Хидроксилните групи нацелулозен етермолекулите и кислородните атоми на етерните връзки ще образуват водородни връзки с водните молекули, превръщайки свободната вода в свързана вода, като по този начин играят добра роля в задържането на вода; взаимната дифузия между водните молекули и молекулярните вериги на целулозния етер позволява на водните молекули да навлязат във вътрешността на макромолекулната верига на целулозния етер и да бъдат обект на силни ограничения, като по този начин образуват свободна вода и заплетена вода, което подобрява задържането на вода на циментовата суспензия; целулозен етер подобрява реологичните свойства, структурата на пореста мрежа и осмотичното налягане на прясна циментова суспензия или филмообразуващите свойства на целулозния етер възпрепятстват дифузията на водата.
Задържането на вода в самия целулозен етер идва от разтворимостта и дехидратацията на самия целулозен етер. Капацитетът на хидратация на хидроксилните групи сам по себе си не е достатъчен, за да плати за силните водородни връзки и ван дер Ваалсовите сили между молекулите, така че той само набъбва, но не се разтваря във вода. Когато заместителите се въвеждат в молекулярната верига, не само заместителите разрушават водородните вериги, но също така и междуверижните водородни връзки се разрушават поради вклиняването на заместителите между съседни вериги. Колкото по-големи са заместителите, толкова по-голямо е разстоянието между молекулите и толкова по-голям е ефектът от разрушаването на водородните връзки. След като целулозната решетка набъбне, разтворът влиза и целулозният етер става водоразтворим, образувайки разтвор с висок вискозитет, който след това играе роля в задържането на вода.
Фактори, влияещи върху ефективността на задържане на вода:
Вискозитет: Колкото по-висок е вискозитетът на целулозния етер, толкова по-добра е ефективността на задържане на вода, но колкото по-висок е вискозитетът, толкова по-високо е относителното молекулно тегло на целулозния етер и съответно неговата разтворимост намалява, което има отрицателно въздействие върху концентрацията и конструктивните характеристики от хоросан. Най-общо казано, за един и същ продукт резултатите от вискозитета, измерени с различни методи, са много различни, така че когато се сравнява вискозитетът, той трябва да се извърши между едни и същи методи за изпитване (включително температура, ротор и т.н.).
Добавено количество: Колкото по-голямо е количеството целулозен етер, добавено към хоросана, толкова по-добро е задържането на вода. Обикновено малко количество целулозен етер може значително да подобри степента на задържане на вода на хоросана. Когато количеството достигне определено ниво, тенденцията за увеличаване на скоростта на задържане на вода се забавя.
Финост на частиците: Колкото по-фини са частиците, толкова по-добре се задържа водата. Когато големи частици целулозен етер влязат в контакт с вода, повърхността незабавно се разтваря и образува гел, за да обвие материала, за да попречи на водните молекули да продължат да проникват. Понякога дори дълготрайното разбъркване не може да постигне равномерно диспергиране и разтваряне, образувайки мътен флокулентен разтвор или агломерация, което значително влияе върху задържането на вода на целулозния етер. Разтворимостта е един от факторите за избор на целулозен етер. Чистотата също е важен показател за ефективност на метилцелулозен етер. Чистотата влияе върху разтворимостта на метилцелулозен етер. По-грубият MC обикновено е гранулиран и може лесно да се разтвори във вода без агломерация, но скоростта на разтваряне е много бавна и не е подходящ за използване в сух хоросан.
Температура: С повишаването на температурата на околната среда задържането на вода в целулозните етери обикновено намалява, но някои модифицирани целулозни етери също имат добро задържане на вода при условия на висока температура; когато температурата се повиши, хидратацията на полимерите отслабва и водата между веригите се изхвърля. Когато дехидратацията е достатъчна, молекулите започват да се агрегират, за да образуват триизмерен мрежест гел.
Молекулярна структура: Целулозните етери с по-ниско заместване имат по-добро задържане на вода.
Удебеляване и тиксотропия
Удебеляване:
Ефект върху способността за свързване и ефективността против увисване: Целулозните етери придават на мокрия разтвор отличен вискозитет, което може значително да увеличи способността за свързване на мокрия разтвор с основния слой и да подобри ефективността на разтвора срещу увисване. Той се използва широко в хоросан за мазилка, хоросан за лепене на плочки и система за изолация на външни стени 3.
Ефект върху хомогенността на материала: Сгъстяващият ефект на целулозните етери може също така да повиши антидисперсионната способност и хомогенността на прясно смесените материали, да предотврати стратификацията на материала, сегрегацията и просмукването на вода и може да се използва във фибробетон, подводен бетон и самоуплътняващ се бетон .
Източник и влияние на сгъстяващия ефект: Сгъстяващият ефект на целулозен етер върху материали на циментова основа идва от вискозитета на разтвора на целулозен етер. При същите условия, колкото по-висок е вискозитетът на целулозния етер, толкова по-добър е вискозитетът на модифицираните материали на основата на цимент, но ако вискозитетът е твърде висок, това ще повлияе на течливостта и оперативността на материала (като залепване върху ножа за мазилка ). Саморазливният разтвор и самоуплътняващият се бетон с високи изисквания за течливост изискват много нисък вискозитет на целулозен етер. В допълнение, сгъстяващият ефект на целулозния етер също ще увеличи потреблението на вода от материали на циментова основа и ще увеличи производството на хоросан.
Тиксотропия:
Водният разтвор на целулозен етер с висок вискозитет има висока тиксотропия, която също е основна характеристика на целулозния етер. Водният разтвор на метилцелулозата обикновено има псевдопластичност и нетиксотропна течливост под температурата на гела, но проявява свойства на Нютоново течение при ниски скорости на срязване. Псевдопластичността се увеличава с увеличаването на молекулното тегло или концентрацията на целулозния етер и няма нищо общо с вида на заместителя и степента на заместване. Следователно целулозните етери с еднакъв вискозитетен клас, независимо дали са MC, HPMC или HEMC, винаги показват едни и същи реологични свойства, докато концентрацията и температурата остават постоянни. Когато температурата се повиши, се образува структурен гел и се получава висок тиксотропен поток. Целулозните етери с висока концентрация и нисък вискозитет показват тиксотропия дори под температурата на гела. Това свойство е много полезно за регулиране на нивелирането и увисването на строителния разтвор по време на строителството.
Увличане на въздух
Принцип и ефект върху работните характеристики: Целулозният етер има значителен ефект на въздушно увличане върху пресни материали на циментова основа. Целулозният етер има както хидрофилни групи (хидроксилни групи, етерни групи), така и хидрофобни групи (метилови групи, глюкозни пръстени). Това е повърхностноактивно вещество с повърхностна активност, като по този начин има въздушен ефект. Ефектът на въздушно увличане ще доведе до ефект на топка, който може да подобри работните характеристики на прясно смесени материали, като например увеличаване на пластичността и гладкостта на хоросана по време на работа, което е от полза за разпространението на хоросана; също така ще увеличи производството на хоросан и ще намали производствените разходи на хоросана.
Ефект върху механичните свойства: Ефектът на увличане на въздух ще увеличи порьозността на втвърдения материал и ще намали неговите механични свойства като якост и модул на еластичност.
Ефект върху течливостта: Като повърхностноактивно вещество, целулозен етер също има омокрящ или смазващ ефект върху циментовите частици, което заедно с ефекта му на въздушно увличане увеличава течливостта на материалите на циментова основа, но неговият сгъстяващ ефект ще намали течливостта. Ефектът на целулозния етер върху течливостта на материали на основата на цимент е комбинация от пластифициране и сгъстяване. Най-общо казано, когато дозата на целулозния етер е много ниска, това се проявява главно като пластифициране или намаляване на водата; когато дозата е висока, сгъстяващият ефект на целулозния етер се увеличава бързо и неговият въздушен ефект има тенденция да бъде наситен, така че се проявява като сгъстяване или увеличаване на потреблението на вода.
Време на публикуване: 23 декември 2024 г