مبدأ احتباس الماء في هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)

هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز HPMC هو إيثر سليلوز غير أيوني، مصنوع من مادة البوليمر الطبيعية السليلوز بعد سلسلة من المعالجات الكيميائية. وهو مسحوق أبيض عديم الرائحة والطعم وغير سام، ينتفخ في الماء البارد ليتحول إلى محلول غرواني شفاف أو عكر قليلاً. يتميز بخصائص التكثيف، والترابط، والتشتت، والاستحلاب، وتكوين طبقة رقيقة، والتعليق، والامتصاص، والتجلط، والنشاط السطحي، والاحتفاظ بالرطوبة، والغرواني الواقي. يُستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز في مواد البناء، وصناعة الطلاء، والراتنجات الصناعية، وصناعة السيراميك، والأدوية، والأغذية، والمنسوجات، والزراعة، والصناعات الكيميائية اليومية، وغيرها من الصناعات.

وظيفة ومبدأ الاحتفاظ بالماء: يلعب إيثر السليلوز HPMC دورًا رئيسيًا في الاحتفاظ بالماء وزيادة سماكته في ملاط ​​الأسمنت والجبس، مما يُحسّن بشكل فعال قوة الالتصاق ومقاومة الترهل للملاط. تؤثر عوامل مثل درجة حرارة الهواء ودرجة الحرارة وسرعة ضغط الرياح على معدل تطاير الماء في ملاط ​​الأسمنت والجبس. لذلك، تختلف نسبة الاحتفاظ بالماء لنفس كمية منتجات HPMC باختلاف المواسم. في التركيبة الخاصة، يمكن تعديل نسبة الاحتفاظ بالماء للملاط بزيادة أو تقليل كمية HPMC المضافة.

يُعدّ احتباس الماء في إيثر ميثيل السليلوز تحت درجات الحرارة العالية مؤشرًا مهمًا لتحديد جودة إيثر ميثيل السليلوز. تُحلّ منتجات سلسلة HPMC الممتازة مشكلة احتباس الماء بفعالية في درجات الحرارة العالية. في مواسم الحرارة المرتفعة، وخاصةً في المناطق الحارة والجافة، وفي المناطق ذات الطبقات الرقيقة، يلزم استخدام HPMC عالي الجودة لتحسين احتباس الماء في الملاط.

يتميز HPMC عالي الجودة بتجانس ممتاز. تتوزع مجموعات الميثوكسي والهيدروكسي بروبوكسي بالتساوي على طول السلسلة الجزيئية للسليلوز، مما يُحسّن قدرة ذرات الأكسجين في روابط الهيدروكسيل والأثير على الارتباط بالماء وتكوين روابط هيدروجينية. وبالتالي، يتحول الماء الحر إلى ماء مرتبط، مما يُحسّن من تبخر الماء الناتج عن درجات الحرارة المرتفعة، ويحقق احتباسًا عاليًا للماء.

يمكن توزيع HPMC السليلوزية عالية الجودة بشكل موحد وفعال في ملاط ​​الأسمنت والمنتجات القائمة على الجبس، وتغليف جميع الجسيمات الصلبة، وتشكيل طبقة من غشاء ترطيب. يتم إطلاق الماء في القاعدة تدريجيًا على مدى فترة زمنية طويلة. تخضع المادة المكثفة لتفاعل ترطيب، وذلك لضمان قوة الترابط ومقاومة الضغط للمادة. لذلك، في أعمال البناء الصيفية ذات درجات الحرارة العالية، من أجل تحقيق تأثير الاحتفاظ بالماء، يجب إضافة منتجات HPMC عالية الجودة بكميات كافية وفقًا للصيغة، وإلا، سيؤدي ذلك إلى نقص الترطيب وانخفاض القوة والتشقق والتجويف والتساقط بسبب الجفاف المفرط. مشاكل، ولكن أيضا تزيد من صعوبة عمال البناء. مع انخفاض درجة الحرارة، يمكن تقليل كمية HPMC المضافة تدريجيًا، ويمكن تحقيق نفس تأثير الاحتفاظ بالماء.

يتأثر احتباس الماء في HPMC بالعوامل التالية:
1. تجانس إيثر السليلوز HPMC
في HPMC المتفاعل بشكل متجانس، يتم توزيع مجموعات الميثوكسي والهيدروكسي بروبوكسي بالتساوي، ومعدل احتباس الماء مرتفع.

2. درجة حرارة الهلام الحراري لإيثر السليلوز HPMC
درجة حرارة الهلام الحراري عالية، ومعدل احتباس الماء مرتفع؛ وعلى العكس من ذلك، فإن معدل احتباس الماء منخفض.

3. لزوجة إيثر السليلوز HPMC
عندما تزيد لزوجة HPMC، يزداد معدل احتباس الماء أيضًا؛ عندما تصل اللزوجة إلى مستوى معين، يميل معدل احتباس الماء إلى أن يكون ثابتًا.

4. إضافة إيثر السليلوز HPMC
كلما زادت كمية إيثر السليلوز HPMC المضافة، ارتفع معدل احتباس الماء وتحسن تأثيره. في نطاق إضافة 0.25-0.6%، يزداد معدل احتباس الماء بشكل أسرع مع زيادة كمية الإضافة؛ ومع زيادة كمية الإضافة، يتباطأ معدل احتباس الماء.


وقت النشر: ١٦ ديسمبر ٢٠٢١