Selulosa éter dirobah slurry semén

Pangaruh struktur molekul béda éter selulosa non-ionik dina struktur pori slurry semén diulik ku uji dénsitas kinerja sarta observasi struktur pori makroskopis jeung mikroskopis. Hasilna nunjukkeun yén éter selulosa nonionik tiasa ningkatkeun porositas slurry semén. Lamun viskositas non-ionik selulosa éter dirobah slurry sarua, porositashidroksiétil selulosa éter(HEC) slurry dirobah leuwih leutik batan nu hidroksipropil métil selulosa éter (HPMC) jeung métil selulosa éter (MC) slurry dirobah. Nu handap viskositas / beurat molekul relatif HPMC selulosa éter kalawan eusi grup sarupa, nu leutik porosity slurry semén na dirobah. Éter selulosa non-ionik bisa ngurangan tegangan permukaan fase cair jeung nyieun slurry semén gampang pikeun ngabentuk gelembung. Molekul éter selulosa non-ionik sacara arah diserep dina antarmuka gas-cair gelembung, anu ogé ningkatkeun viskositas fase slurry semén sareng ningkatkeun kamampuan slurry semén pikeun nyaimbangkeun gelembung.

kecap konci:éter selulosa nonionik; slurry semén; Struktur pori; Struktur molekular; Tegangan permukaan; viskositas

Nonionic selulosa éter (hereinafter disebut selulosa éter) boga thickening alus teuing jeung ingetan cai, sarta loba dipaké dina mortir campuran garing, beton timer compacting jeung bahan basis semén anyar lianna. Éter selulosa dipaké dina bahan dumasar-semén biasana ngawengku métil selulosa éter (MC), hidroksipropil métil selulosa éter (HPMC), hidroksiétil métil selulosa éter (HEMC) jeung hidroksiétil selulosa éter (HEC), diantarana HPMC jeung HEMC mangrupakeun aplikasi nu paling umum. .

Éter selulosa sacara signifikan tiasa mangaruhan struktur pori slurry semén. Pourchez et al., ngaliwatan tés dénsitas semu, uji ukuran pori (metode suntik raksa) jeung analisis gambar sEM, menyimpulkan yén éter selulosa bisa ningkatkeun jumlah pori kalayan diaméter ngeunaan 500nm sarta pori kalayan diaméter ngeunaan 50-250μm dina. slurry semén. Leuwih ti éta, pikeun slurry semén hardened, Sebaran ukuran pori tina beurat molekul low HEC dirobah slurry semén téh sarupa jeung nu slurry semén murni. Volume pori total beurat molekul tinggi HEC dirobah slurry semén leuwih luhur batan slurry semén murni, tapi leuwih handap ti éta tina slurry semén dirobah HPMC kalawan kasarna konsistensi sarua. Ngaliwatan observasi SEM, Zhang et al. kapanggih yén HEMC nyata bisa ningkatkeun jumlah pori kalayan diaméter ngeunaan 0.1mm dina mortir semén. Éta ogé kapanggih ngaliwatan tés suntik raksa yén HEMC nyata bisa ningkatkeun total volume pori sarta rata-rata diaméter pori slurry semén, hasilna kanaékan signifikan dina jumlah pori badag kalayan diaméter 50nm ~ 1μm sarta pori badag kalayan diaméter leuwih. leuwih 1m. Tapi, jumlah pori kalayan diaméter kirang ti 50nm ieu nyata ngurangan. Saric-Coric et al. percaya yén éter selulosa bakal nyieun slurry semén beuki porous sarta ngabalukarkeun kanaékan macropores. Jenni et al. nguji dénsitas kinerja sarta ditangtukeun yén fraksi volume pori HEMC dirobah mortir semén éta kira 20%, bari mortir semén murni ngandung ukur jumlah leutik hawa. Silva et al. kapanggih yén sajaba ti dua puncak dina 3,9 nm jeung 40 ~ 75nm salaku slurry semén murni, aya ogé dua puncak dina 100 ~ 500nm sarta leuwih gede ti 100μm ngaliwatan test suntik raksa. Ma Baoguo et al. kapanggih yén selulosa éter ngaronjat jumlah pori rupa kalayan diaméter kirang ti 1μm sarta pori badag kalayan diaméter leuwih gede ti 2μm dina mortir semén ngaliwatan test suntik raksa. Sedengkeun pikeun alesan yén selulosa éter ngaronjatkeun porosity of slurry semén, éta biasana dipercaya yén selulosa éter boga aktivitas permukaan, bakal enrich dina hawa jeung cai panganteur, ngabentuk pilem, ku kituna pikeun nyaimbangkeun gelembung dina slurry semén.

Ngaliwatan analisis literatur di luhur, bisa ditempo yén pangaruh sélulosa éter dina struktur pori bahan basis semén geus narima perhatian hébat. Nanging, aya seueur jinis éter selulosa, éter selulosa anu sami, beurat molekular rélatifna, eusi grup sareng parameter struktur molekul anu sanés ogé béda-béda, sareng peneliti domestik sareng asing dina pamilihan éter selulosa ngan ukur dugi ka aplikasina masing-masing. médan, kurangna ngagambarkeun, kacindekan téh dilawan "overgeneralization", ku kituna katerangan mékanisme éter selulosa teu cukup jero. Dina makalah ieu, pangaruh éter selulosa kalayan struktur molekul anu béda dina struktur pori slurry semén diulik ku uji dénsitas semu sareng observasi struktur pori makroskopis sareng mikroskopis.

1. Tés

1.1 Bahan Baku

Semén éta P·O 42.5 semén Portland biasa dijieun ku Huaxin Cement Co., LTD., nu komposisi kimiana diukur ku AXIOS Ad-Vanced panjang gelombang dispersi-tipe X-ray spéktrométer fluoresensi (PANa - lytical, Walanda), sarta komposisi fase diperkirakeun ku métode Bogue.

Éter selulosa dipilih opat rupa éter selulosa komérsial, masing-masing métil selulosa éter (MC), hydroxypropyl métil selulosa éter (HPMC1, HPMC2) jeung hydroxyethyl cellulose éter (HEC), struktur molekul HPMC1 jeung HPMC2 sarupa, tapi viskositas leuwih saeutik ti HPMC2. , Hartina, massa molekul relatif HPMC1 jauh leuwih leutik batan HPMC2. Kusabab sipat sarupa hydroxyethyl métil selulosa éter (HEMc) jeung HPMC, HEMCs teu dipilih dina ulikan ieu. Pikeun ngahindarkeun pangaruh eusi Uap dina hasil tés, sadaya éter selulosa dipanggang dina suhu 98 ℃ salami 2 jam sateuacan dianggo.

Viskositas éter selulosa diuji ku viscosimeter rotary NDJ-1B (Shanghai Changji Company). Konsentrasi solusi tés (rasio massa éter selulosa ka cai) éta 2,0%, hawa éta 20 ℃, sarta laju rotasi éta 12r / mnt. Tegangan permukaan éter selulosa diuji ku padika ring. Instrumén tés nya éta JK99A tensiometer otomatis (Shanghai Zhongchen Company). Konsentrasi solusi tés nyaéta 0,01% sareng suhu 20 ℃. Eusi grup éter selulosa disadiakeun ku produsén.

Numutkeun kana viskositas, tegangan permukaan sareng eusi grup éter selulosa, nalika konsentrasi solusi 2,0%, rasio viskositas solusi HEC sareng HPMC2 nyaéta 1: 1,6, sareng rasio viskositas larutan HEC sareng MC nyaéta 1: 0,4, tapi Dina uji ieu, rasio cai-semén nyaéta 0,35, rasio semén maksimum nyaéta 0,6%, babandingan massa éter selulosa kana cai kira-kira 1,7%, kirang ti 2,0%, sareng pangaruh sinergis slurry semén dina viskositas, janten bédana viskositas HEC, HPMC2 atanapi MC dirobah slurry semén leutik.

Numutkeun viskositas, tegangan permukaan sareng eusi grup éter selulosa, tegangan permukaan unggal éter selulosa béda. Éter selulosa boga gugus hidrofilik (gugus hidroksil jeung éter) jeung gugus hidrofobik (cincin karbon métil jeung glukosa), nyaéta surfaktan. Éter selulosa béda, jinis sareng eusi gugus hidrofilik sareng hidrofobik béda, nyababkeun tegangan permukaan anu béda.

1.2 Métode tés

Genep rupa slurry semén anu disiapkeun, kaasup slurry semén murni, opat éter selulosa (MC, HPMCl, HPMC2 na HEC) slurry semén dirobah kalawan rasio semén 0,60% sarta slurry semén HPMC2 dirobah kalawan rasio semén 0,05%. Ref, MC - 0,60, HPMCl - 0,60, Hpmc2-0,60. HEC 1-0.60 sareng hpMC2-0.05 nunjukkeun yén rasio cai-semén duanana 0.35.

slurry semén munggaran luyu jeung GB / T 17671 1999 "métode test kakuatan mortir semén (metode ISO)" dijieun kana 40mm × 40mm × 160mm blok test prisma, dina kaayaan 20 ℃ disegel curing 28d. Saatos timbangan sareng ngitung dénsitas anu katingalina, éta dibuka ku palu leutik, sareng kaayaan liang makro tina bagian tengah blok uji dititénan sareng dipoto nganggo kaméra digital. Dina waktu nu sarua, potongan leutik 2.5 ~ 5.0mm dicandak pikeun observasi ku mikroskop optik (HIROX mikroskop video tilu diménsi) jeung scanning mikroskop éléktron (JSM-5610LV).

2. Hasil tés

2.1 Kapadetan katempo

Numutkeun dénsitas katempo slurry semén dirobah ku éter selulosa béda, (1) dénsitas katempo slurry semén murni nyaéta pangluhurna, nu 2044 kg / m³; Kapadetan katempo tina opat rupa slurry selulosa éter dirobah kalawan rasio semén 0,60% éta 74% ~ 88% tina slurry semén murni, nunjukkeun yén selulosa éter ngabalukarkeun kanaékan porosity slurry semén. (2) Nalika babandingan semén ka semén nyaéta 0,60%, pangaruh éter selulosa béda dina porosity slurry semén pisan béda. Viskositas HEC, HPMC2 sareng MC slurry semén anu dirobih sami, tapi dénsitas anu katingali tina slurry semén anu dirobih HEC paling luhur, nunjukkeun yén porositas slurry semén anu dirobih HEC langkung alit tibatan slurry semén anu dirobih HPMc2 sareng Mc kalayan viskositas anu sami. . HPMc1 na HPMC2 boga eusi grup sarupa, tapi viskositas HPMCl leuwih handap ti HPMC2, sarta dénsitas katempo tina slurry semén dirobah HPMCl nyata leuwih luhur ti éta tina slurry semén dirobah HPMC2, nu nunjukkeun yén nalika eusi grup téh sarupa. , nu handap viskositas éter selulosa, nu handap porosity tina slurry semén dirobah. (3) Nalika babandingan semén-to-semén leutik pisan (0,05%), dénsitas semu slurry semén HPMC2-dirobah dasarna deukeut jeung slurry semén murni, nunjukkeun yén pangaruh éter selulosa dina porosity semén. slurry leutik pisan.

2.2 liang makroskopis

Nurutkeun kana poto bagian tina selulosa éter dirobah slurry semén dicokot ku kaméra digital, slurry semén murni pisan padet, ampir euweuh pori katempo; Opat rupa slurry selulosa éter dirobah kalawan 0,60% ratio semén sadayana gaduh pori leuwih makroskopis, nunjukkeun yén selulosa éter ngabalukarkeun kanaékan porosity slurry semén. Sarupa jeung hasil tes dénsitas semu, pangaruh tipe éter selulosa béda jeung eusi dina porosity slurry semén rada béda. Viskositas HEC, HPMC2 sareng MC slurry anu dirobih sami, tapi porositas slurry anu dirobih HEC langkung alit tibatan slurry anu dirobih HPMC2 sareng MC. Sanajan HPMC1 na HPMC2 boga eusi group sarupa, HPMC1 dirobah slurry kalawan viskositas handap porosity leutik. Nalika rasio semén-to-semén slurry dirobah HPMc2 leutik pisan (0,05%), jumlah pori makroskopis rada ngaronjat ti slurry semén murni, tapi greatly ngurangan ti slurry dirobah HPMC2 kalawan 0,60% semén-to. - babandingan semén.

2.3 liang mikroskopis

4. Kacindekan

(1) Selulosa éter bisa ningkatkeun porosity slurry semén.

(2) Pangaruh éter selulosa dina porosity slurry semén kalawan parameter struktur molekul béda béda: lamun viskositas sélulosa éter dirobah slurry semén téh sarupa, nu porosity of HEC dirobah slurry semén leuwih leutik batan HPMC na MC dirobah. slurry semén; Nu handap viskositas / beurat molekul relatif éter selulosa HPMC kalawan eusi grup sarupa, nu handap porosity slurry semén na dirobah.

(3) Saatos nambahkeun selulosa éter kana slurry semén, tegangan permukaan fase cair diréduksi, sahingga slurry semén téh gampang pikeun ngabentuk gelembung i selulosa éter molekul adsorption arah dina panganteur gas-cair gelembung, ngaronjatkeun kakuatan sarta kateguhan tina. adsorption pilem cair gelembung dina panganteur gas-cair gelembung, ngaronjatkeun kakuatan pilem gelembung cair jeung nguatkeun kamampuh leutak tangguh pikeun nyaimbangkeun gelembung.