Focus on Cellulose ethers

Eter selulosa dalam mortar campuran siap

Peranan penting selulosa eter dalam mortar campuran siap:

Dalam mortar siap-campur, jumlah tambahan eter selulosa adalah sangat rendah, tetapi boleh meningkatkan prestasi mortar basah dengan ketara, prestasi pembinaan mortar adalah bahan tambahan utama. Pemilihan munasabah pelbagai jenis, kelikatan yang berbeza, saiz zarah yang berbeza, tahap kelikatan yang berbeza dan menambah jumlah eter selulosa

Dalam mortar siap-campur, jumlah tambahan eter selulosa adalah sangat rendah, tetapi boleh meningkatkan prestasi mortar basah dengan ketara, prestasi pembinaan mortar adalah bahan tambahan utama. Pemilihan eter selulosa yang munasabah dengan jenis yang berbeza, kelikatan yang berbeza, saiz zarah yang berbeza, tahap kelikatan yang berbeza dan jumlah penambahan mempunyai kesan positif terhadap peningkatan sifat mortar kering. Pada masa ini, banyak mortar batu dan melepa mempunyai prestasi pengekalan air yang lemah, dan pengasingan buburan air akan berlaku selepas beberapa minit berdiri.

Pengekalan air adalah prestasi penting metil selulosa eter, tetapi juga banyak pengeluar mortar kering domestik, terutamanya di kawasan selatan pengeluar suhu yang lebih tinggi mengambil berat tentang prestasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi kesan pengekalan air mortar kering termasuk jumlah MC, kelikatan MC, kehalusan zarah dan suhu persekitaran.

Eter selulosa ialah polimer sintetik yang diperbuat daripada selulosa semulajadi sebagai bahan mentah melalui pengubahsuaian kimia. Eter selulosa adalah terbitan selulosa semula jadi, pengeluaran eter selulosa dan polimer sintetik adalah berbeza, bahan paling asasnya ialah selulosa, sebatian polimer semula jadi. Disebabkan oleh keistimewaan struktur selulosa semulajadi, selulosa itu sendiri tidak mempunyai keupayaan untuk bertindak balas dengan agen pengeteran. Walau bagaimanapun, selepas rawatan agen pembengkakan, ikatan hidrogen yang kuat antara rantai molekul dan dalam rantai telah dimusnahkan, dan aktiviti kumpulan hidroksil dilepaskan ke dalam selulosa alkali dengan keupayaan tindak balas, dan selulosa eter diperoleh melalui tindak balas agen ETHERifying - kumpulan OH kepada kumpulan -OR.

Sifat selulosa eter bergantung pada jenis, bilangan dan taburan substituen. Klasifikasi eter selulosa juga berdasarkan jenis substituen, tahap eterifikasi, keterlarutan dan aplikasi yang berkaitan boleh dikelaskan. Mengikut jenis substituen pada rantai molekul, ia boleh dibahagikan kepada eter tunggal dan eter campuran. MC biasanya digunakan sebagai eter tunggal, manakala HPMC adalah eter campuran. Metil selulosa eter MC ialah unit glukosa selulosa semula jadi pada hidroksil metoksida yang digantikan dengan formula struktur produk ialah [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, hidroksipropil metil selulosa eter HPMC ialah unit pada bahagian hidroksil metoksida digantikan oleh hidroksipropil, bahagian lain produk digantikan oleh hidroksipropil, Formula struktur ialah [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X dan hidroksietil metil selulosa eter HEMC, iaitu digunakan secara meluas dan dijual di pasaran.

Daripada keterlarutan boleh dibahagikan kepada jenis ionik dan jenis bukan ionik. Eter selulosa bukan ionik larut air terutamanya terdiri daripada alkil eter dan hidroksil alkil eter dua siri jenis. CMC ionik digunakan terutamanya dalam detergen sintetik, tekstil, percetakan, makanan dan eksploitasi petroleum. MC bukan ionik, HPMC, HEMC dan lain-lain yang digunakan terutamanya dalam bahan binaan, salutan lateks, perubatan, kimia harian dan aspek lain. Sebagai agen pemekat, agen pengekalan air, penstabil, dispersant, agen pembentuk filem.

Pengekalan air eter selulosa: dalam pengeluaran bahan binaan, terutamanya mortar kering, eter selulosa memainkan peranan yang tidak boleh diganti, terutamanya dalam pengeluaran mortar khas (mortar diubah suai), tetapi juga merupakan bahagian yang sangat diperlukan. Peranan penting selulosa eter larut air dalam mortar terutamanya mempunyai tiga aspek, satu adalah keupayaan pengekalan air yang sangat baik, yang kedua ialah pengaruh konsistensi mortar dan thixotropy, dan yang ketiga ialah interaksi dengan simen. Pengekalan air eter selulosa, bergantung pada asas hidroskopik, komposisi mortar, ketebalan lapisan mortar, permintaan air mortar, masa pemeluwapan bahan pemeluwapan. Pengekalan air selulosa eter berasal daripada keterlarutan dan dehidrasi selulosa eter itu sendiri. Adalah diketahui umum bahawa rantai molekul selulosa, walaupun ia mengandungi sejumlah besar kumpulan OH yang sangat terhidrat, tidak larut dalam air kerana strukturnya yang sangat kristal. Keupayaan penghidratan kumpulan hidroksil sahaja tidak mencukupi untuk membayar ikatan hidrogen antara molekul yang kuat dan daya van der Waals. Apabila substituen dimasukkan ke dalam rantai molekul, bukan sahaja substituen memusnahkan rantai hidrogen, tetapi juga ikatan hidrogen interchain terputus disebabkan oleh wedging substituen antara rantai bersebelahan. Semakin besar substituen, semakin besar jarak antara molekul. Lebih besar kemusnahan kesan ikatan hidrogen, pengembangan kekisi selulosa, larutan ke dalam selulosa eter menjadi larut air, pembentukan larutan kelikatan tinggi. Apabila suhu meningkat, penghidratan polimer berkurangan dan air di antara rantai dihalau keluar. Apabila kesan penyahhidratan mencukupi, molekul mula terkumpul dan gel terlipat keluar dalam rangkaian tiga dimensi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengekalan air mortar termasuk kelikatan eter selulosa, dos, kehalusan zarah dan suhu perkhidmatan.

Lebih besar kelikatan selulosa eter, lebih baik prestasi pengekalan air. Kelikatan adalah parameter penting prestasi MC. Pada masa ini, pengeluar MC yang berbeza menggunakan kaedah dan instrumen yang berbeza untuk mengukur kelikatan MC. Kaedah utama termasuk Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde dan Brookfield. Untuk produk yang sama, hasil kelikatan yang diukur dengan kaedah yang berbeza adalah sangat berbeza, malah ada juga yang berbilang perbezaan. Oleh itu, apabila membandingkan kelikatan, ia mesti dijalankan antara kaedah ujian yang sama, termasuk suhu, rotor, dsb.

Secara umumnya, lebih tinggi kelikatan, lebih baik kesan pengekalan air. Walau bagaimanapun, semakin tinggi kelikatan, semakin tinggi berat molekul MC, dan prestasi pembubaran akan berkurangan, yang memberi kesan negatif terhadap kekuatan dan prestasi pembinaan mortar. Lebih tinggi kelikatan, lebih jelas kesan pemekatan mortar, tetapi ia tidak berkadar dengan hubungan. Lebih tinggi kelikatan, mortar basah akan menjadi lebih melekit, kedua-dua pembinaan, prestasi pengikis melekit dan lekatan yang tinggi pada bahan asas. Tetapi ia tidak membantu untuk meningkatkan kekuatan struktur mortar basah. Semasa pembinaan, prestasi anti-kendur tidak jelas. Sebaliknya, beberapa eter metil selulosa dengan kelikatan rendah tetapi diubah suai mempunyai prestasi cemerlang dalam meningkatkan kekuatan struktur mortar basah.

Lebih banyak eter selulosa ditambah kepada mortar, prestasi pengekalan air yang lebih baik, lebih tinggi kelikatan, prestasi pengekalan air yang lebih baik.

Untuk saiz zarah, lebih halus zarah, lebih baik pengekalan air. Zarah-zarah besar selulosa eter bersentuhan dengan air, permukaan serta-merta larut dan membentuk gel untuk membungkus bahan untuk mengelakkan molekul air daripada terus menembusi, kadang-kadang lama kacau tidak boleh sama rata dibubarkan, pembentukan larutan flocculent berlumpur atau menggumpal. Keterlarutan selulosa eter adalah salah satu faktor untuk memilih selulosa eter. Kehalusan juga merupakan indeks prestasi penting bagi metil selulosa eter. MC untuk mortar kering memerlukan serbuk, kandungan air yang rendah, dan kehalusan 20%~60% saiz zarah kurang daripada 63um. Kehalusan menjejaskan keterlarutan metil selulosa eter. MC kasar biasanya berbutir dan boleh dengan mudah larut dalam air tanpa menggumpal, tetapi kelajuan pembubaran sangat perlahan, jadi ia tidak sesuai digunakan dalam mortar kering. Dalam mortar kering, MC tersebar di antara agregat, pengisi halus dan bahan penyimen seperti simen, dan hanya serbuk yang cukup halus boleh mengelakkan gumpalan metil selulosa eter apabila dicampur dengan air. Apabila MC menambah air untuk melarutkan aglomerat, adalah sangat sukar untuk menyuraikan dan melarutkannya. MC dengan kehalusan kasar bukan sahaja membazir, tetapi juga mengurangkan kekuatan tempatan mortar. Apabila mortar kering sedemikian dibina di kawasan yang luas, kelajuan pengawetan mortar kering tempatan dikurangkan dengan ketara, mengakibatkan keretakan yang disebabkan oleh masa pengawetan yang berbeza. Untuk mortar penyembur mekanikal, kerana masa bancuhan yang singkat, kehalusannya lebih tinggi.

Kehalusan MC juga mempunyai pengaruh tertentu pada pengekalan airnya. Secara umumnya, untuk metil selulosa eter dengan kelikatan yang sama tetapi kehalusan yang berbeza, kesan pengekalan air yang lebih halus adalah lebih baik di bawah jumlah penambahan yang sama.

Pengekalan air MC juga berkaitan dengan suhu yang digunakan, dan pengekalan air metil selulosa eter berkurangan dengan kenaikan suhu. Tetapi dalam aplikasi bahan sebenar, banyak persekitaran mortar kering selalunya berada dalam suhu tinggi (lebih tinggi daripada 40 darjah) di bawah keadaan pembinaan dalam substrat panas, seperti insolasi musim panas dinding luar melepa dempul, yang sering mempercepatkan pemejalan simen dan pengerasan mortar kering. Penurunan kadar pengekalan air membawa kepada perasaan yang jelas bahawa kedua-dua kebolehbinaan dan rintangan retak terjejas. Dalam keadaan ini, mengurangkan pengaruh faktor suhu menjadi sangat kritikal. Walaupun bahan tambahan metil hidroksietil selulosa eter dianggap berada di barisan hadapan pembangunan teknologi, pergantungannya pada suhu masih akan membawa kepada kelemahan sifat mortar kering. Walaupun dengan peningkatan dos metil hidroksietil selulosa (formula musim panas), pembinaan dan rintangan retak masih tidak dapat memenuhi keperluan penggunaan. Melalui beberapa rawatan khas MC, seperti meningkatkan tahap eterifikasi, kesan pengekalan air MC dapat mengekalkan kesan yang lebih baik di bawah suhu tinggi, supaya ia dapat memberikan prestasi yang lebih baik dalam keadaan yang teruk.

Di samping itu, penebalan dan thixotropi eter selulosa: tindakan kedua eter selulosa – penebalan bergantung kepada: darjah pempolimeran eter selulosa, kepekatan larutan, kadar ricih, suhu dan keadaan lain. Sifat penggelapan larutan adalah unik kepada alkil selulosa dan derivatifnya yang diubah suai. Ciri-ciri penggelapan adalah berkaitan dengan tahap penggantian, kepekatan larutan dan bahan tambahan. Bagi derivatif diubah suai hidroksil alkil, sifat gel juga berkaitan dengan tahap pengubahsuaian hidroksil alkil. Untuk kepekatan larutan MC kelikatan rendah dan HPMC boleh disediakan larutan kepekatan 10%-15%, MC kelikatan sederhana dan HPMC boleh disediakan larutan 5%-10%, dan MC kelikatan tinggi dan HPMC hanya boleh disediakan 2%-3 % penyelesaian, dan biasanya penggredan kelikatan eter selulosa juga kepada penyelesaian 1%-2% kepada gred. Kecekapan pemekat selulosa eter berat molekul tinggi, kepekatan larutan yang sama, polimer berat molekul yang berbeza mempunyai kelikatan yang berbeza, kelikatan dan berat molekul boleh dinyatakan seperti berikut, [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn ialah purata tahap pempolimeran tinggi. Eter selulosa berat molekul rendah untuk menambah lebih banyak untuk mencapai kelikatan sasaran. Kelikatannya kurang bergantung pada kadar ricih, kelikatan tinggi untuk mencapai kelikatan sasaran, jumlah yang diperlukan untuk menambah kurang, kelikatan bergantung pada kecekapan penebalan. Oleh itu, untuk mencapai ketekalan tertentu, sejumlah selulosa eter (kepekatan larutan) dan kelikatan larutan mesti dijamin. Suhu penggelapan larutan menurun secara linear dengan peningkatan kepekatan larutan, dan penggelapan berlaku pada suhu bilik selepas mencapai kepekatan tertentu. HPMC mempunyai kepekatan penggelapan yang tinggi pada suhu bilik.

Konsistensi juga boleh diselaraskan dengan memilih saiz zarah dan eter selulosa dengan tahap pengubahsuaian yang berbeza. Pengubahsuaian yang dipanggil ialah pengenalan kumpulan hidroksil alkil dalam tahap penggantian tertentu pada struktur rangka MC. Dengan menukar nilai gantian relatif kedua-dua substituen, iaitu nilai gantian relatif DS dan MS kumpulan metoksi dan hidroksil. Pelbagai sifat selulosa eter diperlukan dengan menukar nilai penggantian relatif dua jenis substituen.

Hubungan antara konsistensi dan pengubahsuaian: penambahan eter selulosa mempengaruhi penggunaan air mortar, dan mengubah nisbah pengikat air air dan simen, yang merupakan kesan pemekatan. Lebih tinggi dos, lebih banyak penggunaan air.

Eter selulosa yang digunakan dalam bahan binaan serbuk mesti larut dengan cepat dalam air sejuk dan memberikan konsistensi yang betul kepada sistem. Jika kadar ricih yang diberikan masih flokulen dan koloid ia adalah produk yang tidak berkualiti atau tidak berkualiti.

Terdapat juga hubungan linear yang baik antara konsistensi buburan simen dan dos eter selulosa, eter selulosa boleh meningkatkan kelikatan mortar, semakin besar dos, semakin jelas kesannya. Larutan berair selulosa eter dengan kelikatan tinggi mempunyai thixotropy yang tinggi, yang merupakan salah satu ciri selulosa eter. Larutan akueus polimer jenis MC biasanya mempunyai kecairan pseudoplastik, bukan thixotropic di bawah suhu gelnya, tetapi sifat aliran Newtonian pada kadar ricih yang rendah. Pseudoplasticity meningkat dengan pertambahan berat molekul atau kepekatan selulosa eter dan tidak bergantung pada jenis dan darjah substituen. Oleh itu, eter selulosa gred kelikatan yang sama, sama ada MC, HPMC atau HEMC, sentiasa menunjukkan sifat reologi yang sama selagi kepekatan dan suhu kekal malar. Apabila suhu meningkat, gel struktur terbentuk dan aliran thixotropic yang tinggi berlaku. Eter selulosa dengan kepekatan tinggi dan kelikatan rendah mempamerkan thixotropy walaupun di bawah suhu gel. Harta ini memberi manfaat yang besar kepada pembinaan mortar bangunan untuk menyesuaikan aliran dan alirannya yang tergantung. Perlu dijelaskan di sini bahawa semakin tinggi kelikatan eter selulosa, semakin baik pengekalan air, tetapi semakin tinggi kelikatan, semakin tinggi berat molekul relatif selulosa eter, pengurangan keterlarutannya yang sepadan, yang mempunyai kesan negatif terhadap kepekatan mortar dan prestasi pembinaan. Lebih tinggi kelikatan, lebih jelas kesan pemekatan mortar, tetapi ia bukan hubungan berkadar lengkap. Beberapa kelikatan rendah, tetapi diubah suai eter selulosa dalam meningkatkan kekuatan struktur mortar basah mempunyai prestasi yang lebih cemerlang, dengan peningkatan kelikatan, pengekalan air selulosa eter bertambah baik.

Selulosa eter terencat: selulosa eter peranan ketiga adalah untuk melambatkan proses penghidratan simen. Eter selulosa memberikan mortar dengan pelbagai sifat berfaedah, tetapi juga mengurangkan pelepasan haba penghidratan awal simen, melambatkan proses dinamik penghidratan simen. Ini tidak sesuai untuk penggunaan mortar di kawasan sejuk. Kesan melambatkan jenis ini ialah penjerapan molekul eter selulosa pada produk penghidratan CSH dan Ca (OH) 2 yang disebabkan oleh, disebabkan oleh peningkatan kelikatan larutan liang, eter selulosa mengurangkan aktiviti ion dalam larutan, sekali gus melambatkan proses penghidratan. Semakin tinggi kepekatan selulosa eter dalam bahan gel mineral, semakin jelas kesan kelewatan penghidratan. Eter selulosa bukan sahaja melambatkan penetapan, tetapi juga proses pengerasan sistem mortar simen. Kesan melambatkan selulosa eter bergantung bukan sahaja pada kepekatannya dalam sistem gel mineral, tetapi juga pada struktur kimia. Semakin tinggi tahap metilasi HEMC, semakin baik kesan melambatkan selulosa eter. Kesan melambatkan penggantian hidrofilik adalah lebih kuat daripada penggantian meningkatkan air. Tetapi kelikatan selulosa eter mempunyai sedikit kesan ke atas kinetik penghidratan simen.

Dengan peningkatan kandungan eter selulosa, masa penetapan mortar meningkat dengan ketara. Masa penetapan awal mortar mempunyai korelasi linear yang baik dengan kandungan eter selulosa, dan masa penetapan akhir mempunyai korelasi linear yang baik dengan kandungan eter selulosa. Kita boleh mengawal masa operasi mortar dengan menukar dos eter selulosa.

Ringkasnya, dalam mortar siap campur, selulosa eter memainkan peranan dalam pengekalan air, penebalan, melambatkan kuasa penghidratan simen, meningkatkan prestasi pembinaan. Keupayaan pengekalan air yang baik menjadikan penghidratan simen lebih lengkap, boleh meningkatkan kelikatan basah mortar basah, meningkatkan kekuatan ikatan mortar, masa boleh laras. Menambah eter selulosa kepada mortar penyembur mekanikal boleh meningkatkan prestasi penyemburan atau pengepaman dan kekuatan struktur mortar. Oleh itu, eter selulosa digunakan secara meluas sebagai bahan tambahan penting dalam mortar siap-campur.


Masa siaran: Dis-17-2021
Sembang Dalam Talian WhatsApp !