Циментовите продукти, като бетон, хоросан и други строителни материали, се използват широко в съвременните сгради. Целулозните етери (като хидроксипропил метилцелулоза (НРМС), хидроксиетил метилцелулоза (HEMC) и др.) са важни добавки, които могат значително да подобрят работата на циментовите продукти. За да се постигнат тези отлични свойства, е от решаващо значение да се овладее и контролира ефективността на целулозните етери.
1. Основни свойства и функции на целулозните етери
Целулозните етери са клас химични производни на естествена целулоза, в които хидроксилната група е частично заменена с етерна група чрез реакция на етерификация. Различни видове целулозни етери могат да бъдат синтезирани според вида и броя на заместителите и всеки тип има различна роля в циментовите продукти.
Вискозитет на целулозни етери:
Вискозитетът на целулозните етери пряко влияе върху реологията и стабилността на циментовата паста. Целулозните етери с висок вискозитет могат да подобрят задържането на вода и силата на свързване на пастата, но могат да намалят нейната течливост. Целулозните етери с нисък вискозитет помагат за подобряване на оперативността и течливостта.
Степен на заместване (DS) и моларно заместване (MS):
Степента на заместване и моларното заместване на целулозните етери определят неговата разтворимост и вискозитета на разтвора. Високата степен на заместване и високото моларно заместване обикновено може да подобри задържането на вода и стабилността на целулозните етери.
Разтворимост на целулозни етери:
Скоростта на разтваряне и разтворимостта на целулозните етери влияят върху еднородността на циментовата паста. Целулозните етери с добра разтворимост могат да образуват еднороден разтвор по-бързо, като по този начин гарантират еднородността и стабилността на пастата.
2. Изберете подходящи целулозни етери
Различните сценарии на приложение имат различни изисквания за производителност за целулозни етери. Изборът на правилния тип и спецификация на целулозен етер може значително да подобри работата на циментовите продукти:
Свързващи вещества:
В приложения като лепила за плочки и мазилки, целулозните етери с висок вискозитет (като HPMC) могат да осигурят по-добра адхезия и дълготрайна омокряемост, като по този начин подобряват строителните характеристики и крайната здравина на свързване.
Водозадържащи материали:
В саморазливни разтвори и лепила за плочки на циментова основа се изискват целулозни етери с високо задържане на вода (като HEMC). Високото задържане на вода помага за предотвратяване на преждевременната загуба на вода, като по този начин осигурява достатъчна реакция на хидратация и по-дълго време на работа.
Подсилващи материали:
Целулозните етери, използвани за подобряване на якостта на циментовите продукти, трябва да имат добра диспергируемост и умерен вискозитет, за да подобрят еднородността и здравината на матрицата.
3. Оптимизирайте метода на добавяне
Контролирането на метода на добавяне на целулозен етер в циментовите продукти е от решаващо значение за максимизиране на неговата ефективност. Следват няколко често срещани метода за оптимизация:
Метод на предварително смесване:
Предварително смесете целулозен етер с други сухи прахообразни материали. Този метод може да избегне образуването на агломерация на целулозен етер след директен контакт с вода, като по този начин гарантира равномерното му диспергиране в суспензията.
Метод на мокро смесване:
Добавете целулозен етер към циментовата суспензия постепенно. Този метод е подходящ за ситуация, при която целулозен етер се разтваря бързо и спомага за образуването на стабилна суспензия.
Метод на сегментирано добавяне:
В процеса на приготвяне на циментова суспензия, добавянето на целулозен етер на сегменти може да осигури равномерното му разпределение през целия процес на приготвяне и да намали агломерацията.
4. Контролирайте външните фактори
Външни фактори като температура, рН стойност и скорост на разбъркване оказват значително влияние върху работата на целулозния етер.
Контрол на температурата:
Разтворимостта и вискозитетът на целулозния етер са много чувствителни към температурата. По-високите температури спомагат за бързото разтваряне на целулозния етер, но също така могат да доведат до намаляване на вискозитета на разтвора. Температурата трябва да се регулира според конкретния сценарий на приложение, за да се осигури оптимална работа и производителност.
Регулиране на pH: Стойността на pH на циментовата паста обикновено е във високоалкален диапазон, докато разтворимостта и вискозитетът на целулозния етер варират с промяната на стойността на pH. Контролирането на стойността на рН в подходящия диапазон може да стабилизира работата на целулозния етер.
Скорост на разбъркване: Скоростта на разбъркване влияе върху дисперсионния ефект на целулозен етер в циментова паста. Твърде високата скорост на разбъркване може да доведе до навлизане на въздух и агрегиране на целулозен етер, докато умерената скорост на разбъркване помага за равномерното разпределение и разтваряне на целулозния етер.
5. Анализ на казус и практически предложения
Чрез действителния анализ на случая можем да разберем допълнително приложението и стратегията за оптимизиране на целулозен етер в различни циментови продукти:
Високоефективно лепило за плочки: Когато една компания произвеждаше високоефективно лепило за плочки, беше установено, че задържането на вода на оригиналния продукт е недостатъчно, което води до намаляване на здравината на свързване след изграждането. Чрез въвеждането на HEMC с висока степен на задържане на вода и коригиране на неговото количество и метод на добавяне (използвайки метода на предварително смесване), задържането на вода и якостта на свързване на лепилото за плочки бяха успешно подобрени.
Самонивелиращ се подов материал: Саморазливният подов материал, използван в определен проект, имаше лоша течливост и лоша повърхностна плоскост след изграждането. Чрез избора на HPMC с нисък вискозитет и оптимизирането на скоростта на разбъркване и контрола на температурата, течливостта и конструктивните характеристики на суспензията се подобряват, което прави крайната подова повърхност по-гладка.
Контролирането на производителността на целулозния етер в циментовите продукти е ключът към подобряване на производителността на материала и качеството на конструкцията. Чрез избор на правилния тип целулозен етер, оптимизиране на метода на добавяне и контролиране на външните влияещи фактори, ключовите свойства на циментовите продукти като задържане на вода, адхезия и течливост могат да бъдат значително подобрени. В практическите приложения е необходимо непрекъснато да се оптимизира и коригира използването на целулозен етер според специфичните нужди и сценарии на приложение, за да се постигнат най-добри резултати.
Време на публикуване: 26 юни 2024 г