Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC)является водорастворимым полимером, широко используемым в строительных материалах, фармацевтических препаратах, пищевой и химической промышленности. HPMC обладает хорошим утолщением, задержкой воды, формированием пленки и связывающим свойствами и особенно важна в материалах на основе цемента и на основе гипса. Процесс растворения Kimacell®HPMC в воде влияет на многие факторы, среди которых характеристика задержки гидратации является ключевым фактором, особенно в строительной отрасли, которая определяет производительность строительства и окончательное качество раствора, замазки и других продуктов. Следовательно, изучение характеристик задержки гидратации HPMC имеет большое значение для оптимизации материалов.
1. Механизм задержки гидратации HPMC
Растворение HPMC в воде включает в себя четыре стадию: смачивание поверхности, дисперсия частиц, отек и растворение. Когда обычные частицы HPMC находятся в прямом контакте с водой, поверхностный слой быстро поглощает воду с образованием гелевого слоя, который препятствует дальнейшему растворению внутренних частиц, тем самым показывая явление задержки гидратации. Чтобы улучшить производительность строительства, специально обрабатываются некоторые продукты HPMC, такие как поверхностная эфиризация или обработка покрытий, для дальнейшего продления времени гидратации и улучшения времени открытия и работоспособности во время строительства.
Основные факторы, влияющие на задержку гидратации, включают:
Распределение частиц по размерам: большие частицы растворяются медленнее, чем мелкие частицы, а время задержки гидратации длиннее.
Обработка поверхности: Некоторые HPMCS сшиты сшиты или гидрофобно покрыты, что может значительно отложить гидратацию.
Температура раствора: Повышенная температура может ускорить растворение HPMC, но также может повлиять на характеристики задержки гидратации в определенном диапазоне.
Система растворителя: электролиты, значение pH и другие добавки могут влиять на скорость растворения и время задержки гидратации HPMC.
2. Экспериментальный дизайн и методы
2.1 Экспериментальные материалы
Образцы HPMC (разные вязкость, различные типы обработки поверхности)
Дистиллированная вода
Помешивающее устройство
Вискозиметр (такой как вискозитор вращения)
Анализатор размера лазерных частиц
2.2 Экспериментальные шаги
Определение времени задержки гидратации
При постоянной температуре (25 ℃) определенное количество kimacell®HPMC медленно посыпали в дистиллированную воду без перемешивания, и время, необходимое для формирования поверхностного геля, и время, необходимое для полностью смачиваемого частицами.
Измерение изменения вязкости
Вязкость раствора измерялась каждые 5 минут с использованием вращательного вискозификатора для регистрации постепенного растворения частиц HPMC.
Тест на растворимость
Отбор проб проводили в разные моменты времени, а нераствонутые частицы разделяли с помощью фильтрующей мембраны, чтобы определить тенденцию растворимости с течением времени.
Анализ размера частиц
Анализатор размера лазерных частиц был использован для измерения изменения распределения частиц частиц частиц HPMC в процессе гидратации для оценки влияния задержки гидратации.
3. Результаты теста и анализ
Результаты испытаний показывают, что HPMC с различными оценками вязкости и методами обработки поверхности имеет различные характеристики задержки гидратации. HPMC без обработки поверхности быстро образует гелевой слой в воде, в то время как HPMC с особой обработкой поверхности имеет значительно отсроченное время увлажнения и более равномерное растворение.
Влияние вязкости на задержку гидратации
Частицы HPMC с низким содержанием вязкости имеют более короткое время задержки гидратации из-за их малой молекулярной массы; HPMC с высокой сумасшедшей имеет более длительное время задержки гидратации из-за его длинноцепочечной молекулярной структуры.
Влияние поверхностной обработки на задержку гидратации
Частицы HPMC, обработанные гидрофобным покрытием, имеют снижение начальной смачиваемости в воде, а время задержки гидратации может быть увеличено до 10-30 минут.
Влияние распределения частиц по размерам
Мелкие частицы имеют короткое время задержки гидратации, в то время как более крупные частицы имеют более значительную задержку гидратации из -за влияния слоя поверхностного геля.
Рациональный выборHPMCможет оптимизировать свое применение в строительстве и других отраслях, улучшить производительность строительства и стабильность материала. Это исследование может обеспечить научную основу для оптимизации применения HPMC и направлять разработку продукта и корректировку формулировки
Время публикации: 21-2025 февраля