Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC, Hydroxypropyl Methylcellulose) ir svarīgs celulozes ēteris, ko plaši izmanto celtniecībā, medicīnā, pārtikā un citās jomās, un tas ir īpaši izplatīts būvmateriālos. HPMC ūdens aizture ir viena no tā svarīgajām īpašībām, un tai ir galvenā loma daudzu lietojumu scenāriju efektivitātē. Faktori, kas ietekmē HPMC ūdens aizturi, ir molekulārā struktūra, aizvietošanas pakāpe, molekulmasa, šķīdība, apkārtējās vides temperatūra, piedevas utt.
1. Molekulārā struktūra
HPMC ir celulozes atvasinājums, kura molekulārajai struktūrai ir būtiska ietekme uz ūdens aizturi. HPMC molekulārā struktūra satur hidrofilo hidroksilu (-OH), lipofilo metilgrupu (-CH3) un hidroksipropilgrupu (-CH2CHOHCH3). Šo hidrofilo un lipofilo grupu proporcijai un sadalījumam ir tieša ietekme uz HPMC ūdens aiztures rādītājiem.
Hidroksilgrupu loma: Hidroksilgrupas ir hidrofilas grupas, kas var veidot ūdeņraža saites ar ūdens molekulām, tādējādi palīdzot uzlabot HPMC ūdens aizturi.
Metilgrupu un hidroksipropilgrupu loma: šīs grupas ir hidrofobas un var ietekmēt HPMC šķīdību un želejas temperatūru ūdenī, tādējādi ietekmējot ūdens aiztures spēju.
2. Aizvietošanas pakāpe
Aizvietošanas pakāpe (DS) attiecas uz vidējo aizvietoto hidroksilgrupu skaitu celulozes molekulās. Attiecībā uz HPMC parasti tiek ņemta vērā metoksi (-OCH₃) un hidroksipropoksi (-OCH₂CHOHCH₃) aizstāšanas pakāpe, tas ir, metoksi (MS) aizstāšanas pakāpe un hidroksipropoksi (HP) aizstāšanas pakāpe:
Augsta aizstāšanas pakāpe: jo augstāka ir aizvietošanas pakāpe, jo vairāk HPMC ir hidrofilo grupu, un teorētiski tiks uzlabota ūdens aizture. Tomēr pārāk augsta aizstāšanas pakāpe var izraisīt pārmērīgu šķīdību, un ūdens aiztures efekts var samazināties.
Zema aizstāšanas pakāpe: HPMC ar zemu aizvietošanas pakāpi ir slikta šķīdība ūdenī, bet izveidotā tīkla struktūra var būt stabilāka, tādējādi saglabājot labāku ūdens aizturi.
Aizvietošanas pakāpes pielāgošana noteiktā diapazonā var optimizēt HPMC ūdens aizturi. Parastie aizstāšanas pakāpes diapazoni parasti ir 19-30% metoksi un 4-12% hidroksipropoksi.
3. Molekulmasa
HPMC molekulmasai ir būtiska ietekme uz tā ūdens aizturi:
Augsta molekulmasa: HPMC ar augstu molekulmasu ir garākas molekulārās ķēdes un veido blīvāku tīkla struktūru, kas var uzņemt un aizturēt vairāk ūdens, tādējādi uzlabojot ūdens aizturi.
Zema molekulmasa: HPMC ar zemu molekulmasu ir īsākas molekulas un salīdzinoši vāja ūdens aiztures spēja, taču tai ir laba šķīdība un tas ir piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešama ātrāka šķīšana.
Parasti būvmateriālos izmantotā HPMC molekulmasas diapazons svārstās no 80 000 līdz 200 000.
4. Šķīdība
HPMC šķīdība tieši ietekmē tā ūdens aizturi. Laba šķīdība palīdz HPMC pilnībā izkliedēties matricā, tādējādi veidojot vienmērīgu ūdeni aizturošu struktūru. Šķīdību ietekmē:
Izšķīdināšanas temperatūra: HPMC lēni šķīst aukstā ūdenī, bet ātrāk izšķīst siltā ūdenī. Tomēr pārāk augsta temperatūra izraisīs HPMC pārāk augstu izšķīšanu, ietekmējot tā ūdeni aizturošo struktūru.
pH vērtība: HPMC ir jutīgs pret pH vērtību un labāk šķīst neitrālā vai vāji skābā vidē. Ekstrēmās pH vērtībās tas var noārdīties vai samazināt šķīdību.
5. Apkārtējās vides temperatūra
Temperatūrai ir būtiska ietekme uz HPMC ūdens aizturi:
Zema temperatūra: Zemā temperatūrā HPMC šķīdība samazinās, bet viskozitāte ir augstāka, kas var veidot stabilāku ūdeni aizturošu struktūru.
Augsta temperatūra: augsta temperatūra paātrina HPMC izšķīšanu, bet var sabojāt ūdeni aizturošo struktūru un ietekmēt tās ūdens aiztures efektu. Parasti labu ūdens aizturi var uzturēt zem 40 ℃.
6. Piedevas
HPMC praktiskos lietojumos bieži izmanto kopā ar citām piedevām. Šīs piedevas var ietekmēt HPMC ūdens aizturi:
Plastifikatori: piemēram, glicerīns un etilēnglikols, kas var uzlabot HPMC elastību un ūdens aizturi.
Pildvielas: piemēram, ģipsis un kvarca pulveris, ietekmēs HPMC ūdens aizturi un mainīs tā dispersijas un šķīdināšanas īpašības, mijiedarbojoties ar HPMC.
7. Pieteikšanās nosacījumi
HPMC ūdens aiztures īpašības tiks ietekmētas arī dažādos lietošanas apstākļos:
Būvniecības apstākļi: piemēram, būvniecības laiks, vides mitrums utt. ietekmēs HPMC ūdens aiztures efektu.
Lietošanas daudzums: HPMC daudzums tieši ietekmē ūdens aizturi. Parasti HPMC ar lielāku devu uzrāda labāku ūdens aiztures efektu cementa javā un citos materiālos.
Ir daudzi faktori, kas ietekmē HPMC ūdens aizturi, tostarp tā molekulārā struktūra, aizstāšanas pakāpe, molekulmasa, šķīdība, apkārtējā temperatūra, piedevas un faktiskie lietošanas apstākļi. Uzklāšanas procesā, racionāli izvēloties un pielāgojot šos faktorus, HPMC ūdens aiztures veiktspēju var optimizēt, lai tas atbilstu dažādu jomu vajadzībām.
Izlikšanas laiks: 2024. gada 24. jūnijs