1. Visió general
La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un compost d'alt nivell molecular amb un rendiment excel·lent, que s'utilitza àmpliament en materials de construcció, especialment en la producció de morter a base de ciment. Les principals funcions de HPMC en morter de ciment inclouen espessiment, retenció d'aigua, millora de les propietats d'unió i millora de la treballabilitat. Comprendre el comportament de dispersió de HPMC en morter de ciment és de gran importància per optimitzar-ne el rendiment.
2. Propietats bàsiques de HPMC
HPMC és un èter de cel·lulosa no iònic, les unitats estructurals del qual es componen de cel·lulosa, hidroxipropil i metil. L'estructura química de HPMC li confereix propietats físiques i químiques úniques en solució aquosa:
Efecte espessidor: HPMC pot formar una solució viscosa a l'aigua, que es deu principalment al fet que després de dissoldre's en aigua, les molècules s'entrellacen entre si per formar una estructura de xarxa.
Retenció d'aigua: HPMC té una forta capacitat de retenció d'aigua i pot retardar l'evaporació de l'aigua, jugant així un paper en la retenció d'aigua al morter de ciment.
Rendiment d'adhesió: com que les molècules HPMC formen una pel·lícula protectora entre les partícules de ciment, es millora el rendiment d'unió entre les partícules.
3. Procés de dispersió de HPMC en morter de ciment
Procés de dissolució: primer s'ha de dissoldre HPMC en aigua. El procés de dissolució és que la pols HPMC absorbeix aigua i s'infla, i es dispersa gradualment per formar una solució uniforme. Com que la solubilitat de l'HPMC en aigua està relacionada amb el seu grau de substitució (DS) i el seu pes molecular, és crucial triar l'especificació d'HPMC adequada. La dissolució de HPMC en aigua és un procés de difusió, que requereix una agitació adequada per accelerar la dispersió.
Uniformitat de la dispersió: durant la dissolució de HPMC, si l'agitació és insuficient o les condicions de dissolució són inadequades, HPMC és propens a formar aglomerats (ulls de peix). Aquests aglomerats són difícils de dissoldre més, afectant així el rendiment del morter de ciment. Per tant, l'agitació uniforme durant el procés de dissolució és un enllaç important per garantir una dispersió uniforme de HPMC.
Interacció amb les partícules de ciment: les cadenes de polímers que es formen després de la dissolució de l'HPMC s'adsorbiran gradualment a la superfície de les partícules de ciment i un pont entre les partícules de ciment per formar una pel·lícula protectora. Aquesta pel·lícula protectora pot augmentar l'adhesió entre partícules d'una banda i, d'altra banda, pot formar una barrera a la superfície de les partícules per retardar la migració i l'evaporació de l'aigua.
Estabilitat de la dispersió: la cadena de polímers de HPMC pot adsorbir físicament amb Ca2+, SiO2 i altres ions a la superfície de les partícules de ciment per estabilitzar el seu estat de dispersió. Ajustant el grau de substitució i el pes molecular de HPMC, es pot optimitzar la seva estabilitat de dispersió en morter de ciment.
4. Optimització funcional de HPMC en morter de ciment
Efecte espessidor:
L'efecte espessidor de HPMC al morter depèn de la seva concentració i pes molecular. Les HPMC amb un pes molecular més elevat poden augmentar significativament la viscositat del morter, mentre que les HPMC amb un pes molecular baix poden produir un millor efecte espessidor a concentracions baixes.
L'efecte espessidor pot millorar la treballabilitat del morter i fer que el morter tingui un millor rendiment de treball, especialment en la construcció vertical.
Retenció d'aigua:
HPMC pot capturar eficaçment la humitat i allargar el temps obert del morter. La retenció d'aigua no només pot reduir els problemes de contracció i esquerdes del morter, sinó que també pot millorar el rendiment d'unió del morter al substrat.
La capacitat de retenció d'aigua de HPMC està estretament relacionada amb la seva solubilitat. En seleccionar HPMC amb un grau de substitució adequat, es pot optimitzar l'efecte de retenció d'aigua del morter.
Propietats d'enllaç millorades:
Com que HPMC pot formar un pont enganxós entre les partícules de ciment, pot millorar eficaçment la força d'unió del morter, especialment quan s'utilitza en morter d'aïllament tèrmic i adhesius de rajoles.
HPMC també pot millorar el rendiment de la construcció reduint la ràpida evaporació de l'aigua i proporcionant un temps de treball més llarg.
Rendiment de la construcció:
L'aplicació de HPMC al morter pot millorar significativament el seu rendiment constructiu. HPMC fa que el morter tingui una millor lubricitat i viscositat, que és fàcil d'aplicar i construir, especialment en les operacions de detall per garantir una construcció suau.
Mitjançant l'ajust de la quantitat i configuració de HPMC, es poden optimitzar les propietats reològiques del morter per adaptar-lo a les diferents necessitats constructives.
5. Exemples d'aplicació de HPMC en morter de ciment
Adhesiu de rajoles:
HPMC juga principalment el paper de retenció d'aigua i espessiment en adhesius de rajoles. En millorar la retenció d'aigua de l'adhesiu, HPMC pot allargar el seu temps obert, proporcionar un temps d'ajust suficient i evitar que les rajoles llisquin després de la construcció.
L'efecte espessidor garanteix que l'adhesiu no s'enfonsi durant la construcció de la façana, millorant la comoditat i l'efecte de la construcció.
Morter d'aïllament de paret exterior:
En el morter d'aïllament de paret exterior, la funció principal de HPMC és millorar la retenció d'aigua i la resistència a les esquerdes del morter. En capturar la humitat, HPMC pot reduir eficaçment la contracció i l'esquerda del morter durant el procés d'assecat.
Atès que el morter d'aïllament té uns requisits elevats per al rendiment de la construcció, l'efecte d'engrossiment de HPMC pot garantir la distribució uniforme del morter a la paret, millorant així el rendiment general de la capa d'aïllament.
Morter autonivellant:
HPMC en morter autonivellant pot garantir que no hi hagi estratificació o filtració d'aigua durant el procés d'anivellament augmentant la viscositat del morter, assegurant així la planitud i la resistència de l'autoanivellament.
6. Tendència de desenvolupament futur de HPMC
Protecció del medi ambient i verd:
Amb la millora dels requisits de protecció del medi ambient, el desenvolupament de productes HPMC poc tòxics i biodegradables es convertirà en una direcció important en el futur.
HPMC verd i respectuós amb el medi ambient no només pot reduir l'impacte sobre el medi ambient, sinó que també pot proporcionar un entorn operatiu més segur durant la construcció.
Alt rendiment:
Mitjançant l'optimització de l'estructura molecular de HPMC, es desenvolupen productes HPMC d'alt rendiment per satisfer les aplicacions de morter de ciment amb requisits de rendiment més elevats.
Per exemple, ajustant el grau de substitució i el pes molecular de HPMC, es poden desenvolupar productes amb una viscositat més alta i una retenció d'aigua més forta.
Aplicació intel·ligent:
Amb el desenvolupament de la ciència dels materials, l'HPMC de resposta intel·ligent s'aplica al morter de ciment, cosa que li permet ajustar el seu propi rendiment segons els canvis ambientals, com ara l'ajust automàtic de la retenció d'aigua sota diferents humitats.
La cel·lulosa HPMC d'alta qualitat pot dispersar i proporcionar espessiment, retenció d'aigua i un millor rendiment de construcció en morter de ciment gràcies a la seva estructura química i propietats físiques úniques. Mitjançant la selecció i optimització racional de l'ús de HPMC, el rendiment global del morter de ciment es pot millorar significativament per satisfer les necessitats dels diferents escenaris d'aplicació. En el futur, el desenvolupament verd, d'alt rendiment i intel·ligent de HPMC promourà encara més la seva aplicació i desenvolupament en materials de construcció.
Hora de publicació: 21-juny-2024