis CMC daugiausia naudojamas sintetiniuose plovikliuose, tekstilės marginimui ir dažymui, maisto ir naftos žvalgymui. Nejoniniai MC, HPMC, HEMC ir kt. daugiausia naudojami statybinėse medžiagose, latekso dangose, medicinoje, kasdienėse cheminėse medžiagose ir kt. Naudojami kaip tirštiklis, vandenį sulaikanti medžiaga, stabilizatorius, dispergentas ir plėvelę formuojanti medžiaga.
2. Celiuliozės eterio vandens sulaikymas
Celiuliozės eterio vandens sulaikymas: Gaminant statybines medžiagas, ypač sausą miltelinį skiedinį, celiuliozės eteris atlieka nepakeičiamą vaidmenį, ypač gaminant specialų skiedinį (modifikuotą skiedinį), jis yra nepakeičiamas ir svarbus komponentas .
Svarbus vandenyje tirpaus celiuliozės eterio vaidmuo skiedinyje daugiausia turi tris aspektus: vienas yra puikus vandens sulaikymo gebėjimas, kitas yra įtaka skiedinio konsistencijai ir tiksotropijai, trečiasis yra sąveika su cementu. Celiuliozės eterio vandens sulaikymo efektas priklauso nuo pagrindinio sluoksnio vandens įgeriamumo, skiedinio sudėties, skiedinio sluoksnio storio, skiedinio vandens poreikio ir stingimo medžiagos stingimo laiko. Paties celiuliozės eterio vandens sulaikymas atsiranda dėl paties celiuliozės eterio tirpumo ir dehidratacijos. Kaip visi žinome, nors celiuliozės molekulinėje grandinėje yra daug labai hidratuojamų OH grupių, ji netirpsta vandenyje, nes celiuliozės struktūra pasižymi dideliu kristališkumo laipsniu.
Vien hidroksilo grupių gebėjimo hidratuoti nepakanka stiprioms vandenilinėms jungtims ir van der Waals jėgoms tarp molekulių padengti. Todėl jis tik išsipučia, bet netirpsta vandenyje. Kai į molekulinę grandinę įvedamas pakaitas, ne tik pakaitas sunaikina vandenilio grandinę, bet ir tarpgrandinė vandenilio jungtis sunaikinama dėl pakaito pleišto tarp gretimų grandinių. Kuo didesnis pakaitas, tuo didesnis atstumas tarp molekulių. Kuo didesnis atstumas. Kuo didesnis vandenilinių jungčių sunaikinimo efektas, tuo celiuliozės eteris tampa tirpus vandenyje, kai celiuliozės gardelė išsiplečia ir tirpalas patenka į vidų, sudarydamas didelio klampumo tirpalą. Kai temperatūra pakyla, polimero hidratacija susilpnėja, o vanduo tarp grandinių išstumiamas. Kai dehidratacijos efektas yra pakankamas, molekulės pradeda agreguotis, suformuodamos trimatės tinklo struktūros gelį ir išsiskleidžia.
Skiedinio vandens sulaikymą įtakojantys veiksniai yra celiuliozės eterio klampumas, pridėtas kiekis, dalelių smulkumas ir naudojimo temperatūra.
Kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geriau sulaiko vandenį. Klampumas yra svarbus MC veikimo parametras. Šiuo metu skirtingi MC gamintojai naudoja skirtingus metodus ir instrumentus MC klampumui matuoti. Pagrindiniai metodai yra Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde ir Brookfield. Tam pačiam gaminiui skirtingais metodais išmatuoti klampumo rezultatai labai skiriasi, o kai kurių net dvigubai. Todėl, lyginant klampumą, jis turi būti atliekamas naudojant tuos pačius bandymo metodus, įskaitant temperatūrą, rotorių ir kt.
Paprastai tariant, kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo efektas. Tačiau kuo didesnis MC klampumas ir didesnė molekulinė masė, atitinkamai sumažėjęs jo tirpumas turės neigiamos įtakos skiedinio stiprumui ir konstrukcinėms savybėms. Kuo didesnis klampumas, tuo ryškesnis skiedinio tirštinamasis poveikis, tačiau jis nėra tiesiogiai proporcingas. Kuo didesnis klampumas, tuo šlapias skiedinys bus klampesnis, tai yra statybos metu jis pasireiškia prilipimu prie grandiklio ir dideliu sukibimu su pagrindu. Tačiau nėra naudinga padidinti paties šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą. Statybos metu apsauga nuo nuslinkimo nėra akivaizdi. Priešingai, kai kurie vidutinio ir mažo klampumo, bet modifikuoti metilceliuliozės eteriai puikiai pagerina šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą.
Kuo didesnis celiuliozės eterio kiekis įdedamas į skiedinį, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis, o kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo rodiklis.
Kalbant apie dalelių dydį, kuo smulkesnė dalelė, tuo geriau sulaiko vandenį. Po to, kai didelės celiuliozės eterio dalelės liečiasi su vandeniu, paviršius iš karto ištirpsta ir susidaro gelis, apvyniojantis medžiagą, kad vandens molekulės toliau neprasiskverbtų. Kartais jis negali tolygiai išsisklaidyti ir ištirpti net po ilgo maišymo, susidaro drumstas flokuliuojantis tirpalas arba susikaupia aglomeracija. Tai labai veikia celiuliozės eterio vandens sulaikymą, o tirpumas yra vienas iš veiksnių renkantis celiuliozės eterį.
Plonumas taip pat yra svarbus metilceliuliozės eterio veikimo rodiklis. Sausam milteliniam skiediniui naudojamas MC turi būti milteliai su mažu vandens kiekiu, o smulkumui taip pat reikia, kad 20–60% dalelių būtų mažesnė nei 63 um. Smulkumas turi įtakos metilceliuliozės eterio tirpumui. Grubus MC dažniausiai yra granuliuotas ir lengvai ištirpsta vandenyje be aglomeracijos, tačiau tirpimo greitis yra labai lėtas, todėl netinka naudoti sausame milteliniame skiedinyje. Sausame milteliniame skiedinyje MC yra paskirstomas tarp cementuojančių medžiagų, tokių kaip užpildas, smulkus užpildas ir cementas, ir tik pakankamai smulkūs milteliai gali išvengti metilceliuliozės eterio aglomeracijos maišant su vandeniu. Kai MC pridedama vandens, kad ištirptų aglomeratai, jį labai sunku išsklaidyti ir ištirpinti.
Stambi MC smulkumas ne tik švaistomas, bet ir sumažina vietinį skiedinio stiprumą. Kai toks sausas miltelinis skiedinys dengiamas dideliame plote, vietinio sauso miltelinio skiedinio kietėjimo greitis gerokai sumažės, dėl skirtingo kietėjimo laiko atsiras įtrūkimų. Mechaninės konstrukcijos purškiamam skiediniui smulkumo reikalavimas didesnis dėl trumpesnio maišymo laiko.
MC smulkumas taip pat turi tam tikros įtakos vandens sulaikymui. Paprastai kalbant, metilceliuliozės eteriams, kurių klampumas yra toks pat, bet skiriasi smulkumas, pridedant tą patį kiekį, kuo smulkesnis, tuo smulkesnis, tuo geresnis vandens sulaikymo efektas.
MC vandens sulaikymas taip pat yra susijęs su naudojama temperatūra, o metilceliuliozės eterio vandens sulaikymas mažėja didėjant temperatūrai. Tačiau naudojant faktines medžiagas, sausas miltelinis skiedinys dažnai naudojamas ant karštų pagrindų esant aukštai temperatūrai (aukštesnei nei 40 laipsnių) daugelyje aplinkų, pavyzdžiui, išorinių sienų glaistymas vasarą saulėje, o tai dažnai pagreitina cemento kietėjimą ir kietėjimą. sausų miltelių skiedinys. Vandens sulaikymo greičio mažėjimas sukelia akivaizdų jausmą, kad turi įtakos ir darbingumas, ir atsparumas įtrūkimams, todėl esant tokioms sąlygoms ypač svarbu sumažinti temperatūros veiksnių įtaką.
Nors šiuo metu metilhidroksietilceliuliozės eterio priedai laikomi technologinės plėtros priešakyje, jų priklausomybė nuo temperatūros vis tiek lems sauso miltelinio skiedinio eksploatacinių savybių susilpnėjimą. Nors metilo hidroksietilceliuliozės kiekis yra padidintas (vasarinė formulė), darbingumas ir atsparumas įtrūkimams vis tiek negali patenkinti naudojimo poreikių. Taikant specialų MC apdorojimą, pvz., padidinus eterinimo laipsnį ir pan., vandens sulaikymo efektas gali būti palaikomas aukštesnėje temperatūroje, kad jis galėtų geriau veikti atšiauriomis sąlygomis.
3. Celiuliozės eterio tirštinimas ir tiksotropija
Celiuliozės eterio tirštinimas ir tiksotropija: antroji celiuliozės eterio funkcija – tirštinimo efektas priklauso nuo: celiuliozės eterio polimerizacijos laipsnio, tirpalo koncentracijos, šlyties greičio, temperatūros ir kitų sąlygų. Tirpalo stingimo savybė būdinga tik alkilceliuliozei ir jos modifikuotiems dariniams. Gelėjimo savybės yra susijusios su pakeitimo laipsniu, tirpalo koncentracija ir priedais. Hidroksialkilo modifikuotų darinių gelio savybės taip pat yra susijusios su hidroksialkilo modifikavimo laipsniu. Mažo klampumo MC ir HPMC galima paruošti 10% -15% tirpalą, vidutinio klampumo MC ir HPMC - 5% -10% tirpalą, o didelio klampumo MC ir HPMC gali paruošti tik 2% -3% tirpalą ir Paprastai celiuliozės eterio klampumo klasifikacija taip pat klasifikuojama pagal 1%-2% tirpalą.
Didelės molekulinės masės celiuliozės eteris pasižymi dideliu tirštinimo efektyvumu. Tos pačios koncentracijos tirpale skirtingos molekulinės masės polimerai turi skirtingą klampumą. Aukštas laipsnis. Tikslinį klampumą galima pasiekti tik pridedant didelį kiekį mažos molekulinės masės celiuliozės eterio. Jo klampumas mažai priklauso nuo šlyties greičio, o didelis klampumas pasiekia tikslinį klampumą, o reikalingas papildymo kiekis yra mažas, o klampumas priklauso nuo tirštinimo efektyvumo. Todėl, norint pasiekti tam tikrą konsistenciją, turi būti garantuotas tam tikras celiuliozės eterio kiekis (tirpalo koncentracija) ir tirpalo klampumas. Tirpalo gelio temperatūra taip pat tiesiškai mažėja, didėjant tirpalo koncentracijai, o pasiekus tam tikrą koncentraciją suželia kambario temperatūroje. HPMC gelio koncentracija kambario temperatūroje yra gana didelė.
Konsistencija taip pat gali būti reguliuojama pasirenkant dalelių dydį ir pasirenkant skirtingo modifikavimo laipsnio celiuliozės eterius. Vadinamoji modifikacija yra įvesti tam tikrą hidroksialkilo grupių pakeitimo laipsnį MC skeleto struktūroje. Keičiant santykines dviejų pakaitų reikšmes, tai yra, metoksi ir hidroksialkilo grupių santykines pakeitimo reikšmes DS ir ms, kurias dažnai sakome. Įvairūs celiuliozės eterio veikimo reikalavimai gali būti gauti pakeitus santykines dviejų pakaitų pakeitimo vertes.
Ryšys tarp konsistencijos ir modifikavimo: celiuliozės eterio pridėjimas turi įtakos skiedinio vandens suvartojimui, vandens ir cemento vandens ir rišiklio santykio keitimas yra tirštinimo efektas, kuo didesnė dozė, tuo didesnis vandens suvartojimas.
Celiuliozės eteriai, naudojami miltelinėse statybinėse medžiagose, turi greitai ištirpti šaltame vandenyje ir užtikrinti sistemai tinkamą konsistenciją. Jei suteikiamas tam tikras šlyties greitis, jis vis tiek tampa flokuliuojantis ir koloidinis blokas, o tai yra nekokybiškas arba prastos kokybės produktas.
Taip pat yra geras linijinis ryšys tarp cemento pastos konsistencijos ir celiuliozės eterio dozės. Celiuliozės eteris gali labai padidinti skiedinio klampumą. Kuo didesnė dozė, tuo ryškesnis poveikis. Didelio klampumo celiuliozės eterio vandeninis tirpalas turi didelę tiksotropiją, kuri taip pat yra pagrindinė celiuliozės eterio savybė. Vandeniniai MC polimerų tirpalai paprastai turi pseudoplastinį ir netiksotropinį sklandumą, žemesnę nei jų gelio temperatūra, tačiau Niutono tekėjimo savybės esant mažam šlyties greičiui. Pseudoplastiškumas didėja didėjant celiuliozės eterio molekulinei masei arba koncentracijai, neatsižvelgiant į pakaito tipą ir pakeitimo laipsnį. Todėl tos pačios klampos laipsnio celiuliozės eteriai, neatsižvelgiant į MC, HPMC, HEMC, visada turės tas pačias reologines savybes tol, kol bus palaikoma pastovi koncentracija ir temperatūra.
Padidėjus temperatūrai susidaro struktūriniai geliai, atsiranda labai tiksotropiniai srautai. Didelės koncentracijos ir mažo klampumo celiuliozės eteriai rodo tiksotropiją net žemiau gelio temperatūros. Ši savybė labai naudinga koreguojant išlyginimą ir įdubimą statant statybinį skiedinį. Čia reikia paaiškinti, kad kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geriau sulaiko vandenį, tačiau kuo didesnis klampumas, tuo didesnė santykinė celiuliozės eterio molekulinė masė ir atitinkamai mažėja jo tirpumas, o tai turi neigiamą poveikį. dėl skiedinio koncentracijos ir konstrukcijos savybių. Kuo didesnis klampumas, tuo ryškesnis skiedinio tirštinamasis poveikis, tačiau jis nėra visiškai proporcingas. Šiek tiek vidutinio ir mažo klampumo, tačiau modifikuotas celiuliozės eteris geriau pagerina šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą. Didėjant klampumui, pagerėja celiuliozės eterio vandens sulaikymas.
4. Celiuliozės eterio sulėtėjimas
Celiuliozės eterio sulėtinimas: Trečioji celiuliozės eterio funkcija yra sulėtinti cemento hidratacijos procesą. Celiuliozės eteris suteikia skiediniui įvairių naudingų savybių, taip pat sumažina ankstyvą cemento hidratacijos šilumą ir atitolina dinaminį cemento hidratacijos procesą. Tai nepalanku naudoti skiedinį šaltuose regionuose. Šį sulėtinantį poveikį sukelia celiuliozės eterio molekulių adsorbcija ant hidratacijos produktų, tokių kaip CSH ir ca(OH)2. Dėl padidėjusio porų tirpalo klampumo celiuliozės eteris sumažina jonų judrumą tirpale, todėl atitolinamas hidratacijos procesas.
Kuo didesnė celiuliozės eterio koncentracija mineralinio gelio medžiagoje, tuo ryškesnis hidratacijos uždelsimo efektas. Celiuliozės eteris ne tik atitolina stingimą, bet ir vėluoja cemento skiedinio sistemos kietėjimo procesą. Lėtinamasis celiuliozės eterio poveikis priklauso ne tik nuo jo koncentracijos mineralinio gelio sistemoje, bet ir nuo cheminės struktūros. Kuo didesnis HEMC metilinimo laipsnis, tuo geresnis celiuliozės eterio sulėtinantis poveikis. Hidrofilinio pakeitimo ir vandens kiekį didinančio pakeitimo santykis Lėtinamasis poveikis yra stipresnis. Tačiau celiuliozės eterio klampumas mažai veikia cemento hidratacijos kinetiką.
Didėjant celiuliozės eterio kiekiui, skiedinio stingimo laikas žymiai pailgėja. Yra gera netiesinė koreliacija tarp pradinio skiedinio stingimo laiko ir celiuliozės eterio kiekio ir gera tiesinė koreliacija tarp galutinio stingimo laiko ir celiuliozės eterio kiekio. Skiedinio veikimo laiką galime kontroliuoti keisdami celiuliozės eterio kiekį.
Paskelbimo laikas: 2023-03-22