Hidroxipropil metilceluloză (HPMC)este un polimer solubil în apă utilizat pe scară largă în materiale de construcție, produse farmaceutice, industrii alimentare și chimice. HPMC are o îngroșare bună, retenție de apă, proprietăți de formare a filmului și de legătură și este deosebit de important în materialele pe bază de ciment și pe bază de gips. Procesul de dizolvare al Kimacell®HPMC în apă este afectat de mulți factori, printre care caracteristica întârzierii de hidratare este un factor cheie, în special în industria construcțiilor, care determină performanța în construcție și calitatea finală a mortarului, chitului și a altor produse. Prin urmare, studierea caracteristicilor de întârziere de hidratare a HPMC are o importanță deosebită pentru optimizarea formulărilor de materiale.
1.. HPMC Mecanism de întârziere de hidratare
Dizolvarea HPMC în apă implică patru etape: umezirea suprafeței, dispersia particulelor, umflarea și dizolvarea. Când particulele convenționale de HPMC sunt în contact direct cu apa, stratul de suprafață va absorbi rapid apa pentru a forma un strat de gel, care împiedică dizolvarea suplimentară a particulelor interne, arătând astfel un fenomen de întârziere de hidratare. Pentru a îmbunătăți performanța construcției, unele produse HPMC sunt tratate în mod special, cum ar fi eterificarea de suprafață sau tratamentul de acoperire, pentru a extinde în continuare timpul de hidratare și pentru a îmbunătăți timpul deschis și operabilitate în timpul construcției.
Principalii factori care afectează întârzierea de hidratare includ:
Distribuția mărimii particulelor: particulele mai mari se dizolvă mai lent decât particulele mici, iar timpul de întârziere de hidratare este mai lung.
Tratament la suprafață: Unele HPMC sunt reticulate sau acoperite hidrofob, ceea ce poate întârzia semnificativ hidratarea.
Temperatura soluției: temperatura crescută poate accelera dizolvarea HPMC, dar poate afecta și caracteristicile de întârziere de hidratare într -un anumit interval.
Sistem de solvent: Electroliții, valoarea pH -ului și alți aditivi pot afecta rata de dizolvare și timpul de întârziere de hidratare a HPMC.
2. Proiectare și metode experimentale
2.1 Materiale experimentale
Probele HPMC (vâscozități diferite, diferite tipuri de tratament de suprafață)
Apă distilată
Dispozitiv de agitare
Viscometer (cum ar fi viscometrul de rotație)
Analizator de mărime a particulelor cu laser
2.2 Etapele experimentale
Determinarea timpului de întârziere a hidratarii
Sub temperatura constantă (25 ℃), o anumită cantitate de Kimacell®HPMC a fost presărată lent în apă distilată, fără a se agita, iar timpul necesar pentru ca stratul de gel de suprafață să se formeze și timpul necesar pentru ca particulele să fie complet umezit.
Măsurarea schimbării vâscozității
Viscozitatea soluției a fost măsurată la fiecare 5 minute folosind un viscometer de rotație pentru a înregistra dizolvarea treptată a particulelor HPMC.
Test de solubilitate
Eșantionarea a fost efectuată în diferite momente de timp, iar particulele nedizolvate au fost separate printr -o membrană de filtru pentru a determina tendința de solubilitate în timp.
Analiza mărimii particulelor
Un analizor de mărime a particulelor cu laser a fost utilizat pentru a măsura modificarea distribuției mărimii particulelor a particulelor HPMC în timpul procesului de hidratare pentru a evalua efectul întârzierii de hidratare.
3. Rezultatele testelor și analiza
Rezultatele testelor arată că HPMC cu diferite grade de vâscozitate și metode de tratare a suprafeței au caracteristici diferite de întârziere de hidratare. HPMC fără tratarea suprafeței formează rapid un strat de gel în apă, în timp ce HPMC cu un tratament special de suprafață are un timp de hidratare întârziat semnificativ și o dizolvare mai uniformă.
Efectul vâscozității asupra întârzierii de hidratare
Particulele HPMC cu vâscozitate scăzută au un timp de întârziere de hidratare mai scurtă din cauza greutății lor moleculare mici; HPMC cu vâscozitate ridicată are un timp de întârziere mai lung de hidratare datorită structurii sale moleculare cu lanț lung.
Efectul tratamentului suprafeței asupra întârzierii de hidratare
Particulele HPMC tratate cu acoperire hidrofobă au o umectabilitate inițială redusă în apă, iar timpul de întârziere de hidratare poate fi prelungit la 10-30 de minute.
Efectul distribuției mărimii particulelor
Particulele fine au un timp scurt de întârziere de hidratare, în timp ce particulele mai mari au o întârziere mai semnificativă de hidratare datorită influenței stratului de gel de suprafață.
Selecție rațională aHPMCÎși poate optimiza aplicarea în construcții și alte industrii, poate îmbunătăți performanța construcțiilor și stabilitatea materialelor. Acest studiu poate oferi o bază științifică pentru optimizarea aplicației a HPMC și pentru a ghida dezvoltarea și ajustarea formulării produselor
Timpul post: 21-2025 februarie