Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir svarīgs celulozes atvasinājums. To plaši izmanto būvmateriālos, jo tai ir lieliska ūdens aizturēšana, sabiezēšana un stabilitāte būvjavā.
1. HPMC ķīmiskā struktūra un īpašības
HPMC ir daudzfunkcionāls polimērmateriāls, kas izgatavots, ķīmiski modificējot dabisko celulozi. Savā ķīmiskajā struktūrā hidroksipropilgrupas (-CH₂CH(OH)CH₃) un metilgrupas (-CH₃) aizstāj daļu no hidroksilgrupām (-OH) celulozes molekulārajā ķēdē, padarot HPMC labu šķīdību ūdenī un sabiezēšanas īpašības.
Šķīdība: HPMC viegli šķīst aukstā ūdenī, veidojot caurspīdīgu vai pienainu koloidālu šķīdumu. Tas lēni izšķīst karstā ūdenī, kas palīdz tai vienmērīgi sadalīties būvjavā.
Ūdens aizture: HPMC polimēru ķēde var efektīvi absorbēt ūdeni un veidot augstas viskozitātes koloidālu šķīdumu, tādējādi samazinot ūdens zudumus.
Stabilitāte: HPMC ir lieliska ķīmiskā stabilitāte un tolerance pret temperatūru un pH vērtību, kas ļauj tam stabili darboties dažādos būvniecības apstākļos.
2. HPMC loma būvjavas veidošanā
Palielināt ūdens aizturi: HPMC var ievērojami uzlabot ēku javas ūdens aiztures spēju, galvenokārt absorbējot brīvo ūdeni javā un samazinot ūdens iztvaikošanu un noplūdi.
Uzlabojiet apstrādājamību: tā kā HPMC var izveidot smalki izkliedētu tīklu javā, tas var uzlabot javas plastiskumu un apstrādājamību, padarot būvniecību ērtāku.
Pagarināt atvērto laiku: HPMC spēja aizturēt mitrumu ļauj javai ilgstoši saglabāt būvniecībai piemērotu konsistenci, tādējādi pagarinot javas atvēršanas laiku.
3. HPMC mehānisms ūdens aiztures uzlabošanai
HPMC mehānisms, lai uzlabotu javas ūdens aizturi, galvenokārt ietver šādus aspektus:
Adsorbcija: HPMC molekulārās ķēdes hidroksipropil- un metilgrupas savienojas ar ūdens molekulām, izmantojot ūdeņraža saites un van der Vālsa spēkus, veidojot stabilu hidratācijas slāni. HPMC var absorbēt lielu daudzumu ūdens, veidojot stabilu gēla stāvokli. Šis gēla stāvoklis var uzturēt augstu mitruma saturu javā un novērst ātru ūdens iztvaikošanu.
Viskoelastīgās īpašības: HPMC izšķīst ūdenī, veidojot augstas viskozitātes koloidālu šķīdumu, kas var ievērojami palielināt javas viskozitāti un reoloģiju. Augstas viskozitātes šķidrā fāze palīdz samazināt ūdens migrāciju, uzturēt vienmērīgu ūdens sadalījumu javā un samazina ūdens atdalīšanas efektu (ti, ūdens peldēšanu un nokrišņu veidošanos).
Strukturālā tīkla veidošanās: HPMC ūdens šķīdumā var veidot šķērssavienojumu tīkla struktūru, kas palīdz bloķēt ūdeni un ierobežot tā kustību javā, tādējādi uzlabojot javas ūdens aizturi. Šī HPMC tīkla struktūra ļauj javai sacietēšanas procesa laikā palikt vienmērīgi mitrai, izvairoties no plaisāšanas problēmām, ko izraisa nevienmērīgs ūdens zudums.
Koloidālās barjeras efekts: koloidālā barjera, ko HPMC veido javā, var novērst ūdens izkliedi uz āru. Šis barjeras efekts apgrūtina ūdens izplūšanu no javas, tādējādi palielinot javas ūdens aizturi.
4. HPMC ūdens aiztures praktiskā pielietojuma efekts
Praktiskā pielietojumā HPMC ūdens aizture būtiski ietekmē javas veiktspēju, tostarp uzlabo javas apstrādājamību, samazina saraušanās plaisāšanas risku un uzlabo savienojuma izturību. Šie lietojumprogrammu efekti ir detalizēti apskatīti tālāk.
Uzlabojiet apstrādājamību: HPMC veidotais koloidālais šķīdums javā var ieeļļot javas daļiņas, uzlabot javas darbspēju un padarīt būvniecības procesu vienmērīgāku.
Samaziniet saraušanos un plaisāšanu: tā kā HPMC var saglabāt mitrumu javā, tas samazina mitruma zudumu žāvēšanas procesā, kas ir ļoti svarīgi, lai izvairītos no javas saraušanās un plaisāšanas. Javai, kas cietēšanas procesā paliek vienmērīgi mitra, ir mazāks saraušanās spriegums, tādējādi samazinot plaisāšanas iespējamību.
Uzlabojiet saišu stiprību: vienmērīgi sadalītais mitrums javā palīdz uzlabot javas hidratācijas reakcijas efektivitāti, nodrošina cementa daļiņu pilnīgu hidratāciju un galu galā veido spēcīgāku saiti. HPMC var nodrošināt ilgstošu mitru vidi, padarot cementa hidratāciju pilnīgāku, tādējādi uzlabojot javas saķeres izturību.
5. Faktori, kas ietekmē HPMC uz būvjavas
HPMC ūdens aiztures efektu ietekmē daudzi faktori, tostarp tā molekulmasa, aizstāšanas pakāpe, pievienošanas daudzums un javas attiecība.
Molekulmasa: Vispārīgi runājot, jo lielāka ir HPMC molekulmasa, jo nozīmīgāks ir ūdens aiztures efekts. Tomēr pārāk liela molekulmasa var izraisīt arī šķīdības samazināšanos, tāpēc praktiskos lietojumos ir jāizvēlas piemērota molekulmasa atbilstoši īpašām vajadzībām.
Aizvietošanas pakāpe: hidroksipropila un metila aizstāšanas pakāpei HPMC ir liela ietekme uz tā darbību. Atbilstoša aizstāšanas pakāpe var nodrošināt labu ūdens aizturi un šķīdību, bet pārāk augsta vai pārāk zema aizstāšana var ietekmēt tā darbību.
Papildinājuma daudzums: HPMC pievienotais daudzums tieši ietekmē javas ūdens aizturi. Parasti pievienošanas apjoms ir no 0,1% līdz 0,3%. Pārāk daudz pievienošanas palielinās izmaksas un var ietekmēt citas javas īpašības.
Javas attiecība: citu javas sastāvdaļu, piemēram, cementa, smilšu un pildvielas, attiecība arī ietekmēs HPMC ūdens aiztures efektu. Saprātīga attiecība var labāk spēlēt HPMC lomu.
Pateicoties tās unikālajai ķīmiskajai struktūrai un fizikālajām īpašībām, HPMC ir nozīmīga loma ūdens aizturē būvjavā. Tās galvenie mehānismi ietver ūdens adsorbēšanu, veidojot stabilu hidratācijas slāni, javas viskozitātes palielināšanu, tīkla struktūras un koloidālas barjeras veidošanu utt. Praktiskajos lietojumos HPMC ne tikai uzlabo javas apstrādājamību un saistīšanas stiprību, bet arī samazina javas saspiešanas risku. saraušanās un plaisāšana. Nākotnē, attīstoties materiālzinātnei, HPMC pielietojums būvmateriālos būs plašāks un daudzveidīgāks un turpinās nodrošināt kvalitatīvus risinājumus būvniecības nozarei.
Publicēšanas laiks: 26. jūnijs 2024