Целлюлозын hpmc чанар нь зуурмагийн чанарыг тодорхойлдог

Хуурай холимог зуурмагт гидроксипропил метилцеллюлозын HPMC-ийн нэмэлт хэмжээ маш бага боловч нойтон зуурмагийн гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц сайжруулж чаддаг бөгөөд энэ нь зуурмагийн барилгын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг гол нэмэлт юм. Янз бүрийн зуурамтгай чанар, нэмэлт бүхий целлюлозын эфир нь хуурай нунтаг зуурмагийн гүйцэтгэлд эерэг нөлөө үзүүлдэг. Одоогийн байдлаар олон өрлөг, шавардлагын зуурмаг нь ус хадгалах чадвар муутай бөгөөд усны зутан хэдхэн минут зогссоны дараа сална. Ус хадгалах нь метил целлюлозын эфирийн чухал үзүүлэлт бөгөөд энэ нь дотоодын хуурай хольцын олон үйлдвэрлэгчид, ялангуяа өндөр температуртай өмнөд бүс нутгуудад анхаарлаа хандуулдаг гүйцэтгэл юм. Хуурай нунтаг зуурмагийн ус хадгалах нөлөөнд нөлөөлж буй хүчин зүйлүүд нь HPMC-ийн нэмсэн хэмжээ, HPMC-ийн зуурамтгай чанар, тоосонцрын нарийн чанар, хэрэглээний орчны температур зэрэг орно.

1. Үзэл баримтлал: Целлюлозын эфир нь байгалийн целлюлозоос химийн өөрчлөлтөөр хийсэн нийлэг полимер юм. Целлюлозын эфир нь байгалийн целлюлозын дериватив юм. Целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэл нь синтетик полимерээс ялгаатай. Түүний хамгийн үндсэн материал нь байгалийн полимер нэгдэл болох целлюлоз юм. Байгалийн целлюлозын бүтцийн онцлогоос шалтгаалан целлюлоз өөрөө эфиржүүлэгч бодисуудтай урвалд орох чадваргүй байдаг. Гэсэн хэдий ч хаван үүсгэгч бодисыг эмчилсний дараа молекулын гинж ба гинж хоорондын хүчтэй устөрөгчийн холбоо устаж, гидроксил бүлгийн идэвхтэй ялгаралт нь реактив шүлтийн целлюлоз болж хувирдаг. Целлюлозын эфирийг авна. Целлюлозын эфирийн шинж чанар нь орлуулагчийн төрөл, тоо, тархалтаас хамаарна. Целлюлозын эфирийн ангилал нь орлуулагчийн төрөл, эфиржилтийн зэрэг, уусах чадвар болон холбогдох хэрэглээний шинж чанарт суурилдаг. Молекулын гинжин хэлхээний орлуулагчийн төрлөөс хамааран моноэфир ба холимог эфирт хуваагдана. Бидний ихэвчлэн ашигладаг HPMC нь холимог эфир юм. Гидроксипропил метилцеллюлозын эфир HPMC нь нэгж дээрх гидроксил бүлгийн нэг хэсгийг метокси бүлэг, өөр хэсгийг гидроксипропилийн бүлгээр орлуулах замаар гаргаж авсан бүтээгдэхүүн юм. Бүтцийн томьёо нь [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

HPMC нь голчлон барилгын материал, латекс бүрээс, эм, өдөр тутмын химийн бодис зэрэгт ашиглагддаг. Өтгөрүүлэгч, ус тогтоогч, тогтворжуулагч, тараагч, хальс үүсгэгч болгон ашигладаг.

2. Целлюлозын эфирийг ус хадгалах: Барилгын материал, ялангуяа хуурай нунтаг зуурмаг үйлдвэрлэхэд целлюлозын эфир нь юугаар ч солишгүй үүрэг гүйцэтгэдэг, ялангуяа тусгай зуурмаг (өөрчлөгдсөн зуурмаг) үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай, чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Зуурмаг дахь усанд уусдаг целлюлозын эфирийн чухал үүрэг нь үндсэндээ гурван талтай бөгөөд нэг нь маш сайн ус хадгалах чадвар, нөгөө нь зуурмагийн тууштай байдал, тиксотропид үзүүлэх нөлөө, гурав дахь нь цементтэй харилцан үйлчлэх явдал юм. Целлюлозын эфирийн ус хадгалах нөлөө нь үндсэн давхаргын ус шингээлт, зуурмагийн найрлага, зуурмагийн давхаргын зузаан, зуурмагийн усны хэрэгцээ, хатууруулах материалын хатуурлын хугацаа зэргээс хамаарна. Целлюлозын эфирийг ус хадгалах нь өөрөө целлюлозын эфирийн уусах чадвар, усгүйжүүлэлтээс үүсдэг. Бидний мэдэж байгаагаар целлюлозын молекулын гинж нь маш их хэмжээний чийгшүүлэх чадвартай OH бүлгүүдийг агуулдаг боловч целлюлозын бүтэц нь өндөр талстлаг шинж чанартай байдаг тул усанд уусдаггүй. Зөвхөн гидроксил бүлгүүдийн чийгшүүлэх чадвар нь молекулуудын хоорондох хүчтэй устөрөгчийн холбоо болон ван дер Ваалсын хүчийг нөхөхөд хангалтгүй юм. Тиймээс энэ нь зөвхөн хавдсан боловч усанд уусдаггүй. Орлуулагчийг молекулын гинжин хэлхээнд оруулахад орлуулагч нь устөрөгчийн гинжийг устгаад зогсохгүй зэргэлдээх гинж хоорондын орлуулагчийг шаантагласнаас болж гинж хоорондын устөрөгчийн холбоо устдаг. Орлуулагч том байх тусам молекулуудын хоорондох зай их болно. Илүү их зайтай. Устөрөгчийн холбоог устгах нөлөө их байх тусам целлюлозын тор өргөжиж, уусмал орж ирсний дараа целлюлозын эфир нь усанд уусдаг болж, өндөр зуурамтгай чанар бүхий уусмал үүсгэдэг. Температур нэмэгдэхэд полимерийн усжилт суларч, гинжний хоорондох усыг гадагшлуулна. Шингэн алдалтын нөлөө хангалттай байх үед молекулууд нэгдэж, гурван хэмжээст сүлжээний бүтэцтэй гель үүсгэж, нугалж эхэлдэг. Зуурмагийн ус хадгалахад нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд нь целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар, нэмсэн хэмжээ, тоосонцрын нарийн чанар, хэрэглээний температур зэрэг орно. Целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар их байх тусам ус хадгалах чадвар сайн болно. Ерөнхийдөө зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус хадгалах нөлөө илүү сайн байдаг. Зуурамтгай чанар өндөр байх тусам зуурмаг дээр өтгөрүүлэх нөлөө илүү тод илэрдэг боловч энэ нь шууд пропорциональ биш юм. Зуурамтгай чанар өндөр байх тусам нойтон зуурмаг нь наалдамхай байх болно, өөрөөр хэлбэл барилгын ажлын явцад энэ нь хусуур дээр наалдаж, субстрат дээр наалддаг. Гэхдээ нойтон зуурмагийн бүтцийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх нь тус болохгүй. Барилга угсралтын явцад уналтын эсрэг гүйцэтгэл нь тодорхойгүй байна. Зуурмагт нэмсэн целлюлозын эфирийн хэмжээ их байх тусам ус хадгалах үзүүлэлт сайн, зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус хадгалах чадвар сайн болно. Бөөмийн хэмжээний тухайд тоосонцор нь нарийн байх тусмаа усыг сайн хадгалдаг. Целлюлозын эфирийн том хэсгүүд устай шүргэлцсэний дараа гадаргуу нь нэн даруй уусч, усны молекулууд үргэлжлүүлэн нэвчихээс сэргийлж материалыг боож, гель үүсгэдэг. Заримдаа удаан хугацаагаар хутгасны дараа ч жигд тархаж, уусч, үүлэрхэг флокулент уусмал эсвэл бөөгнөрөл үүсгэдэг. Энэ нь целлюлозын эфирийг ус хадгалахад ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд уусах чадвар нь целлюлозын эфирийг сонгох хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Нарийн чанар нь метил целлюлозын эфирийн чухал үзүүлэлт юм. Хуурай нунтаг зуурмагт ашигладаг HPMC нь нунтаг, усны агууламж багатай байх шаардлагатай бөгөөд нарийн ширхэгтэй байхын тулд ширхэгийн хэмжээ 20% ~ 60% нь 63 мм-ээс бага байх шаардлагатай. Нарийн байдал нь метил целлюлозын эфирийн уусах чанарт нөлөөлдөг. Бүдүүн МК нь ихэвчлэн мөхлөгт байдаг ба бөөгнөрөлгүй усанд уусахад хялбар боловч уусах хурд нь маш удаан байдаг тул хуурай нунтаг зуурмагт хэрэглэхэд тохиромжгүй. Хуурай нунтаг зуурмагт МК нь дүүргэгч, нарийн дүүргэгч, цемент зэрэг цементлэх материалын дунд тархдаг бөгөөд зөвхөн хангалттай нарийн ширхэгтэй нунтаг нь устай холих үед метил целлюлозын эфирийн бөөгнөрөл үүсэхээс сэргийлдэг. Бөөгнөрөлийг уусгахын тулд HPMC-ийг усаар нэмэхэд тарааж, уусгахад маш хэцүү байдаг. Механик хийцтэй шүршигч зуурмагийн хувьд холих хугацаа бага тул нарийн чанарын шаардлага өндөр байна. HPMC-ийн нарийн чанар нь ус хадгалахад тодорхой нөлөө үзүүлдэг. Ерөнхийдөө ижил зуурамтгай чанар бүхий метилийн целлюлозын эфирийн хувьд ижил хэмжээгээр нэмэхэд нарийн ширхэгтэй байх тусам ус хадгалах нөлөө илүү сайн байдаг. HPMC-ийн ус хадгалах нь мөн ашигласан температуртай холбоотой бөгөөд метил целлюлозын эфирийн усны хадгалалт температур нэмэгдэх тусам буурдаг. Гэсэн хэдий ч бодит материалын хэрэглээнд хуурай нунтаг зуурмагийг ихэвчлэн өндөр температурт (40 хэмээс дээш) халуун дэвсгэр дээр түрхдэг, тухайлбал зуны улиралд нарны дор гадна ханын шаваасыг шаваасаар шаваасаар цутгадаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн цементийн хатах, хатуурах явцыг хурдасгадаг. хуурай нунтаг зуурмаг. Ус хадгалах түвшин буурах нь ажиллах чадвар, хагарлын эсэргүүцэл хоёуланд нь нөлөөлж байгаа бөгөөд энэ нөхцөлд температурын хүчин зүйлийн нөлөөллийг бууруулах нь онцгой чухал юм.

3. Целлюлозын эфирийн өтгөрөлт ба тиксотропи: Целлюлозын эфирийн хоёр дахь үүрэг-өтгөрүүлэх нөлөө нь: целлюлозын эфирийн полимержих зэрэг, уусмалын концентраци, температур болон бусад нөхцлөөс хамаарна. Уусмалын гель үүсэх шинж чанар нь алкил целлюлоз болон түүний өөрчлөгдсөн деривативт онцгой шинж чанартай байдаг. Желжилтийн шинж чанар нь орлуулах зэрэг, уусмалын концентраци, нэмэлтүүдтэй холбоотой байдаг. Гидроксиалкилийг өөрчилсөн деривативуудын хувьд гель шинж чанар нь гидроксиалкилийн өөрчлөлтийн зэрэгтэй холбоотой байдаг. Бага зуурамтгай чанар бүхий HPMC уусмалын хувьд 10%-15%-ийн концентрацитай уусмал, дунд зуурамтгай чанар бүхий HPMC 5%-10%-ийн уусмал, өндөр зуурамтгай чанар бүхий HPMC нь зөвхөн 2%-3%-ийн уусмал бэлтгэх боломжтой ба зуурамтгай чанар Целлюлозын эфирийг ихэвчлэн 1-2% -ийн уусмалаар ангилдаг. Өндөр молекул жинтэй целлюлозын эфир нь өтгөрүүлэх өндөр үр ашигтай. Өөр өөр молекул жинтэй полимерууд нь ижил концентрацитай уусмалд өөр өөр зуурамтгай чанартай байдаг. Полимержилтын өндөр түвшин. Зорилтот зуурамтгай чанар нь бага молекул жинтэй целлюлозын эфирийг их хэмжээгээр нэмснээр л хүрч болно. Түүний зуурамтгай чанар нь зүсэлтийн хурдаас бага хамааралтай бөгөөд өндөр зуурамтгай чанар нь зорилтот зуурамтгай чанарт хүрч, шаардлагатай нэмэлт хэмжээ бага, зуурамтгай чанар нь өтгөрүүлэх үр ашгаас хамаарна. Тиймээс тодорхой тууштай байдалд хүрэхийн тулд тодорхой хэмжээний целлюлозын эфир (уусмалын концентраци) болон уусмалын зуурамтгай чанарыг баталгаажуулах шаардлагатай. Уусмалын гель температур нь уусмалын концентраци нэмэгдэх тусам шугаман буурч, тодорхой концентрацид хүрсний дараа өрөөний температурт гель үүсдэг. HPMC-ийн гель үүсэх концентраци нь өрөөний температурт харьцангуй өндөр байдаг. Мөн тууштай байдлыг бөөмийн хэмжээг сонгох, янз бүрийн түвшний өөрчлөлт бүхий целлюлозын эфирийг сонгох замаар тохируулж болно. Өөрчлөлт гэж нэрлэгддэг зүйл нь МК-ийн араг ясны бүтцэд гидроксиалкил бүлгүүдийг тодорхой хэмжээгээр орлуулах явдал юм. Хоёр орлуулагчийн харьцангуй орлуулах утгыг өөрчлөх замаар, өөрөөр хэлбэл бидний байнга хэлдэг метокси ба гидроксиалкил бүлгүүдийн DS ба ms харьцангуй орлуулах утгыг өөрчилснөөр. Хоёр орлуулагчийн харьцангуй орлуулах утгыг өөрчлөх замаар целлюлозын эфирийн гүйцэтгэлийн янз бүрийн шаардлагыг олж авч болно. Тогтвортой байдал ба өөрчлөлтийн хоорондын хамаарал: целлюлозын эфир нэмэх нь зуурмагийн усны хэрэглээнд нөлөөлж, ус, цементийн ус холбогч харьцааг өөрчлөх нь өтгөрүүлэх нөлөө, тун өндөр байх тусам усны хэрэглээ ихсэх болно. Нунтагласан барилгын материалд ашигладаг целлюлозын эфир нь хүйтэн усанд хурдан уусч, системд тохирсон тууштай байдлыг хангах ёстой. Цементийн зуурмагийн тууштай байдал болон целлюлозын эфирийн тунгийн хооронд сайн шугаман хамаарал байдаг. Целлюлозын эфир нь зуурмагийн зуурамтгай чанарыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Тун их байх тусам үр нөлөө нь илүү тодорхой болно. Өндөр зуурамтгай чанар бүхий целлюлозын эфирийн усан уусмал нь тиксотропи өндөртэй байдаг нь целлюлозын эфирийн гол шинж чанар юм. Иймээс ижил зуурамтгай чанар бүхий целлюлозын эфир нь концентраци ба температурыг тогтмол байлгахад ижил реологийн шинж чанарыг харуулдаг. Температурыг нэмэгдүүлэх үед бүтцийн гель үүсдэг бөгөөд өндөр тиксотроп урсгал үүсдэг. Өндөр концентрацитай, бага зуурамтгай чанар бүхий целлюлозын эфирүүд нь гель температураас доогуур ч тиксотропийг харуулдаг. Энэ өмч нь барилгын зуурмагийг барихад тэгшлэх, унжилтыг тохируулахад ихээхэн ач холбогдолтой юм. Целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус сайн хадгалагддаг, харин зуурамтгай чанар өндөр байх тусам целлюлозын эфирийн харьцангуй молекул жин ихсэж, уусах чадвар нь буурдаг нь сөрөг нөлөө үзүүлдэг гэдгийг энд тайлбарлах шаардлагатай байна. зуурмагийн концентраци болон барилгын гүйцэтгэлийн талаар . Зуурамтгай чанар өндөр байх тусам зуурмаг дээр өтгөрүүлэх нөлөө илүү тод илэрдэг боловч энэ нь бүрэн пропорциональ биш юм. Зарим дунд болон бага зуурамтгай чанар, гэхдээ өөрчлөгдсөн целлюлозын эфир нь нойтон зуурмагийн бүтцийн бат бөх чанарыг сайжруулахад илүү сайн үзүүлэлттэй байдаг. Зуурамтгай чанар нэмэгдэхийн хэрээр целлюлозын эфирийн ус хадгалах чадвар сайжирна.

4. Целлюлозын эфирийн саатал: Целлюлозын эфирийн гурав дахь үүрэг нь цементийг чийгшүүлэх процессыг хойшлуулах явдал юм. Целлюлозын эфир нь зуурмагийг янз бүрийн ашигтай шинж чанартайгаар хангадаг бөгөөд цементийн чийгшүүлэх дулааныг бууруулж, цементийн чийгшүүлэх динамик процессыг удаашруулдаг. Энэ нь хүйтэн бүс нутагт зуурмаг хэрэглэхэд тааламжгүй байдаг. Энэхүү удаашруулах нөлөө нь CSH болон ca(OH)2 зэрэг чийгшүүлэх бүтээгдэхүүн дээр целлюлозын эфирийн молекулуудыг шингээж авснаас үүсдэг. Нүх сүвний уусмалын зуурамтгай чанар нэмэгдсэний улмаас целлюлозын эфир нь уусмал дахь ионуудын хөдөлгөөнийг бууруулж, улмаар чийгшүүлэх процессыг удаашруулдаг. Ашигт малтмалын гель материал дахь целлюлозын эфирийн агууламж өндөр байх тусам чийгшүүлэх саатлын нөлөө илүү тод илэрдэг. Целлюлозын эфир нь зөвхөн хатуурлыг хойшлуулаад зогсохгүй цементийн зуурмагийн системийн хатууруулах процессыг удаашруулдаг. Целлюлозын эфирийн удаашруулах нөлөө нь зөвхөн эрдэс гель систем дэх агууламжаас гадна химийн бүтцээс хамаарна. Целлюлозын эфирийн удаашруулах нөлөө хэдий чинээ сайн байна, ус ихэсгэх орлуулалтаас гидрофиль орлуулалт нь удаашруулах нөлөө төдий чинээ хүчтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар нь цементийн чийгшүүлэх кинетикт бага нөлөө үзүүлдэг. Целлюлозын эфирийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр зуурмагийн хатуурах хугацаа ихээхэн нэмэгддэг. Зуурмагийн анхны хатуурах хугацаа ба целлюлозын эфирийн агууламжийн хооронд шугаман бус сайн хамаарал, эцсийн хатуурах хугацаа болон целлюлозын эфирийн агууламжийн хооронд шугаман хамаарал сайн байна. Целлюлозын эфирийн хэмжээг өөрчлөх замаар бид зуурмагийн ажиллах хугацааг хянах боломжтой. Дүгнэж хэлэхэд, бэлэн зуурмагийн хувьд целлюлозын эфир нь ус хадгалах, өтгөрүүлэх, цементийн чийгшүүлэх хүчийг саатуулах, барилгын гүйцэтгэлийг сайжруулах үүрэг гүйцэтгэдэг. Сайн ус хадгалах чадвар нь цементийн чийгшлийг бүрэн гүйцэд болгож, нойтон зуурмагийн нойтон зуурамтгай чанарыг сайжруулж, зуурмагийн наалдамхай бат бэхийг нэмэгдүүлж, цаг хугацааг тохируулах боломжтой. Механик шүрших зуурмаг дээр целлюлозын эфир нэмэх нь зуурмагийн шүрших, шахах чадвар болон бүтцийн бат бөх чанарыг сайжруулна. Иймээс целлюлозын эфирийг бэлэн зуурмагийн чухал нэмэлт болгон өргөн ашиглаж байна.