У готовом малтеру, количина додатка целулозног етра је веома ниска, али може значајно побољшати перформансе влажног малтера и главни је адитив који утиче на грађевинске перформансе малтера. Разуман избор целулозних етара различитих варијанти, различитих вискозитета, различитих величина честица, различитих степена вискозитета и додатих количина имаће позитиван утицај на побољшање перформанси сувог прашкастог малтера. Тренутно, многи малтери за зидање и малтерисање имају слаб учинак задржавања воде, а водена каша ће се одвојити након неколико минута стајања. Задржавање воде је важна карактеристика метилцелулозног етра, а то је и учинак на који обраћају пажњу многи домаћи произвођачи сувих малтера, посебно они у јужним регионима са високим температурама. Фактори који утичу на ефекат задржавања воде суве мешавине малтера укључују количину додане МЦ, вискозност МЦ, финоћу честица и температуру окружења за употребу.
1. Концепт
Етар целулозе је синтетички полимер направљен од природне целулозе хемијском модификацијом. Етар целулозе је дериват природне целулозе. Производња целулозног етра се разликује од синтетичких полимера. Његов најосновнији материјал је целулоза, природно полимерно једињење. Због специфичности природне структуре целулозе, сама целулоза нема способност да реагује са агенсима за етерификацију. Међутим, након третмана средства за бубрење, јаке водоничне везе између молекулских ланаца и ланаца су уништене, а активно ослобађање хидроксилне групе постаје реактивна алкална целулоза. Добити целулозни етар.
Особине етра целулозе зависе од врсте, броја и расподеле супституената. Класификација етра целулозе се такође заснива на врсти супституената, степену етерификације, растворљивости и сродним својствима примене. Према врсти супституената у молекулском ланцу, може се поделити на моноетар и мешани етар. МЦ који обично користимо је моноетар, а ХПМЦ је мешани етар. Метил целулозни етар МЦ је производ након што је хидроксилна група на глукозној јединици природне целулозе супституисана метокси. То је производ добијен заменом дела хидроксилне групе на јединици са метокси групом и другог дела са хидроксипропил групом. Структурна формула је [Ц6Х7О2(ОХ)3-мн(ОЦХ3)м[ОЦХ2ЦХ(ОХ)ЦХ3]н]к Хидроксиетил метил целулоза етар ХЕМЦ, ово су главне сорте које се широко користе и продају на тржишту.
У погледу растворљивости, може се поделити на јонски и нејонски. Нејонски етри целулозе растворљиви у води углавном се састоје од две серије алкил етра и хидроксиалкил етра. Јонски ЦМЦ се углавном користи у синтетичким детерџентима, штампању и бојењу текстила, истраживању хране и нафте. Нејонски МЦ, ХПМЦ, ХЕМЦ, итд. се углавном користе у грађевинским материјалима, премазима од латекса, медицини, дневним хемикалијама, итд. Користи се као згушњивач, средство за задржавање воде, стабилизатор, дисперзант и средство за формирање филма.
2. Задржавање воде целулозног етра
Задржавање воде целулозног етра: У производњи грађевинских материјала, посебно сувог прашкастог малтера, целулозни етар има незаменљиву улогу, посебно у производњи специјалног малтера (модификованог малтера), незаобилазна је и важна компонента.
Важна улога целулозног етра растворљивог у води у малтеру углавном има три аспекта, један је одличан капацитет задржавања воде, други је утицај на конзистенцију и тиксотропност малтера, а трећи је интеракција са цементом. Ефекат задржавања воде целулозног етра зависи од упијања воде основног слоја, састава малтера, дебљине слоја малтера, потребе малтера за водом и времена везивања материјала за везивање. Задржавање воде самог целулозног етра долази од растворљивости и дехидрације самог етра целулозе. Као што сви знамо, иако молекуларни ланац целулозе садржи велики број високо хидратабилних ОХ група, он није растворљив у води, јер структура целулозе има висок степен кристалности.
Способност хидратације хидроксилних група сама по себи није довољна да покрије јаке водоничне везе и ван дер Валсове силе између молекула. Због тога само набубри, али се не раствара у води. Када се супституент уведе у молекуларни ланац, не само да супституент уништава водонични ланац, већ се и међуланчана водонична веза разара услед уклињања супституента између суседних ланаца. Што је већи супституент, веће је растојање између молекула. Што је већа удаљеност. Што је већи ефекат уништавања водоничних веза, етар целулозе постаје растворљив у води након што се целулозна решетка прошири и раствор уђе, формирајући раствор високог вискозитета. Када температура порасте, хидратација полимера слаби, а вода између ланаца се избацује. Када је ефекат дехидрације довољан, молекули почињу да се агрегирају, формирајући тродимензионалну мрежну структуру гела и савијају се.
Фактори који утичу на задржавање воде у малтеру укључују вискозитет целулозног етра, додату количину, финоћу честица и температуру употребе.
Што је већи вискозитет целулозног етра, то су боље перформансе задржавања воде. Вискозност је важан параметар перформанси МЦ. Тренутно, различити произвођачи МЦ користе различите методе и инструменте за мерење вискозитета МЦ. Главне методе су Хааке Ротовиско, Хопплер, Уббелохде и Броокфиелд. За исти производ, резултати вискозитета мерени различитим методама су веома различити, а неки чак имају и удвостручене разлике. Стога, када се упоређује вискозитет, мора се извршити између истих метода испитивања, укључујући температуру, ротор, итд.
Уопштено говорећи, што је већи вискозитет, то је бољи ефекат задржавања воде. Међутим, што је већи вискозитет и већа молекулска маса МЦ, одговарајуће смањење његове растворљивости ће имати негативан утицај на чврстоћу и конструкцијске перформансе малтера. Што је већи вискозитет, то је очигледнији ефекат згушњавања малтера, али није директно пропорционалан. Што је вискозитет већи, то ће мокри малтер бити вискознији, односно током изградње се манифестује лепљењем за стругач и високом адхезијом за подлогу. Али није од помоћи повећати структурну чврстоћу самог влажног малтера. Током изградње, перформансе против савијања нису очигледне. Напротив, неки етри средњег и ниског вискозитета, али модификовани метилцелулозни етри имају одличне перформансе у побољшању структурне чврстоће влажног малтера.
Што је већа количина целулозног етра додата у малтер, то је боље задржавање воде, а што је већи вискозитет, то је боље задржавање воде.
Што се тиче величине честица, што су честице ситније, то је боље задржавање воде. Након што велике честице целулозног етра дођу у контакт са водом, површина се одмах раствара и формира гел за омотавање материјала како би се спречило да молекули воде наставе да се инфилтрирају. Понекад се не може равномерно дисперговати и растворити чак ни након дуготрајног мешања, формирајући мутни флокулантни раствор или агломерацију. У великој мери утиче на задржавање воде целулозног етра, а растворљивост је један од фактора за избор целулозног етра.
Финоћа је такође важан индекс перформанси етра метил целулозе. МЦ који се користи за малтер са сувим прахом мора бити у праху, са ниским садржајем воде, а финоћа такође захтева да 20%~60% величине честица буде мања од 63ум. Финоћа утиче на растворљивост етра метил целулозе. Груби МЦ је обично зрнаст и лако се раствара у води без агломерације, али је брзина растварања веома спора, тако да није погодан за употребу у малтеру са сувим прахом. У малтеру са сувим прахом, МЦ се распршује међу материјалима за цементирање као што су агрегат, фино пунило и цемент, а само довољно фини прах може избећи агломерацију метилцелулозног етра када се меша са водом. Када се МЦ дода са водом да би се растворили агломерати, веома је тешко дисперговати и растворити.
Груба финоћа МЦ не само да је расипна, већ и смањује локалну чврстоћу малтера. Када се такав малтер са сувим прахом нанесе на велику површину, брзина очвршћавања локалног малтера са сувим прахом ће бити значајно смањена, а пукотине ће се појавити услед различитог времена очвршћавања. За прскани малтер механичке конструкције захтев за финоћом је већи због краћег времена мешања.
Финоћа МЦ такође има одређени утицај на задржавање воде. Уопштено говорећи, за етре метил целулозе са истим вискозитетом али различитом финоћом, под истом количином додавања, што је финији то је финији, то је бољи ефекат задржавања воде.
Задржавање воде МЦ је такође повезано са коришћеном температуром, а задржавање воде метил целулозног етра опада са повећањем температуре. Међутим, у стварним применама материјала, малтер са сувим прахом се често наноси на вруће подлоге на високим температурама (већим од 40 степени) у многим окружењима, као што је малтерисање спољашњих зидова под сунцем лети, што често убрзава очвршћавање цемента и очвршћавање. малтер са сувим прахом. Пад стопе задржавања воде доводи до очигледног осећаја да су погођени и обрадивост и отпорност на пуцање, а посебно је критично смањити утицај температурних фактора под овим условима.
Иако се адитиви метил хидроксиетил целулозе тренутно сматрају предводницима технолошког развоја, њихова зависност од температуре ће и даље довести до слабљења перформанси сувог прашкастог малтера. Иако је количина метил хидроксиетил целулозе повећана (летња формула), обрадивост и отпорност на пуцање још увек не могу да задовоље потребе употребе. Кроз неки посебан третман на МЦ, као што је повећање степена етерификације, итд., ефекат задржавања воде може се одржати на вишој температури, тако да може да обезбеди боље перформансе у тешким условима.
3. Згушњавање и тиксотропија целулозног етра
Згушњавање и тиксотропија целулозног етра: Друга функција целулозног етра — ефекат згушњавања зависи од: степена полимеризације етра целулозе, концентрације раствора, брзине смицања, температуре и других услова. Својство желирања раствора је јединствено за алкил целулозу и њене модификоване деривате. Особине гелирања су повезане са степеном супституције, концентрацијом раствора и адитивима. За хидроксиалкил модификоване деривате, својства гела су такође повезана са степеном модификације хидроксиалкила. За МЦ ниског вискозитета и ХПМЦ може се припремити 10%-15% раствор, средње вискозитет МЦ и ХПМЦ може се припремити 5%-10% раствор, док МЦ и ХПМЦ високог вискозитета могу припремити само 2%-3% раствор, а обично класификација вискозитета целулозног етра је такође степенована са 1%-2% раствором.
Целулозни етар високе молекуларне тежине има високу ефикасност згушњавања. У истом концентрацијском раствору, полимери различите молекулске тежине имају различите вискозности. Висок степен. Циљани вискозитет се може постићи само додавањем велике количине целулозног етра ниске молекуларне тежине. Његова вискозност мало зависи од брзине смицања, а високи вискозитет достиже циљни вискозитет, а потребна количина додавања је мала, а вискозитет зависи од ефикасности згушњавања. Стога, да би се постигла одређена конзистенција, мора се гарантовати одређена количина целулозног етра (концентрација раствора) и вискозитет раствора. Температура гела раствора такође опада линеарно са повећањем концентрације раствора, а гелови на собној температури након постизања одређене концентрације. Концентрација гелирања ХПМЦ је релативно висока на собној температури.
Конзистенција се такође може подесити одабиром величине честица и избором етра целулозе са различитим степеном модификације. Такозвана модификација је увођење одређеног степена супституције хидроксиалкил група на структуру скелета МЦ. Променом вредности релативне супституције два супституента, односно ДС и мс вредности релативне супституције метокси и хидроксиалкил група које често кажемо. Различити захтеви за перформансе целулозног етра могу се добити променом релативних вредности супституције два супституента.
Однос између конзистенције и модификације: додавање целулозног етра утиче на потрошњу воде малтера, промена односа воде и везива воде и цемента је ефекат згушњавања, што је већа доза, већа је и потрошња воде.
Етри целулозе који се користе у прашкастим грађевинским материјалима морају се брзо растворити у хладној води и обезбедити одговарајућу конзистенцију за систем. Ако се добије одређена брзина смицања, он и даље постаје флокулантни и колоидни блок, што је подстандардан или лош квалитет производа.
Такође постоји добар линеарни однос између конзистенције цементне пасте и дозе целулозног етра. Целулозни етар може значајно повећати вискозитет малтера. Што је већа доза, то је очигледнији ефекат. Водени раствор целулозног етра високог вискозитета има високу тиксотропију, што је такође главна карактеристика целулозног етра. Водени раствори МЦ полимера обично имају псеудопластичну и нетиксотропну течност испод температуре гела, али Њутновска својства течења при ниским брзинама смицања. Псеудопластичност се повећава са молекулском тежином или концентрацијом целулозног етра, без обзира на врсту супституента и степен супституције. Због тога ће етри целулозе истог степена вискозности, без обзира на МЦ, ХПМЦ, ХЕМЦ, увек показивати иста реолошка својства све док се концентрација и температура одржавају константним.
Структурни гелови се формирају када се температура подигне, а настају високо тиксотропна струјања. Висока концентрација и ниски вискозитет етри целулозе показују тиксотропију чак и испод температуре гела. Ово својство је од велике користи за прилагођавање нивелације и савијања у конструкцији грађевинског малтера. Овде је потребно објаснити да што је већи вискозитет целулозног етра, то је боље задржавање воде, али што је већи вискозитет, то је већа релативна молекулска маса целулозног етра, и одговарајуће смањење његове растворљивости, што има негативан утицај. на концентрацију малтера и грађевинске перформансе. Што је вискозитет већи, то је очигледнији ефекат згушњавања малтера, али није потпуно пропорционалан. Неки средњег и ниског вискозитета, али модификовани етар целулозе има боље перформансе у побољшању структурне чврстоће влажног малтера. Са повећањем вискозитета, задржавање воде целулозног етра се побољшава.
4. Ретардација целулозног етра
Успоравање целулозног етра: Трећа функција целулозног етра је да одложи процес хидратације цемента. Целулозни етар даје малтеру различита корисна својства, а такође смањује рану хидратациону топлоту цемента и одлаже динамички процес хидратације цемента. Ово је неповољно за употребу малтера у хладним регионима. Овај ефекат успоравања је узрокован адсорпцијом молекула етра целулозе на продукте хидратације као што су ЦСХ и ца(ОХ)2. Због повећања вискозитета раствора пора, етар целулозе смањује покретљивост јона у раствору, чиме се одлаже процес хидратације.
Што је већа концентрација целулозног етра у материјалу минералног гела, то је израженији ефекат кашњења хидратације. Целулозни етар не само да одлаже везивање, већ и одлаже процес очвршћавања система цементног малтера. Ретардирајући ефекат целулозног етра зависи не само од његове концентрације у систему минералног гела, већ и од хемијске структуре. Што је већи степен метилације ХЕМЦ, то је бољи ефекат успоравања целулозног етра. Однос хидрофилне супституције и супституције која повећава воду. Ефекат успоравања је јачи. Међутим, вискозност целулозног етра има мали утицај на кинетику хидратације цемента.
Са повећањем садржаја целулозног етра, време везивања малтера се значајно повећава. Постоји добра нелинеарна корелација између почетног времена везивања малтера и садржаја целулозног етра, и добра линеарна корелација између времена коначног везивања и садржаја целулозног етра. Можемо контролисати време рада малтера променом количине целулозног етра.
Време поста: 22.03.2023