Éter de celulose em argamassa misturada pronta

O importante papel do éter de celulose na argamassa pré-misturada:

Na argamassa pronta, a quantidade adicionada de éter de celulose é muito baixa, mas pode melhorar significativamente o desempenho da argamassa úmida, o desempenho da construção da argamassa é um aditivo importante. Seleção razoável de diferentes variedades, diferentes viscosidades, diferentes tamanhos de partículas, diferentes graus de viscosidade e adição de éter de celulose

Na argamassa pronta, a quantidade adicionada de éter de celulose é muito baixa, mas pode melhorar significativamente o desempenho da argamassa úmida, o desempenho da construção da argamassa é um aditivo importante. A seleção razoável de éter de celulose com diferentes variedades, diferentes viscosidades, diferentes tamanhos de partículas, diferentes graus de viscosidade e quantidades de adição tem um efeito positivo na melhoria das propriedades da argamassa seca. Atualmente, muitas argamassas de alvenaria e reboco apresentam baixo desempenho de retenção de água e a separação da pasta de água ocorrerá após alguns minutos de repouso.

A retenção de água é um desempenho importante do éter de metilcelulose, mas também de muitos fabricantes nacionais de argamassa seca, especialmente na região sul de fabricantes de temperaturas mais altas preocupados com o desempenho. Os fatores que afetam o efeito de retenção de água da argamassa seca incluem a quantidade de MC, a viscosidade do MC, a finura das partículas e a temperatura ambiente.

O éter de celulose é um polímero sintético feito de celulose natural como matéria-prima por modificação química. O éter de celulose é um derivado da celulose natural, a produção de éter de celulose e o polímero sintético são diferentes, seu material mais básico é a celulose, compostos poliméricos naturais. Devido à particularidade da estrutura natural da celulose, a própria celulose não tem capacidade de reagir com o agente eterificante. No entanto, após o tratamento do agente de expansão, as fortes ligações de hidrogênio entre as cadeias moleculares e dentro da cadeia foram destruídas, e a atividade do grupo hidroxila foi liberada em celulose alcalina com capacidade de reação, e o éter de celulose foi obtido através da reação do agente ETHERificante - Grupo OH no grupo -OR.

As propriedades dos éteres de celulose dependem do tipo, número e distribuição dos substituintes. A classificação do éter de celulose também é baseada no tipo de substituintes, grau de eterificação, solubilidade e aplicação relacionada que podem ser classificados. De acordo com o tipo de substituintes na cadeia molecular, pode ser dividido em éter simples e éter misto. MC é geralmente usado como um éter único, enquanto HPMC é um éter misto. O éter de metilcelulose MC é uma unidade natural de glicose de celulose no metóxido de hidroxila substituída pela fórmula da estrutura do produto é [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, éter de hidroxipropilmetilcelulose HPMC é uma unidade na parte hidroxila do metóxido substituído por hidroxipropil, outra parte do produto é substituída por hidroxipropil, A fórmula estrutural é [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X e éter hidroxietil metil celulose HEMC, que é amplamente utilizado e vendido no mercado.

A partir da solubilidade pode ser dividido em tipo iônico e tipo não iônico. O éter de celulose não iônico solúvel em água é composto principalmente de éter alquílico e éter hidroxila alquílico de duas séries de variedades. O CMC iônico é usado principalmente em detergentes sintéticos, têxteis, impressão, alimentos e exploração de petróleo. MC não iônico, HPMC, HEMC e outros usados ​​principalmente em materiais de construção, revestimentos de látex, medicina, química diária e outros aspectos. Como agente espessante, agente de retenção de água, estabilizador, dispersante, agente formador de filme.

Retenção de água do éter de celulose: na produção de materiais de construção, principalmente argamassas secas, o éter de celulose desempenha um papel insubstituível, principalmente na produção de argamassas especiais (argamassa modificada), mas também uma parte indispensável. O importante papel do éter de celulose solúvel em água na argamassa tem principalmente três aspectos: um é a excelente capacidade de retenção de água, o segundo é a influência da consistência da argamassa e da tixotropia e o terceiro é a interação com o cimento. A retenção de água do éter de celulose depende da base da hidroscopicidade, composição da argamassa, espessura da camada de argamassa, demanda de água da argamassa, tempo de condensação do material de condensação. A retenção de água do éter de celulose vem da solubilidade e desidratação do próprio éter de celulose. É bem conhecido que as cadeias moleculares de celulose, embora contenham um grande número de grupos OH altamente hidratados, são insolúveis em água devido à sua estrutura altamente cristalina. A capacidade de hidratação dos grupos hidroxila por si só não é suficiente para compensar as fortes ligações de hidrogênio intermoleculares e as forças de van der Waals. Quando substituintes são introduzidos na cadeia molecular, não apenas os substituintes destroem a cadeia de hidrogênio, mas também as ligações de hidrogênio intercadeias são quebradas devido ao encravamento de substituintes entre cadeias adjacentes. Quanto maiores forem os substituintes, maior será a distância entre as moléculas. Quanto maior a destruição do efeito da ligação de hidrogênio, a expansão da rede de celulose, a solução no éter de celulose torna-se solúvel em água, a formação de solução de alta viscosidade. À medida que a temperatura aumenta, a hidratação do polímero diminui e a água entre as cadeias é expulsa. Quando o efeito desidratante é suficiente, as moléculas começam a agregar-se e o gel desdobra-se numa rede tridimensional.

Os fatores que afetam a retenção de água da argamassa incluem a viscosidade do éter de celulose, a dosagem, a finura das partículas e a temperatura de serviço.

Quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor será o desempenho de retenção de água. A viscosidade é um parâmetro importante do desempenho do MC. Atualmente, diferentes fabricantes de MC utilizam diferentes métodos e instrumentos para medir a viscosidade do MC. Os principais métodos incluem Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde e Brookfield. Para o mesmo produto, os resultados de viscosidade medidos por diferentes métodos são muito diferentes, alguns até com diferenças múltiplas. Portanto, ao comparar a viscosidade, deve ser realizado entre o mesmo método de teste, incluindo temperatura, rotor, etc.

De modo geral, quanto maior a viscosidade, melhor será o efeito de retenção de água. No entanto, quanto maior for a viscosidade, maior será o peso molecular do MC, e o desempenho de dissolução diminuirá correspondentemente, o que tem um impacto negativo na resistência e no desempenho de construção da argamassa. Quanto maior a viscosidade, mais evidente é o efeito espessante da argamassa, mas não é proporcional à relação. Quanto maior a viscosidade, mais pegajosa será a argamassa úmida, tanto na construção, quanto no desempenho do raspador pegajoso e na alta aderência ao material de base. Mas não é útil aumentar a resistência estrutural da argamassa húmida. Durante a construção, o desempenho anti-afundamento não é óbvio. Pelo contrário, alguns éteres de metilcelulose modificados de baixa viscosidade têm excelente desempenho na melhoria da resistência estrutural da argamassa úmida.

Quanto mais éter de celulose for adicionado à argamassa, melhor será o desempenho de retenção de água, quanto maior a viscosidade, melhor será o desempenho de retenção de água.

Quanto ao tamanho das partículas, quanto mais fina for a partícula, melhor será a retenção de água. Grandes partículas de éter de celulose entram em contato com a água, a superfície imediatamente se dissolve e forma um gel para envolver o material para evitar que as moléculas de água continuem a penetrar, às vezes a agitação prolongada não pode ser dispersada uniformemente dissolvida, a formação de uma solução floculenta lamacenta ou aglomerado. A solubilidade do éter de celulose é um dos fatores na escolha do éter de celulose. A finura também é um importante índice de desempenho do éter de metilcelulose. MC para argamassa seca requer pó, baixo teor de água e finura de 20% ~ 60% com tamanho de partícula inferior a 63um. A finura afeta a solubilidade do éter metilcelulose. O MC grosso é geralmente granular e pode ser facilmente dissolvido em água sem aglomerar, mas a velocidade de dissolução é muito lenta, por isso não é adequado para uso em argamassa seca. Na argamassa seca, o MC é disperso entre agregados, cargas finas e materiais de cimentação como o cimento, e somente o pó suficientemente fino pode evitar a aglomeração de éter metilcelulose ao misturar com água. Quando MC adiciona água para dissolver o aglomerado, é muito difícil dispersá-lo e dissolvê-lo. MC com finura grossa não apenas desperdiça, mas também reduz a resistência local da argamassa. Quando essa argamassa seca é construída em uma grande área, a velocidade de cura da argamassa seca local é significativamente reduzida, resultando em fissuras causadas por diferentes tempos de cura. Para argamassa de pulverização mecânica, devido ao curto tempo de mistura, a finura é maior.

A finura do MC também tem certa influência na retenção de água. De um modo geral, para éter de metilcelulose com a mesma viscosidade, mas com finura diferente, quanto mais fino for o efeito de retenção de água, melhor será com a mesma quantidade de adição.

A retenção de água do MC também está relacionada à temperatura utilizada, e a retenção de água do éter metilcelulose diminui com o aumento da temperatura. Mas na aplicação real do material, muitos ambientes de argamassa seca muitas vezes estarão em alta temperatura (acima de 40 graus) sob a condição de construção em substrato quente, como a insolação de verão do reboco de massa de parede externa, o que muitas vezes acelerou a solidificação de endurecimento de cimento e argamassa seca. A diminuição da taxa de retenção de água leva à sensação óbvia de que tanto a construtibilidade como a resistência à fissuração são afetadas. Nesta condição, a redução da influência dos fatores de temperatura torna-se particularmente crítica. Embora o aditivo de éter metil hidroxietil celulose seja considerado na vanguarda do desenvolvimento tecnológico, a sua dependência da temperatura ainda levará ao enfraquecimento das propriedades da argamassa seca. Mesmo com o aumento da dosagem de metil hidroxietil celulose (fórmula de verão), a construção e a resistência à fissuração ainda não atendem às necessidades de uso. Através de algum tratamento especial do MC, como aumentar o grau de eterificação, o efeito de retenção de água do MC pode manter um melhor efeito sob altas temperaturas, de modo que possa proporcionar melhor desempenho em condições adversas.

Além disso, espessamento e tixotropia do éter de celulose: segunda ação do éter de celulose - o espessamento depende de: grau de polimerização do éter de celulose, concentração da solução, taxa de cisalhamento, temperatura e outras condições. A propriedade de gelificação da solução é exclusiva da alquilcelulose e seus derivados modificados. As características de gelificação estão relacionadas ao grau de substituição, concentração da solução e aditivos. Para derivados modificados com hidroxilalquil, as propriedades do gel também estão relacionadas ao grau de modificação do hidroxilalquil. Para a concentração da solução de MC e HPMC de baixa viscosidade pode ser preparada solução de concentração de 10% -15%, MC e HPMC de média viscosidade podem ser preparados solução de 5% -10%, e MC e HPMC de alta viscosidade só podem ser preparados 2% -3 % de solução e, geralmente, a classificação da viscosidade do éter de celulose também é de 1% a 2% da solução para classificar. Eficiência do espessante de éter de celulose de alto peso molecular, a mesma concentração de solução, polímeros de peso molecular diferentes têm viscosidade diferente, viscosidade e peso molecular podem ser expressos como segue, [η] = 2,92 × 10-2 (DPn) 0,905, DPn é a média grau de polimerização de alto. Éter de celulose de baixo peso molecular para adicionar mais para atingir a viscosidade desejada. Sua viscosidade depende menos da taxa de cisalhamento, alta viscosidade para atingir a viscosidade desejada, a quantidade necessária para adicionar menos, a viscosidade depende da eficiência do espessamento. Portanto, para atingir uma certa consistência, deve-se garantir uma certa quantidade de éter de celulose (concentração da solução) e viscosidade da solução. A temperatura de gelificação da solução diminuiu linearmente com o aumento da concentração da solução, e a gelificação ocorreu à temperatura ambiente após atingir uma determinada concentração. HPMC tem uma alta concentração de gelificação à temperatura ambiente.

A consistência também pode ser ajustada selecionando tamanho de partícula e éteres de celulose com diferentes graus de modificação. A chamada modificação é a introdução do grupo hidroxila alquil em certo grau de substituição na estrutura do esqueleto do MC. Alterando os valores de substituição relativa dos dois substituintes, isto é, os valores de substituição relativa de DS e MS dos grupos metoxi e hidroxila. Várias propriedades do éter de celulose são exigidas pela alteração dos valores relativos de substituição de dois tipos de substituintes.

A relação entre consistência e modificação: a adição de éter de celulose afeta o consumo de água da argamassa e altera a relação água-aglomerante de água e cimento, que é o efeito espessante. Quanto maior a dosagem, maior o consumo de água.

Os éteres de celulose usados ​​em materiais de construção em pó devem dissolver-se rapidamente em água fria e fornecer a consistência certa ao sistema. Se uma determinada taxa de cisalhamento ainda for floculenta e coloidal, é um produto abaixo do padrão ou de baixa qualidade.

Existe também uma boa relação linear entre a consistência da pasta de cimento e a dosagem do éter de celulose, o éter de celulose pode aumentar muito a viscosidade da argamassa, quanto maior a dosagem, mais óbvio é o efeito. A solução aquosa de éter de celulose com alta viscosidade possui alta tixotropia, que é uma das características do éter de celulose. Soluções aquosas de polímeros do tipo MC geralmente apresentam fluidez pseudoplástica e não tixotrópica abaixo da temperatura do gel, mas propriedades de fluxo newtonianas em baixas taxas de cisalhamento. A pseudoplasticidade aumenta com o aumento do peso molecular ou concentração de éter de celulose e é independente do tipo e grau do substituinte. Portanto, éteres de celulose do mesmo grau de viscosidade, sejam eles MC, HPMC ou HEMC, apresentam sempre as mesmas propriedades reológicas, desde que a concentração e a temperatura permaneçam constantes. Quando a temperatura aumenta, forma-se um gel estrutural e ocorre um alto fluxo tixotrópico. Éteres de celulose com alta concentração e baixa viscosidade apresentam tixotropia mesmo abaixo da temperatura do gel. Esta propriedade é de grande benefício para a construção de argamassa de construção para ajustar sua vazão e propriedade de suspensão de vazão. É necessário explicar aqui que quanto maior for a viscosidade do éter de celulose, melhor será a retenção de água, mas quanto maior for a viscosidade, maior será o peso molecular relativo do éter de celulose, a correspondente redução da sua solubilidade, o que tem um impacto negativo sobre a concentração de argamassa e o desempenho da construção. Quanto maior a viscosidade, mais evidente é o efeito espessante da argamassa, mas não é uma relação proporcional completa. Alguma baixa viscosidade, mas o éter de celulose modificado na melhoria da resistência estrutural da argamassa úmida tem um desempenho mais excelente, com o aumento da viscosidade, a retenção de água do éter de celulose melhorou.

Retardo do éter de celulose: a terceira função do éter de celulose é retardar o processo de hidratação do cimento. O éter de celulose confere à argamassa diversas propriedades benéficas, mas também reduz a liberação precoce de calor de hidratação do cimento, retardando o processo dinâmico de hidratação do cimento. Isto é desfavorável ao uso de argamassa em áreas frias. Este tipo de efeito retardador é a adsorção da molécula de éter de celulose nos produtos de hidratação de CSH e Ca (OH) 2 causada por, devido ao aumento da viscosidade da solução dos poros, o éter de celulose reduz a atividade dos íons na solução, atrasando assim o processo de hidratação. Quanto maior a concentração de éter de celulose no material de gel mineral, mais óbvio será o efeito do retardo da hidratação. O éter de celulose não só atrasa a pega, mas também o processo de endurecimento do sistema de argamassa de cimento. O efeito retardador do éter de celulose depende não apenas da sua concentração no sistema de gel mineral, mas também da estrutura química. Quanto maior o grau de metilação do HEMC, melhor será o efeito retardador do éter de celulose. O efeito retardador da reposição hidrofílica é mais forte do que o da reposição com aumento de água. Mas a viscosidade do éter de celulose tem pouco efeito na cinética de hidratação do cimento.

Com o aumento do teor de éter de celulose, o tempo de pega da argamassa aumenta significativamente. O tempo de pega inicial da argamassa apresenta boa correlação linear com o teor de éter de celulose, e o tempo de pega final apresenta boa correlação linear com o teor de éter de celulose. Podemos controlar o tempo operacional da argamassa alterando a dosagem do éter de celulose.

Resumindo, na argamassa pronta, o éter de celulose desempenha um papel na retenção de água, espessamento, retardando o poder de hidratação do cimento e melhorando o desempenho da construção. A boa capacidade de retenção de água torna a hidratação do cimento mais completa, pode melhorar a viscosidade úmida da argamassa úmida, melhorar a resistência de ligação da argamassa, tempo ajustável. Adicionar éter de celulose à argamassa de pulverização mecânica pode melhorar o desempenho de pulverização ou bombeamento e a resistência estrutural da argamassa. Portanto, o éter de celulose é amplamente utilizado como um importante aditivo em argamassas prontas.