Hidroksipropil metilselüloz (HPMC)yapı malzemeleri, ilaçlar, gıda ve kimya endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan suda çözünür bir polimerdir. HPMC, iyi kalınlaşma, su tutma, film oluşturma ve bağlanma özelliklerine sahiptir ve özellikle çimento bazlı ve alçı bazlı malzemelerde önemlidir. Sudaki Kimacell®HPMC'nin çözünme süreci, hidrasyon gecikmesi özelliğinin, özellikle harç, macun ve diğer ürünlerin inşaat performansını ve nihai kalitesini belirleyen inşaat endüstrisinde önemli bir faktör olduğu birçok faktörden etkilenir. Bu nedenle, HPMC'nin hidrasyon gecikmesi özelliklerinin incelenmesi, malzeme formülasyonlarını optimize etmek için büyük önem taşımaktadır.
1. HPMC hidrasyon gecikme mekanizması
HPMC'nin suda çözülmesi dört aşamayı içerir: yüzey ıslatma, partikül dispersiyonu, şişme ve çözünme. Geleneksel HPMC parçacıkları su ile doğrudan temas ettiğinde, yüzey tabakası, iç parçacıkların daha fazla çözünmesini engelleyen ve böylece bir hidrasyon gecikmesi fenomeni gösteren bir jel tabakası oluşturmak için suyu hızlı bir şekilde emecektir. İnşaat performansını iyileştirmek için, hidrasyon süresini daha da uzatmak ve inşaat sırasında açık süreyi ve çalışabilirliği artırmak için yüzey eterleştirme veya kaplama tedavisi gibi bazı HPMC ürünleri özel olarak işlenir.
Hidrasyon gecikmesini etkileyen ana faktörler şunları içerir:
Parçacık boyutu dağılımı: Daha büyük parçacıklar küçük parçacıklardan daha yavaş çözülür ve hidrasyon gecikme süresi daha uzundur.
Yüzey işlemi: Bazı HPMC'ler çapraz bağlı veya hidrofobik kaplanmıştır, bu da hidrasyonu önemli ölçüde geciktirebilir.
Çözelti Sıcaklığı: Artan sıcaklık, HPMC'nin çözünmesini hızlandırabilir, ancak belirli bir aralıktaki hidrasyon gecikmesi özelliklerini de etkileyebilir.
Solvent Sistemi: Elektrolitler, pH değeri ve diğer katkı maddeleri HPMC'nin çözünme oranını ve hidrasyon gecikme süresini etkileyebilir.
2. deneysel tasarım ve yöntemler
2.1 Deneysel Malzemeler
HPMC örnekleri (farklı viskoziteler, farklı yüzey işlem tipleri)
Damıtılmış su
Karıştırma cihazı
Viskozmeter (rotasyonel viskozimetre gibi)
Lazer Parçacık Boyutu Analizörü
2.2 Deneysel adımlar
Hidrasyon gecikme süresinin belirlenmesi
Sabit sıcaklıkta (25 ℃), belirli bir miktarda Kimacell®HPMC, karıştırılmadan yavaşça damıtılmış suya serpildi ve yüzey jel tabakasının oluşması için gereken süre ve parçacıkların tamamen ıslanması için gereken süre gözlendi.
Viskozite değişim ölçümü
Çözelti viskozitesi, HPMC parçacıklarının kademeli olarak çözünmesini kaydetmek için bir dönme viskozimetresi kullanılarak her 5 dakikada bir ölçüldü.
Çözünürlük testi
Örnekleme farklı zaman noktalarında gerçekleştirildi ve çözülmemiş parçacıklar, zaman içinde çözünürlük eğilimini belirlemek için bir filtre membranı ile ayrıldı.
Parçacık Boyut Analizi
Hidrasyon gecikmesinin etkisini değerlendirmek için hidrasyon işlemi sırasında HPMC partiküllerinin partikül boyutu dağılımındaki değişikliği ölçmek için bir lazer parçacık boyutu analizörü kullanıldı.
3. Test Sonuçları ve Analiz
Test sonuçları, farklı viskozite derecelerine ve yüzey işlem yöntemlerine sahip HPMC'nin farklı hidrasyon gecikme özelliklerine sahip olduğunu göstermektedir. Yüzey işlemi olmayan HPMC, suda hızla bir jel tabakası oluştururken, özel yüzey işlemine sahip HPMC, önemli ölçüde gecikmiş bir hidrasyon süresine ve daha düzgün çözünmeye sahiptir.
Viskozitenin hidrasyon gecikmesi üzerindeki etkisi
Düşük viskoziteli HPMC partikülleri, küçük moleküler ağırlıkları nedeniyle daha kısa bir hidrasyon gecikme süresine sahiptir; Yüksek viskoziteli HPMC, uzun zincirli moleküler yapısı nedeniyle daha uzun bir hidrasyon gecikmesi süresine sahiptir.
Yüzey işleminin hidrasyon gecikmesi üzerindeki etkisi
Hidrofobik kaplama ile muamele edilen HPMC partikülleri, sudaki başlangıç ıslatabilirliğini azaltır ve hidrasyon gecikmesi süresi 10-30 dakikaya kadar uzatılabilir.
Parçacık boyutu dağılımının etkisi
İnce parçacıklar kısa bir hidrasyon gecikmesi süresine sahiptir, daha büyük parçacıklar yüzey jel tabakasının etkisi nedeniyle daha önemli bir hidrasyon gecikmesine sahiptir.
Rasyonel seçimiHPMCİnşaat ve diğer endüstrilerdeki uygulamasını optimize edebilir, inşaat performansını ve maddi istikrarı artırabilir. Bu çalışma, HPMC'nin uygulama optimizasyonu için bilimsel bir temel sağlayabilir ve ürün geliştirme ve formülasyon ayarlaması rehberlik edebilir
Post süresi: 21 Şub-2025