Celulozes hpmc kvalitāte nosaka javas kvalitāti

Sausā maisījuma javā pievienotais hidroksipropilmetilcelulozes HPMC daudzums ir ļoti mazs, taču tas var būtiski uzlabot mitrās javas veiktspēju, un tā ir galvenā piedeva, kas ietekmē javas konstrukcijas veiktspēju. Celulozes ēteri ar dažādu viskozitātes pakāpi un piedevām pozitīvi ietekmē sausās pulvera javas veiktspēju. Pašlaik daudzām mūra un apmetuma javām ir slikta ūdens aiztures spēja, un ūdens virca atdalīsies pēc dažām stāvēšanas minūtēm. Ūdens aizture ir svarīga metilcelulozes ētera veiktspēja, un tā ir arī veiktspēja, kurai pievērš uzmanību daudzi vietējie sausā maisījuma javas ražotāji, īpaši tie, kas atrodas dienvidu reģionos ar augstu temperatūru. Sausās pulvera javas ūdens aiztures efektu ietekmējošie faktori ir pievienotais HPMC daudzums, HPMC viskozitāte, daļiņu smalkums un lietošanas vides temperatūra.

1. Koncepcija: celulozes ēteris ir sintētisks polimērs, kas izgatavots no dabiskās celulozes, ķīmiski modificējot. Celulozes ēteris ir dabiskās celulozes atvasinājums. Celulozes ētera ražošana atšķiras no sintētiskajiem polimēriem. Tās pamatmateriāls ir celuloze, dabisks polimēru savienojums. Celulozes dabiskās struktūras īpatnību dēļ pati celuloze nespēj reaģēt ar ēterizācijas aģentiem. Taču pēc uzbriedinātāja apstrādes tiek iznīcinātas stiprās ūdeņraža saites starp molekulārajām ķēdēm un ķēdēm, un hidroksilgrupas aktīvā izdalīšanās kļūst par reaktīvu sārmu celulozi. Iegūstiet celulozes ēteri. Celulozes ēteru īpašības ir atkarīgas no aizvietotāju veida, skaita un sadalījuma. Celulozes ēteru klasifikācija balstās arī uz aizvietotāju veidu, ēterizācijas pakāpi, šķīdību un saistītajām pielietojuma īpašībām. Atkarībā no molekulārās ķēdes aizvietotāju veida to var iedalīt monoēterī un jauktā ēterī. HPMC, ko mēs parasti izmantojam, ir jaukts ēteris. Hidroksipropilmetilcelulozes ēteris HPMC ir produkts, ko iegūst, daļu vienības hidroksilgrupas aizstājot ar metoksigrupu un otru daļu ar hidroksipropilgrupu. Strukturālā formula ir [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

HPMC galvenokārt izmanto būvmateriālos, lateksa pārklājumos, medicīnā, ikdienas ķimikālijās utt. Izmanto kā biezinātāju, ūdeni aizturošu līdzekli, stabilizatoru, disperģētāju un plēvi veidojošo līdzekli.

2. Celulozes ētera ūdens aizture: Būvmateriālu, īpaši sausās pulvera javas ražošanā, celulozes ēteris spēlē neaizvietojamu lomu, īpaši speciālās javas (modificētās javas) ražošanā, tas ir neaizstājams un svarīgs komponents. Ūdenī šķīstošā celulozes ētera svarīgajai lomai javā galvenokārt ir trīs aspekti, viens ir lieliska ūdens aiztures spēja, otrs ir ietekme uz javas konsistenci un tiksotropiju, un trešais ir mijiedarbība ar cementu. Celulozes ētera ūdens aiztures efekts ir atkarīgs no pamatslāņa ūdens uzsūkšanas, javas sastāva, javas slāņa biezuma, javas ūdens pieprasījuma un sacietēšanas materiāla sacietēšanas laika. Paša celulozes ētera ūdens aizture rodas no paša celulozes ētera šķīdības un dehidratācijas. Kā mēs visi zinām, lai gan celulozes molekulārā ķēde satur lielu skaitu ļoti hidratējamu OH grupu, tā nešķīst ūdenī, jo celulozes struktūrai ir augsta kristāliskuma pakāpe. Ar hidroksilgrupu hidratācijas spēju vien nepietiek, lai aptvertu spēcīgās ūdeņraža saites un van der Vālsa spēkus starp molekulām. Tāpēc tas tikai uzbriest, bet nešķīst ūdenī. Kad aizvietotājs tiek ievadīts molekulārajā ķēdē, ne tikai aizvietotājs iznīcina ūdeņraža ķēdi, bet arī starpķēžu ūdeņraža saite tiek iznīcināta, jo aizvietotājs tiek iespīlēts starp blakus esošajām ķēdēm. Jo lielāks ir aizvietotājs, jo lielāks ir attālums starp molekulām. Jo lielāks attālums. Jo lielāks ir ūdeņraža saišu iznīcināšanas efekts, celulozes ēteris kļūst ūdenī šķīstošs pēc tam, kad celulozes režģis izplešas un šķīdums iekļūst, veidojot augstas viskozitātes šķīdumu. Kad temperatūra paaugstinās, polimēra hidratācija vājinās, un ūdens starp ķēdēm tiek izvadīts. Kad dehidratācijas efekts ir pietiekams, molekulas sāk agregēties, veidojot trīsdimensiju tīkla struktūras gēlu un izlocoties. Faktori, kas ietekmē javas ūdens aizturi, ir celulozes ētera viskozitāte, pievienotais daudzums, daļiņu smalkums un lietošanas temperatūra. Jo lielāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ir ūdens aiztures spēja. Vispārīgi runājot, jo augstāka ir viskozitāte, jo labāks ir ūdens aiztures efekts. Jo augstāka viskozitāte, jo acīmredzamāka ir javas sabiezēšanas ietekme, taču tā nav tieši proporcionāla. Jo lielāka viskozitāte, jo viskozāka būs mitrā java, tas ir, būvniecības laikā tā izpaužas kā pielipšana pie skrāpja un augsta saķere ar pamatni. Taču nav lietderīgi palielināt pašas mitrās javas strukturālo izturību. Būvniecības laikā pretslīdes veiktspēja nav acīmredzama. Jo lielāks ir javai pievienots celulozes ētera daudzums, jo labāka ir ūdens aiztures spēja, un jo augstāka ir viskozitāte, jo labāka ir ūdens aiztures spēja. Attiecībā uz daļiņu izmēru, jo smalkāka ir daļiņa, jo labāka ir ūdens aizture. Pēc tam, kad lielās celulozes ētera daļiņas nonāk saskarē ar ūdeni, virsma nekavējoties izšķīst un veido želeju, kas iesaiņo materiālu, lai novērstu ūdens molekulu turpmāku infiltrāciju. Dažreiz to nevar vienmērīgi izkliedēt un izšķīdināt pat pēc ilgstošas ​​maisīšanas, veidojot duļķainu flokulējošu šķīdumu vai aglomerāciju. Tas lielā mērā ietekmē celulozes ētera ūdens aizturi, un šķīdība ir viens no celulozes ētera izvēles faktoriem. Smalkums ir arī svarīgs metilcelulozes ētera veiktspējas rādītājs. HPMC, ko izmanto sausai pulvera javai, ir jābūt pulverim ar zemu ūdens saturu, un smalkumam ir nepieciešams arī 20% ~ 60% no daļiņu izmēra, kas ir mazāks par 63 um. Smalkums ietekmē metilcelulozes ētera šķīdību. Rupjais MC parasti ir granulēts, un to ir viegli izšķīdināt ūdenī bez aglomerācijas, taču šķīšanas ātrums ir ļoti lēns, tāpēc tas nav piemērots lietošanai sausā pulvera javā. Sausā pulvera javā MC tiek izkliedēts starp cementējošiem materiāliem, piemēram, pildvielām, smalku pildvielu un cementu, un tikai pietiekami smalks pulveris var izvairīties no metilcelulozes ētera aglomerācijas, sajaucot ar ūdeni. Ja HPMC pievieno ūdenim, lai izšķīdinātu aglomerātus, to ir ļoti grūti izkliedēt un izšķīdināt. Izsmidzināmajai javai ar mehānisko konstrukciju smalkuma prasība ir augstāka, jo ir mazāks sajaukšanas laiks. HPMC smalkumam ir arī zināma ietekme uz tā ūdens aizturi. Vispārīgi runājot, metilcelulozes ēteriem ar tādu pašu viskozitāti, bet atšķirīgu smalkumu ar tādu pašu pievienošanas daudzumu, jo smalkāks, jo smalkāks, jo labāks ūdens aiztures efekts. HPMC ūdens aizture ir saistīta arī ar izmantoto temperatūru, un metilcelulozes ētera ūdens aizture samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Tomēr faktiskajos materiālu lietojumos sausā pulvera java bieži tiek uzklāta uz karstām pamatnēm augstā temperatūrā (augstākā par 40 grādiem) daudzās vidēs, piemēram, ārsienu špakteles apmešana saulē vasarā, kas bieži paātrina cementa sacietēšanu un sacietēšanu. sausā pulvera java. Ūdens aiztures ātruma samazināšanās rada acīmredzamu sajūtu, ka tiek ietekmēta gan apstrādājamība, gan izturība pret plaisām, un šādos apstākļos ir īpaši svarīgi samazināt temperatūras faktoru ietekmi.

3. Celulozes ētera sabiezēšana un tiksotropija: Otrā celulozes ētera funkcija — sabiezēšanas efekts ir atkarīgs no: celulozes ētera polimerizācijas pakāpes, šķīduma koncentrācijas, temperatūras un citiem apstākļiem. Šķīduma želejas īpašība ir unikāla alkilcelulozei un tās modificētajiem atvasinājumiem. Želēšanas īpašības ir saistītas ar aizstāšanas pakāpi, šķīduma koncentrāciju un piedevām. Hidroksialkilmodificētiem atvasinājumiem gēla īpašības ir saistītas arī ar hidroksialkilgrupas modifikācijas pakāpi. Zemas viskozitātes HPMC šķīdumam var pagatavot 10–15% koncentrācijas šķīdumu, vidējas viskozitātes HPMC var pagatavot 5–10% šķīdumu, un augstas viskozitātes HPMC var pagatavot tikai 2–3% šķīdumu, un viskozitāte. no celulozes ētera parasti tiek šķirots arī ar 1%-2% šķīdumu.  Augstas molekulmasas celulozes ēterim ir augsta sabiezēšanas efektivitāte. Polimēriem ar dažādu molekulmasu vienā un tajā pašā koncentrācijas šķīdumā ir atšķirīga viskozitāte. Augsta polimerizācijas pakāpe. Mērķa viskozitāti var sasniegt, tikai pievienojot lielu daudzumu zemas molekulmasas celulozes ētera. Tās viskozitāte ir maz atkarīga no bīdes ātruma, un augstā viskozitāte sasniedz mērķa viskozitāti, un nepieciešamais pievienošanas daudzums ir mazs, un viskozitāte ir atkarīga no sabiezēšanas efektivitātes. Tāpēc, lai sasniegtu noteiktu konsistenci, ir jāgarantē noteikts celulozes ētera daudzums (šķīduma koncentrācija) un šķīduma viskozitāte. Arī šķīduma gēla temperatūra lineāri samazinās, palielinoties šķīduma koncentrācijai, un saželē istabas temperatūrā pēc noteiktas koncentrācijas sasniegšanas. HPMC želejas koncentrācija istabas temperatūrā ir salīdzinoši augsta. Konsistenci var regulēt arī izvēloties daļiņu izmēru un izvēloties celulozes ēterus ar dažādu modifikācijas pakāpi. Tā sauktā modifikācija ir ieviest zināmu hidroksialkilgrupu aizstāšanas pakāpi MC skeleta struktūrā. Mainot abu aizvietotāju relatīvās aizvietošanas vērtības, tas ir, metoksi un hidroksialkilgrupu relatīvās aizvietošanas vērtības DS un ms, ko mēs bieži sakām. Dažādas celulozes ētera veiktspējas prasības var iegūt, mainot abu aizvietotāju relatīvās aizstāšanas vērtības. Saikne starp konsistenci un modifikāciju: celulozes ētera pievienošana ietekmē javas ūdens patēriņu, mainot ūdens un cementa ūdens saistvielas attiecību, ir sabiezēšanas efekts, jo lielāka deva, jo lielāks ūdens patēriņš. Celulozes ēteriem, ko izmanto pulverveida būvmateriālos, ātri jāizšķīst aukstā ūdenī un jānodrošina sistēmai piemērota konsistence. Pastāv arī laba lineāra attiecība starp cementa pastas konsistenci un celulozes ētera devu. Celulozes ēteris var ievērojami palielināt javas viskozitāti. Jo lielāka deva, jo acīmredzamāks efekts. Augstas viskozitātes celulozes ētera ūdens šķīdumam ir augsta tiksotropija, kas ir arī galvenā celulozes ētera īpašība. Tāpēc vienas viskozitātes pakāpes celulozes ēteriem vienmēr ir tādas pašas reoloģiskās īpašības, ja vien koncentrācija un temperatūra tiek uzturēta nemainīga. Paaugstinot temperatūru, veidojas strukturāli gēli, un rodas ļoti tiksotropas plūsmas. Augstas koncentrācijas un zemas viskozitātes celulozes ēteri uzrāda tiksotropiju pat zem gēla temperatūras. Šis īpašums ir liels ieguvums izlīdzināšanas un noslīdēšanas regulēšanai būvjavas konstrukcijā. Šeit jāpaskaidro, jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ir ūdens aizture, bet jo augstāka viskozitāte, jo lielāka ir celulozes ētera relatīvā molekulmasa un attiecīgi samazinās tā šķīdība, kas negatīvi ietekmē. par javas koncentrāciju un konstrukcijas veiktspēju. Jo augstāka viskozitāte, jo acīmredzamāka ir javas sabiezēšanas ietekme, taču tā nav pilnībā proporcionāla. Neliela vidēja un zema viskozitāte, bet modificētajam celulozes ēterim ir labāki rādītāji, uzlabojot mitrās javas strukturālo izturību. Palielinoties viskozitātei, uzlabojas celulozes ētera ūdens aizture.

4. Celulozes ētera aizkavēšana: Trešā celulozes ētera funkcija ir aizkavēt cementa hidratācijas procesu. Celulozes ēteris piešķir javai dažādas labvēlīgas īpašības, kā arī samazina cementa agrīno hidratācijas siltumu un aizkavē cementa hidratācijas dinamisko procesu. Tas ir nelabvēlīgi javas izmantošanai aukstos reģionos. Šo aizkavējošo efektu izraisa celulozes ētera molekulu adsorbcija uz hidratācijas produktiem, piemēram, CSH un ca(OH)2. Pateicoties poru šķīduma viskozitātes palielināšanai, celulozes ēteris samazina jonu mobilitāti šķīdumā, tādējādi aizkavējot hidratācijas procesu. Jo augstāka ir celulozes ētera koncentrācija minerālgēla materiālā, jo izteiktāka ir hidratācijas aizkavēšanās ietekme. Celulozes ēteris ne tikai aizkavē sacietēšanu, bet arī aizkavē cementa javas sistēmas sacietēšanas procesu. Celulozes ētera aizkavējošā iedarbība ir atkarīga ne tikai no tā koncentrācijas minerālgēlu sistēmā, bet arī no ķīmiskās struktūras. Jo labāka ir celulozes ētera aizkavējošā iedarbība, jo spēcīgāka ir hidrofilās aizvietošanas aizkavējošā iedarbība nekā ūdens daudzumu palielinošai aizvietošanai. Tomēr celulozes ētera viskozitātei ir maza ietekme uz cementa hidratācijas kinētiku. Palielinoties celulozes ētera saturam, javas sacietēšanas laiks ievērojami palielinās. Pastāv laba nelineāra korelācija starp javas sākotnējo sacietēšanas laiku un celulozes ētera saturu, kā arī laba lineāra korelācija starp galīgo sacietēšanas laiku un celulozes ētera saturu. Mēs varam kontrolēt javas darbības laiku, mainot celulozes ētera daudzumu. Rezumējot, gatavajā javā celulozes ēteris spēlē lomu ūdens aizture, sabiezēšana, aizkavē cementa hidratācijas jaudu un uzlabo konstrukcijas veiktspēju. Laba ūdens aiztures spēja padara cementa hidratāciju pilnīgāku, var uzlabot mitrās javas mitro viskozitāti, palielināt javas saķeres izturību un pielāgot laiku. Celulozes ētera pievienošana mehāniskai smidzināšanas javai var uzlabot smidzināšanas vai sūknēšanas veiktspēju un javas strukturālo izturību. Tāpēc celulozes ēteris tiek plaši izmantots kā svarīga piedeva gatavai javai.