Ефір целюлози в готовій ступці

Важлива роль ефіру целюлози в готовому розчині:

У готовому будівельному розчині додана кількість ефіру целюлози є дуже низькою, але вона може значно покращити продуктивність вологого розчину, будівельні властивості розчину є основною добавкою. Розумний вибір ефіру целюлози з різними сортами, різною в’язкістю, різним розміром частинок, різним ступенем в’язкості та кількістю додавання позитивно впливає на покращення властивостей сухого розчину. В даний час багато розчинів для кладки та штукатурки погано утримують воду, і водяний шлам відділяється через кілька хвилин стояння.

Утримання води є важливою характеристикою ефіру метилцелюлози, але також багато вітчизняних виробників сухих будівельних розчинів, особливо в південному районі виробників з високою температурою, стурбовані продуктивністю. Фактори, що впливають на водоутримуючий ефект сухого розчину, включають кількість MC, в’язкість MC, тонкість частинок і температуру навколишнього середовища.

Ефір целюлози - це синтетичний полімер, виготовлений з натуральної целюлози як сировини шляхом хімічної модифікації. Ефір целюлози є похідною природної целюлози, виробництво ефіру целюлози та синтетичного полімеру відрізняється, основним матеріалом є целюлоза, природні полімерні сполуки. Через особливості структури природної целюлози сама целюлоза не має здатності реагувати з етерифікатором. Однак після обробки агента, що набухає, сильні водневі зв’язки між молекулярними ланцюгами та всередині ланцюга були зруйновані, і активність гідроксильної групи була вивільнена в лужну целюлозу з реакційною здатністю, і ефір целюлози був отриманий через реакцію ETERifying агента - групу OH у групу -OR.

Властивості ефірів целюлози залежать від виду, кількості та розподілу замісників. Класифікація ефіру целюлози також базується на типі заступників, ступені етерифікації, розчинності та відповідному застосуванні. За типом заступників у молекулярному ланцюзі його можна розділити на простий ефір і змішаний ефір. MC зазвичай використовується як один ефір, тоді як HPMC є змішаним ефіром. Метиловий ефір метилцелюлози MC — це природна одиниця глюкози целюлози на гідроксилметоксиді, замінена структурною формулою продукту [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, гідроксипропілметилцелюлозний ефір HPMC — це одиниця на гідроксильній частині метоксид замінено на гідроксипропіл, іншу частину продукту замінено на гідроксипропіл. Структурна формула [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X і гідроксіетилметилцелюлозний ефір HEMC, який є широко використовується і продається на ринку.

За розчинністю можна розділити на іонний тип і неіонний тип. Водорозчинний неіонний ефір целюлози в основному складається з алкілового ефіру та гідроксилалкилового ефіру двох серій різновидів. Іонний CMC в основному використовується в синтетичних мийних засобах, текстилі, поліграфії, харчових продуктах і експлуатації нафти. Неіонні MC, HPMC, HEMC та інші в основному використовуються в будівельних матеріалах, латексних покриттях, медицині, щоденній хімії та інших аспектах. Як загусник, водоутримувач, стабілізатор, диспергатор, плівкоутворювач.

Утримання води ефіром целюлози: у виробництві будівельних матеріалів, особливо сухого розчину, ефір целюлози відіграє незамінну роль, особливо у виробництві спеціального розчину (модифікованого розчину), але також є незамінною частиною. Важлива роль водорозчинного ефіру целюлози в будівельному розчині в основному має три аспекти: один - чудова здатність утримувати воду, другий - вплив консистенції та тиксотропності розчину, а третій - взаємодія з цементом. Водоутримання ефіру целюлози залежить від гідроскопічності основи, складу розчину, товщини шару розчину, потреби розчину у воді, часу конденсації конденсаційного матеріалу. Утримання води в ефірі целюлози відбувається через розчинність і дегідратацію самого ефіру целюлози. Добре відомо, що молекулярні ланцюги целюлози, хоча вони містять велику кількість високогідратованих груп ОН, нерозчинні у воді через їхню висококристалічну структуру. Гідратаційної здатності гідроксильних груп недостатньо, щоб компенсувати міцні міжмолекулярні водневі зв’язки та сили Ван-дер-Ваальса. При введенні заступників у молекулярний ланцюг не тільки заступники руйнують водневий ланцюг, але й розриваються міжланцюгові водневі зв’язки внаслідок розклинювання заступників між сусідніми ланцюгами. Чим більші замісники, тим більша відстань між молекулами. Чим більше руйнування ефекту водневого зв'язку, розширення решітки целюлози, розчин у ефірі целюлози стає водорозчинним, утворення високов'язкого розчину. З підвищенням температури гідратація полімеру зменшується, і вода між ланцюгами витісняється. Коли ефект зневоднення є достатнім, молекули починають агрегувати, і гель згортається в тривимірну мережу.

Фактори, що впливають на водоутримання будівельного розчину, включають в’язкість ефіру целюлози, дозування, тонкість частинок і робочу температуру.

Чим більша в'язкість ефіру целюлози, тим краще утримує воду. В'язкість є важливим параметром продуктивності MC. В даний час різні виробники MC використовують різні методи та прилади для вимірювання в'язкості MC. Основні методи включають Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde і Brookfield. Для одного і того ж продукту результати вимірювання в’язкості різними методами дуже відрізняються, деякі навіть мають множинні відмінності. Тому, порівнюючи в’язкість, це необхідно проводити для одного методу випробування, включаючи температуру, ротор тощо.

Загалом, чим вища в’язкість, тим кращий ефект утримання води. Проте, чим вища в’язкість, тим вища молекулярна маса MC, і продуктивність розчинення відповідно зменшиться, що негативно впливає на міцність і будівельні характеристики розчину. Чим вища в'язкість, тим очевидніший ефект загущення розчину, але він не пропорційний цьому відношенню. Чим вища в’язкість, тим мокрий розчин буде більш липким, як за конструкцією, так і за продуктивністю липкого скребка та високою адгезією до основного матеріалу. Але це не корисно для підвищення структурної міцності мокрого розчину. Під час будівництва ефективність захисту від провисання неочевидна. Навпаки, деякі модифіковані ефіри метилцелюлози з низькою в’язкістю мають чудову ефективність у покращенні структурної міцності вологого розчину.

Чим більше ефіру целюлози додається до будівельного розчину, тим краще утримує воду, чим вище в’язкість, тим краще утримує воду.

Щодо розміру частинок, чим дрібніші частинки, тим краще утримується вода. Великі частинки ефіру целюлози контактують з водою, поверхня негайно розчиняється та утворює гель, щоб загорнути матеріал, щоб запобігти подальшому проникненню молекул води, іноді тривале перемішування не може бути рівномірно розчинене, утворення каламутного флокулентного розчину або агломерат. Розчинність ефіру целюлози є одним із факторів вибору ефіру целюлози. Тонкість також є важливим показником ефективності ефіру метилцелюлози. MC для сухого розчину вимагає порошку з низьким вмістом води та тонкістю 20% ~ 60% розміру частинок менше 63 мкм. Подрібнення впливає на розчинність ефіру метилцелюлози. Грубий MC зазвичай гранульований і може легко розчинятися у воді без агломерації, але швидкість розчинення дуже низька, тому він не підходить для використання в сухому розчині. У сухому розчині MC диспергується між заповнювачем, дрібними наповнювачами та цементуючими матеріалами, такими як цемент, і лише досить дрібний порошок може уникнути утворення грудок ефіру метилцелюлози при змішуванні з водою. Коли MC додає воду для розчинення агломерату, його дуже важко диспергувати та розчинити. МК з великою дрібністю не тільки витрачає, але й знижує локальну міцність розчину. Коли такий сухий розчин будується на великій площі, швидкість затвердіння локального сухого розчину значно знижується, що призводить до розтріскування, спричиненого різним часом затвердіння. Для розчину механічного розпилення, через короткий час змішування, тонкість вища.

Подрібненість MC також має певний вплив на утримання води. Взагалі кажучи, для ефіру метилцелюлози з такою ж в’язкістю, але різною тонкістю, що дрібніший ефект утримання води, то кращий при однаковій кількості додавання.

Утримання води MC також пов’язане з використовуваною температурою, а утримання води ефіром метилцелюлози зменшується з підвищенням температури. Але при фактичному нанесенні матеріалу багато середовищ із сухим розчином часто перебувають у високій температурі (вище 40 градусів) за умов будівництва в гарячій основі, наприклад літня ізоляція штукатурки зовнішньої стіни, що часто прискорює твердіння твердіння цементу і сухого розчину. Зниження рівня водоутримання призводить до очевидного відчуття, що це впливає як на конструктивність, так і на стійкість до розтріскування. У такому стані зниження впливу температурних факторів стає особливо критичним. Незважаючи на те, що добавка метилгідроксиетилцелюлозного ефіру вважається передовою в технологічному розвитку, її залежність від температури все одно призведе до послаблення властивостей сухого розчину. Навіть зі збільшенням дози метилгідроксиетилцелюлози (літня формула), конструкція та стійкість до розтріскування все ще не можуть задовольнити потреби використання. Завдяки деякій спеціальній обробці MC, наприклад підвищенню ступеня етерифікації, ефект утримання води MC може підтримувати кращий ефект за високої температури, щоб він міг забезпечити кращу продуктивність у суворих умовах.

Крім того, згущення та тиксотропія ефіру целюлози: друга дія ефіру целюлози – згущення залежить від: ступеня полімеризації ефіру целюлози, концентрації розчину, швидкості зсуву, температури та інших умов. Властивість гелеутворення розчину є унікальною для алкілцелюлози та її модифікованих похідних. Характеристики гелеутворення пов'язані зі ступенем заміщення, концентрацією розчину та добавками. Для гідроксил-алкіл-модифікованих похідних властивості гелю також пов’язані зі ступенем гідроксил-алкіл-модифікації. Для концентрації розчину MC і HPMC з низькою в'язкістю можна приготувати розчин концентрації 10%-15%, MC і HPMC із середньою в'язкістю можна приготувати 5%-10% розчину, а MC і HPMC з високою в'язкістю можна приготувати лише 2%-3 % розчину, і зазвичай класифікація в’язкості ефіру целюлози також становить 1–2 % розчину. Ефективність загусника ефіру целюлози з високою молекулярною масою, однакова концентрація розчину, полімери з різною молекулярною масою мають різну в’язкість, в’язкість і молекулярну масу можна виразити таким чином, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn є середнім ступінь полімеризації висока. Низькомолекулярний ефір целюлози, щоб додати більше для досягнення цільової в'язкості. Його в'язкість менше залежить від швидкості зсуву, висока в'язкість для досягнення цільової в'язкості, кількість, необхідна для додавання менше, в'язкість залежить від ефективності згущення. Тому для досягнення певної консистенції необхідно забезпечити певну кількість ефіру целюлози (концентрацію розчину) і в’язкість розчину. Температура гелеутворення розчину знижувалася лінійно зі збільшенням концентрації розчину, а гелеутворення відбувалося при кімнатній температурі після досягнення певної концентрації. HPMC має високу концентрацію гелеутворення при кімнатній температурі.

Консистенцію також можна регулювати шляхом вибору розміру частинок і ефірів целюлози з різним ступенем модифікації. Так звана модифікація — це введення гідроксил-алкільної групи в певному ступені заміщення на структуру скелета МК. Шляхом зміни відносних значень заміщення двох замісників, тобто відносних значень заміщення DS і MS метокси та гідроксильних груп. Різні властивості ефіру целюлози необхідні шляхом зміни відносних значень заміщення двох типів замісників.

Взаємозв’язок між консистенцією та модифікацією: додавання ефіру целюлози впливає на водоспоживання розчину та змінює водно-в’яжуче співвідношення води та цементу, що є ефектом згущення. Чим вище дозування, тим більше споживається вода.

Прості ефіри целюлози, що використовуються в порошкоподібних будівельних матеріалах, повинні швидко розчинятися в холодній воді і забезпечувати правильну консистенцію системі. Якщо дана швидкість зсуву все ще залишається флокулянтною та колоїдною, це нестандартний продукт або продукт низької якості.

Існує також хороша лінійна залежність між консистенцією цементного розчину та дозуванням ефіру целюлози. Ефір целюлози може значно збільшити в’язкість розчину, чим більше дозування, тим очевидніший ефект. Водний розчин ефіру целюлози з високою в'язкістю має високу тиксотропію, яка є однією з характеристик ефіру целюлози. Водні розчини полімерів типу MC зазвичай мають псевдопластичну, нетиксотропну текучість нижче температури гелю, але властивості текучості Ньютона при низьких швидкостях зсуву. Псевдопластичність зростає зі збільшенням молекулярної маси або концентрації ефіру целюлози і не залежить від типу та ступеня замісника. Таким чином, ефіри целюлози однакового ступеня в’язкості, будь то MC, HPMC або HEMC, завжди демонструють однакові реологічні властивості, доки концентрація та температура залишаються постійними. При підвищенні температури утворюється структурний гель і виникає висока тиксотропна текучість. Прості ефіри целюлози з високою концентрацією та низькою в'язкістю виявляють тиксотропію навіть нижче температури гелю. Ця властивість є великою перевагою для будівельного будівельного розчину, щоб регулювати його текучість і властивості текучості. Тут необхідно пояснити, що чим вища в’язкість ефіру целюлози, тим краще утримує воду, але чим вища в’язкість, тим вища відносна молекулярна маса ефіру целюлози, відповідно зменшується його розчинність, що негативно впливає на концентрація розчину та будівельні характеристики. Чим вища в'язкість, тим очевидніший ефект загущення розчину, але це не повна пропорційна залежність. Деякий низька в'язкість, але модифікований ефір целюлози для покращення структурної міцності вологого розчину має більш чудову продуктивність, із збільшенням в'язкості ефір целюлози покращує утримання води.

Сповільнення ефіру целюлози: третя роль ефіру целюлози полягає у затримці процесу гідратації цементу. Ефір целюлози надає будівельному розчину різноманітні корисні властивості, але також зменшує виділення тепла цементу при ранній гідратації, затримуючи динамічний процес гідратації цементу. Це несприятливо для використання розчину в холодних зонах. Цей вид сповільнюючого ефекту полягає в адсорбції молекули ефіру целюлози на продуктах гідратації CSH і Ca (OH) 2 , спричиненого через збільшення в’язкості розчину пор, ефір целюлози знижує активність іонів у розчині, таким чином затримуючи процес гідратації. Чим вища концентрація ефіру целюлози в матеріалі мінерального гелю, тим очевидніший ефект затримки гідратації. Ефір целюлози не тільки уповільнює процес схоплювання, але й затвердіння системи цементного розчину. Гальмуюча дія ефіру целюлози залежить не тільки від його концентрації в системі мінерального гелю, а й від хімічної структури. Чим вищий ступінь метилювання HEMC, тим кращий гальмівний ефект ефіру целюлози. Сповільнювальний ефект гідрофільної заміни сильніший, ніж заміни, що збільшує воду. Але в'язкість ефіру целюлози мало впливає на кінетику гідратації цементу.

Зі збільшенням вмісту ефіру целюлози час схоплювання розчину значно збільшується. Початковий час схоплювання будівельного розчину має хорошу лінійну кореляцію з вмістом ефіру целюлози, а кінцевий час схоплювання має хорошу лінійну кореляцію з вмістом ефіру целюлози. Ми можемо контролювати час роботи розчину, змінюючи дозування ефіру целюлози.

Підводячи підсумок, у готових будівельних розчинах ефір целюлози відіграє важливу роль у утриманні води, згущенні, затримці гідратації цементу, покращенні будівельних характеристик. Хороша водоутримувальна здатність робить гідратацію цементу більш повною, може покращити в’язкість вологого розчину, покращити міцність зв’язування розчину, регульований час. Додавання ефіру целюлози до розчину для механічного розпилення може покращити продуктивність розпилення або накачування та структурну міцність розчину. Тому ефір целюлози широко використовується як важлива добавка до готових розчинів.

Час публікації: 17 грудня 2021 р