I ferdigblandet mørtel er tilsetningsmengden av celluloseeter svært lav, men det kan forbedre ytelsen til våtmørtel betydelig, og det er et hovedtilsetningsstoff som påvirker konstruksjonsytelsen til mørtel. Rimelig utvalg av celluloseetere av forskjellige varianter, forskjellige viskositeter, forskjellige partikkelstørrelser, forskjellige grader av viskositet og tilsatte mengder vil ha en positiv innvirkning på forbedringen av ytelsen til tørr pulvermørtel. For tiden har mange mur- og pussmørtler dårlig vannretensjonsevne, og vannoppslemmingen vil skille seg etter noen få minutters stående. Vannretensjon er en viktig ytelse for metylcelluloseeter, og det er også en ytelse som mange innenlandske tørrblandingsmørtelprodusenter, spesielt de i sørlige områder med høye temperaturer, legger merke til. Faktorer som påvirker vannretensjonseffekten til tørrblandingsmørtel inkluderer mengden tilsatt MC, viskositeten til MC, finheten til partikler og temperaturen i bruksmiljøet.
1. Konsept
Celluloseeter er en syntetisk polymer laget av naturlig cellulose gjennom kjemisk modifikasjon. Celluloseeter er et derivat av naturlig cellulose. Produksjonen av celluloseeter er forskjellig fra syntetiske polymerer. Det mest grunnleggende materialet er cellulose, en naturlig polymerforbindelse. På grunn av det spesielle ved den naturlige cellulosestrukturen, har cellulosen i seg selv ingen evne til å reagere med foretringsmidler. Etter behandlingen av svellemidlet blir imidlertid de sterke hydrogenbindingene mellom molekylkjedene og kjedene ødelagt, og den aktive frigjøringen av hydroksylgruppen blir en reaktiv alkalicellulose. Skaff celluloseeter.
Egenskapene til celluloseetere avhenger av type, antall og fordeling av substituenter. Klassifiseringen av celluloseetere er også basert på type substituenter, foretringsgrad, løselighet og relaterte bruksegenskaper. I henhold til typen substituenter på molekylkjeden kan den deles inn i monoeter og blandet eter. MC vi vanligvis bruker er monoeter, og HPMC er blandet eter. Metylcelluloseeter MC er produktet etter at hydroksylgruppen på glukoseenheten til naturlig cellulose er substituert med metoksy. Det er et produkt oppnådd ved å erstatte en del av hydroksylgruppen på enheten med en metoksygruppe og en annen del med en hydroksypropylgruppe. Strukturformelen er [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methyl cellulose ether HEMC, dette er de viktigste variantene som er mye brukt og solgt på markedet.
Når det gjelder løselighet, kan den deles inn i ionisk og ikke-ionisk. Vannløselige ikke-ioniske celluloseetere er hovedsakelig sammensatt av to serier alkyletere og hydroksyalkyletere. Ionic CMC brukes hovedsakelig i syntetiske vaskemidler, tekstiltrykk og farging, mat- og oljeleting. Ikke-ioniske MC, HPMC, HEMC osv. brukes hovedsakelig i byggematerialer, lateksbelegg, medisin, daglige kjemikalier osv. Brukes som fortykningsmiddel, vannholdende middel, stabilisator, dispergeringsmiddel og filmdannende middel.
2. Vannretensjon av celluloseeter
Vannretensjon av celluloseeter: Ved produksjon av byggematerialer, spesielt tørr pulvermørtel, spiller celluloseeter en uerstattelig rolle, spesielt ved produksjon av spesialmørtel (modifisert mørtel), er det en uunnværlig og viktig komponent.
Den viktige rollen til vannløselig celluloseeter i mørtel har hovedsakelig tre aspekter, den ene er utmerket vannretensjonskapasitet, den andre er påvirkningen på mørtelens konsistens og tiksotropi, og den tredje er interaksjonen med sement. Vannretensjonseffekten til celluloseeter avhenger av grunnlagets vannabsorpsjon, mørtelens sammensetning, tykkelsen på mørtellaget, vannbehovet til mørtelen og herdetiden til herdematerialet. Vannretensjonen til selve celluloseeteren kommer fra løseligheten og dehydreringen av selve celluloseeteren. Som vi alle vet, selv om cellulosemolekylkjeden inneholder et stort antall svært hydratiserbare OH-grupper, er den ikke løselig i vann, fordi cellulosestrukturen har en høy grad av krystallinitet.
Hydratiseringsevnen til hydroksylgrupper alene er ikke nok til å dekke de sterke hydrogenbindingene og van der Waals-kreftene mellom molekyler. Derfor sveller den bare, men løses ikke opp i vann. Når en substituent blir introdusert i molekylkjeden, ødelegger ikke bare substituenten hydrogenkjeden, men også hydrogenbindingen mellom kjedene blir ødelagt på grunn av sammenkilingen av substituenten mellom tilstøtende kjeder. Jo større substituent, jo større er avstanden mellom molekylene. Jo større avstand. Jo større effekten av å ødelegge hydrogenbindinger, blir celluloseeteren vannløselig etter at cellulosegitteret ekspanderer og løsningen kommer inn, og danner en høyviskositetsløsning. Når temperaturen stiger, svekkes hydreringen av polymeren, og vannet mellom kjedene drives ut. Når dehydreringseffekten er tilstrekkelig, begynner molekylene å aggregere, og danner en tredimensjonal nettverksstrukturgel og brettes ut.
Faktorer som påvirker vannretensjon av mørtel inkluderer viskositeten til celluloseeter, mengden som tilsettes, finheten til partikler og brukstemperaturen.
Jo høyere viskositeten til celluloseeter, jo bedre vannretensjonsytelse. Viskositet er en viktig parameter for MC-ytelse. For tiden bruker forskjellige MC-produsenter forskjellige metoder og instrumenter for å måle viskositeten til MC. Hovedmetodene er Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde og Brookfield. For det samme produktet er viskositetsresultatene målt ved forskjellige metoder svært forskjellige, og noen har til og med doble forskjeller. Derfor, når man sammenligner viskositet, må det utføres mellom de samme testmetodene, inkludert temperatur, rotor, etc.
Generelt sett, jo høyere viskositet, jo bedre vannretensjonseffekt. Men jo høyere viskositet og jo høyere molekylvekt til MC, vil den tilsvarende reduksjonen i løseligheten ha en negativ innvirkning på styrken og konstruksjonsytelsen til mørtelen. Jo høyere viskositet, desto tydeligere blir fortykningseffekten på mørtelen, men den er ikke direkte proporsjonal. Jo høyere viskositet, desto mer tyktflytende vil den våte mørtelen være, det vil si at den under konstruksjonen viser seg som kleber til skrapen og høy vedheft til underlaget. Men det er ikke nyttig å øke den strukturelle styrken til selve våtmørtelen. Under konstruksjon er anti-sag ytelsen ikke åpenbar. Tvert imot, noen middels og lav viskositet, men modifiserte metylcelluloseetere har utmerket ytelse i å forbedre den strukturelle styrken til våtmørtel.
Jo større mengde celluloseeter som tilsettes til mørtelen, jo bedre vannretensjonsytelse, og jo høyere viskositet, jo bedre vannretensjonsytelse.
Når det gjelder partikkelstørrelse, jo finere partikkel, jo bedre vannretensjon. Etter at de store partiklene av celluloseeter kommer i kontakt med vann, løses overflaten umiddelbart opp og danner en gel som pakker inn materialet for å forhindre at vannmolekyler fortsetter å infiltrere. Noen ganger kan det ikke dispergeres jevnt og oppløses selv etter langvarig omrøring, og danner en uklar flokkulent løsning eller agglomerering. Det påvirker i stor grad vannretensjonen av celluloseeter, og løselighet er en av faktorene for å velge celluloseeter.
Finhet er også en viktig ytelsesindeks for metylcelluloseeter. MC som brukes til tørr pulvermørtel må være pulver, med lavt vanninnhold, og finheten krever også at 20% ~ 60% av partikkelstørrelsen er mindre enn 63um. Finheten påvirker løseligheten til metylcelluloseeter. Grov MC er vanligvis granulær, og den er lett å løse opp i vann uten agglomerering, men oppløsningshastigheten er svært lav, så den egner seg ikke for bruk i tørr pulvermørtel. I tørr pulvermørtel er MC spredt blant sementeringsmaterialer som tilslag, fint fyllstoff og sement, og bare fint nok pulver kan unngå agglomerering av metylcelluloseeter ved blanding med vann. Når MC tilsettes vann for å løse opp agglomeratene, er det svært vanskelig å dispergere og løse opp.
Grov finhet av MC er ikke bare bortkastet, men reduserer også den lokale styrken til mørtelen. Når en slik tørrpulvermørtel påføres i et stort område, vil herdehastigheten til den lokale tørrpulvermørtelen reduseres betydelig, og det vil oppstå sprekker på grunn av ulike herdetider. For sprøytemørtelen med mekanisk konstruksjon er kravet til finhet høyere på grunn av kortere blandetid.
Finheten til MC har også en viss innvirkning på vannretensjonen. Generelt sett, for metylcelluloseetere med samme viskositet, men forskjellig finhet, under samme tilsetningsmengde, jo finere jo finere jo bedre vannretensjonseffekt.
Vannretensjonen til MC er også relatert til temperaturen som brukes, og vannretensjonen til metylcelluloseeter avtar med temperaturøkningen. Men i faktiske materialapplikasjoner påføres tørrpulvermørtel ofte på varme underlag ved høye temperaturer (høyere enn 40 grader) i mange miljøer, som for eksempel ytterveggsparkling under solen om sommeren, noe som ofte fremskynder herding av sement og herding av tørr pulvermørtel. Nedgangen i vannretensjonshastigheten fører til den åpenbare følelsen av at både bearbeidbarhet og sprekkmotstand påvirkes, og det er spesielt viktig å redusere påvirkningen av temperaturfaktorer under denne tilstanden.
Selv om tilsetningsstoffer for metylhydroksyetylcelluloseeter for tiden anses å være i forkant av den teknologiske utviklingen, vil deres avhengighet av temperatur fortsatt føre til svekkelse av ytelsen til tørrpulvermørtel. Selv om mengden metylhydroksyetylcellulose økes (sommerformel), kan bearbeidbarheten og sprekkmotstanden fortsatt ikke dekke bruksbehovene. Gjennom noe spesialbehandling på MC, som å øke foretringsgraden osv. kan vannretensjonseffekten opprettholdes ved høyere temperatur, slik at den kan gi bedre ytelse under tøffe forhold.
3. Fortykning og tiksotropi av celluloseeter
Fortykning og tiksotropi av celluloseeter: Den andre funksjonen til celluloseeter - fortykningseffekt avhenger av: graden av polymerisering av celluloseeter, løsningskonsentrasjon, skjærhastighet, temperatur og andre forhold. Geleringsegenskapen til løsningen er unik for alkylcellulose og dens modifiserte derivater. Geleringsegenskapene er relatert til substitusjonsgrad, løsningskonsentrasjon og tilsetningsstoffer. For hydroksyalkylmodifiserte derivater er gelegenskapene også relatert til modifikasjonsgraden av hydroksyalkyl. For MC og HPMC med lav viskositet kan 10%-15% løsning tilberedes, MC og HPMC med middels viskositet kan tilberedes 5%-10% løsning, mens MC og HPMC med høy viskositet kun kan tilberede 2%-3% løsning, og Vanligvis Viskositetsklassifiseringen av celluloseeter er også gradert med 1%-2% løsning.
Celluloseeter med høy molekylvekt har høy fortykningseffektivitet. I samme konsentrasjonsløsning har polymerer med ulik molekylvekt ulik viskositet. Høy grad. Målviskositeten kan bare oppnås ved å tilsette en stor mengde lavmolekylær celluloseeter. Dens viskositet er liten avhengig av skjærhastigheten, og den høye viskositeten når målviskositeten, og den nødvendige tilsetningsmengden er liten, og viskositeten avhenger av fortykningseffektiviteten. Derfor, for å oppnå en viss konsistens, må en viss mengde celluloseeter (konsentrasjon av løsningen) og løsningens viskositet garanteres. Geltemperaturen til løsningen synker også lineært med økningen av konsentrasjonen av løsningen, og geler ved romtemperatur etter å ha nådd en viss konsentrasjon. Geleringskonsentrasjonen av HPMC er relativt høy ved romtemperatur.
Konsistensen kan også justeres ved å velge partikkelstørrelse og velge celluloseetere med ulik grad av modifikasjon. Den såkalte modifikasjonen er å innføre en viss grad av substitusjon av hydroksyalkylgrupper på skjelettstrukturen til MC. Ved å endre de relative substitusjonsverdiene til de to substituentene, det vil si DS og ms relative substitusjonsverdier for metoksy- og hydroksyalkylgruppene som vi ofte sier. Ulike ytelseskrav til celluloseeter kan oppnås ved å endre de relative substitusjonsverdiene til de to substituentene.
Forholdet mellom konsistens og modifikasjon: tilsetning av celluloseeter påvirker vannforbruket til mørtel, endring av vann-bindemiddelforholdet mellom vann og sement er fortykningseffekten, jo høyere dosering, jo større vannforbruk.
Celluloseetere som brukes i pulveriserte byggematerialer må løse seg raskt i kaldt vann og gi en passende konsistens for systemet. Hvis det gis en viss skjærhastighet, blir den fortsatt flokkulent og kolloidal blokk, som er et produkt av dårlig kvalitet eller dårlig kvalitet.
Det er også et godt lineært forhold mellom konsistensen av sementpasta og doseringen av celluloseeter. Celluloseeter kan øke viskositeten til mørtel betraktelig. Jo større dosering, desto tydeligere er effekten. Vannholdig løsning av celluloseeter med høy viskositet har høy tiksotropi, som også er et hovedtrekk ved celluloseeter. Vandige løsninger av MC-polymerer har vanligvis pseudoplastisk og ikke-tiksotrop fluiditet under geltemperaturen, men Newtonske flytegenskaper ved lave skjærhastigheter. Pseudoplastisiteten øker med molekylvekten eller konsentrasjonen av celluloseeter, uavhengig av type substituent og substitusjonsgrad. Derfor vil celluloseetere av samme viskositetsgrad, uansett MC, HPMC, HEMC, alltid vise de samme reologiske egenskapene så lenge konsentrasjonen og temperaturen holdes konstant.
Strukturelle geler dannes når temperaturen økes, og det oppstår svært tiksotropiske strømninger. Høy konsentrasjon og lav viskositet celluloseetere viser tiksotropi selv under geltemperaturen. Denne egenskapen er til stor nytte for justering av utjevning og henging i konstruksjon av bygningsmørtel. Det må forklares her at jo høyere viskositeten til celluloseeter, jo bedre vannretensjon, men jo høyere viskositet, jo høyere er den relative molekylvekten til celluloseeter, og den tilsvarende reduksjonen i løseligheten, som har en negativ innvirkning på mørtelkonsentrasjonen og konstruksjonsytelsen. Jo høyere viskositet, desto tydeligere blir fortykningseffekten på mørtelen, men den er ikke helt proporsjonal. Noe middels og lav viskositet, men den modifiserte celluloseeteren har bedre ytelse når det gjelder å forbedre den strukturelle styrken til våtmørtel. Med økningen av viskositeten forbedres vannretensjonen av celluloseeter.
4. Retardasjon av celluloseeter
Retardering av celluloseeter: Den tredje funksjonen til celluloseeter er å forsinke hydratiseringsprosessen til sement. Celluloseeter gir mørtel ulike fordelaktige egenskaper, og reduserer også den tidlige hydreringsvarmen til sement og forsinker den hydreringsdynamiske prosessen til sement. Dette er ugunstig for bruk av mørtel i kalde områder. Denne retardasjonseffekten er forårsaket av adsorpsjon av celluloseetermolekyler på hydratiseringsprodukter som CSH og ca(OH)2. På grunn av økningen i viskositeten til poreløsningen, reduserer celluloseeteren mobiliteten til ioner i løsningen, og forsinker derved hydratiseringsprosessen.
Jo høyere konsentrasjon av celluloseeter i mineralgelmaterialet, desto mer uttalt er effekten av hydratiseringsforsinkelse. Celluloseeter forsinker ikke bare herdingen, men forsinker også herdeprosessen til sementmørtelsystemet. Den retarderende effekten av celluloseeter avhenger ikke bare av dens konsentrasjon i mineralgelsystemet, men også av den kjemiske strukturen. Jo høyere grad av metylering av HEMC, desto bedre er den retarderende effekten av celluloseeter. Forholdet mellom hydrofil substitusjon og vannøkende substitusjon Den retarderende effekten er sterkere. Imidlertid har viskositeten til celluloseeter liten effekt på sementhydratiseringskinetikk.
Med økningen av innholdet av celluloseeter øker herdetiden for mørtel betydelig. Det er en god ikke-lineær korrelasjon mellom den første herdetiden for mørtel og innholdet av celluloseeter, og en god lineær korrelasjon mellom den endelige herdetiden og innholdet av celluloseeter. Vi kan kontrollere driftstiden til mørtelen ved å endre mengden celluloseeter.
Innleggstid: 22. mars 2023