1. Přehled
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je vysoce molekulární sloučenina s vynikajícím výkonem, která se široce používá ve stavebních materiálech, zejména při výrobě malty na bázi cementu. Mezi hlavní funkce HPMC v cementové maltě patří zesílení, zadržování vody, zlepšení spojovacích vlastností a zlepšení zpracovatelnosti. Pochopení disperzního chování HPMC v cementové maltě má velký význam pro optimalizaci jejího výkonu.
2. Základní vlastnosti HPMC
HPMC je neionický celulózový éter, jehož strukturální jednotky jsou složeny z celulózy, hydroxypropylu a methylu. Chemická struktura HPMC mu dává jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti ve vodném roztoku:
Účinek zesílení: HPMC může ve vodě vytvořit viskózní roztok, což je hlavně kvůli skutečnosti, že po jeho rozpuštění ve vodě se molekuly zamotávají za vzniku síťové struktury.
Zadržování vody: HPMC má silnou kapacitu zadržování vody a může odkládat odpařování vody, čímž hraje roli při udržování vody v cementové maltě.
Adhezní výkon: Protože molekuly HPMC tvoří ochranný film mezi cementovými částicemi, zlepšuje se vazba mezi částicemi.
3. Disperzní proces HPMC v cementové maltě
Proces rozpuštění: HPMC musí být nejprve rozpuštěna ve vodě. Proces rozpuštění je, že prášek HPMC absorbuje vodu a bobtnání a postupně se rozptyluje a vytváří jednotné řešení. Protože rozpustnost HPMC ve vodě souvisí s stupněm substituce (DS) a molekulové hmotnosti, je zásadní zvolit správnou specifikaci HPMC. Rozpuštění HPMC ve vodě je difúzní proces, který vyžaduje správné míchání k urychlení disperze.
Disperzní uniformita: Během rozpuštění HPMC, pokud je míchání nedostatečné nebo jsou podmínky rozpuštění nevhodné, je HPMC náchylná k vytvoření aglomerátů (rybí oči). Tyto aglomeráty je obtížné dále rozpustit, což ovlivňuje výkon cementové malty. Jednotné míchání během procesu rozpouštění je proto důležitým spojením pro zajištění jednotného rozptylu HPMC.
Interakce s cementovými částicemi: Polymerní řetězce vytvořené po rozpuštění HPMC se postupně adsorbují na povrchu cementových částic a můstku mezi cementovými částicemi za vzniku ochranného filmu. Tento ochranný film může zvýšit adhezi mezi částicemi na jedné straně a na druhé straně může vytvořit bariéru na povrchu částic pro zpoždění migrace a odpařování vody.
Stabilita disperze: Polymerní řetězec HPMC může fyzicky adsorb s Ca2+, SiO2 a dalšími ionty na povrchu cementových částic, aby se stabilizoval jeho disperzní stav. Úpravou stupně substituce a molekulové hmotnosti HPMC lze optimalizovat jeho disperzní stabilitu v cementové maltě.
4. funkční optimalizace HPMC v cementové maltě
Efekt zahušťování:
Zhušťující účinek HPMC na maltu závisí na jeho koncentraci a molekulové hmotnosti. HPMC s vyšší molekulovou hmotností může významně zvýšit viskozitu malty, zatímco HPMC s nízkou molekulovou hmotností může při nízkých koncentracích vést k lepšímu zesílení.
Účinek zesílení může zlepšit zpracovatelnost malty a způsobit, že malta má lepší pracovní výkon, zejména ve svislé konstrukci.
Udržování vody:
HPMC může efektivně zachytit vlhkost a prodloužit dobu otevřenosti malty. Zadržení vody může nejen snížit problémy s smršťováním a praskání v maltě, ale také zlepšit výkon malty na substrátu.
Kapacita zadržování vody HPMC úzce souvisí s jeho rozpustností. Výběrem HPMC s vhodným stupněm substituce lze optimalizovat účinek na retenční vodu.
Vylepšené spojovací vlastnosti:
Protože HPMC může tvořit lepkavý most mezi částicemi cementu, může účinně zlepšit vazebnou sílu malty, zejména pokud se používá v tepelné izolační maltě a lepidlech dlaždic.
HPMC může také zlepšit stavební výkon snížením rychlého odpařování vody a poskytnutím delšího pracovního času.
Stavební výkon:
Aplikace HPMC na maltě může výrazně zlepšit její stavební výkon. HPMC způsobuje, že malta má lepší mazivost a viskozitu, která se snadno aplikuje a konstruuje, zejména v podrobnostech, aby byla zajištěna hladká konstrukce.
Úpravou množství a konfigurace HPMC lze reologické vlastnosti malty optimalizovat, aby se přizpůsobila různým konstrukčním potřebám.
5. Příklady aplikace HPMC v cementové maltě
Lepidlo na dlaždice:
HPMC hraje hlavně roli zadržování vody a zesílení v lepicích na dlaždice. Zlepšením zadržování vody lepidla může HPMC prodloužit svůj otevřený čas, poskytnout dostatečný čas nastavení a zabránit sklouznutí dlaždic po konstrukci.
Účinek zahušťování zajišťuje, že lepidlo se během konstrukce fasády neprovádí a zlepšuje pohodlí a účinek konstrukce.
Vnější malta na izolaci vnější stěny:
V externí maltě izolační malty je hlavní funkcí HPMC zlepšení zadržování vody a odolnosti malty. Zachycením vlhkosti může HPMC během procesu sušení účinně snížit smrštění a praskání malty.
Vzhledem k tomu, že izolační malta má vysoké požadavky na stavební výkon, může zahušťovací účinek HPMC zajistit rovnoměrné rozdělení malty na zdi, čímž se zlepšuje celkový výkon izolační vrstvy.
Samolevelingová malta:
HPMC v maltě se samostavicí může zajistit, aby během procesu vyrovnávání nedošlo k žádnému stratifikaci nebo prosakování vody zvýšením viskozity malty, čímž se zajistí rovinnost a sílu sebevyvádění.
6. Budoucí vývojový trend HPMC
Zelená a ochrana životního prostředí:
Se zlepšením požadavků na ochranu životního prostředí se vývoj nízkotoxických a biologicky rozložitelných produktů HPMC v budoucnu stane důležitým směrem.
HPMC pro zelené a ekologické a životní prostředí může nejen snížit dopad na životní prostředí, ale také poskytovat bezpečnější provozní prostředí během výstavby.
Vysoký výkon:
Optimalizací molekulární struktury HPMC se vyvíjejí vysoce výkonné produkty HPMC, aby splňovaly aplikace cementové malty s vyššími požadavky na výkon.
Například úpravou stupně substituce a molekulové hmotnosti HPMC lze vyvinout produkty s vyšší viskozitou a silnějším zadržováním vody.
Inteligentní aplikace:
S rozvojem materiálových věd se inteligentní responzivní HPMC aplikuje na cementovou maltu, což jí umožňuje upravit svůj vlastní výkon podle změn životního prostředí, jako je automatické úpravy zadržování vody při různé vlhkosti.
Vysoce kvalitní celulóza HPMC se může účinně rozptýlit a poskytovat zesílení, zadržování vody a zlepšené stavební výkon v cementové maltě prostřednictvím své jedinečné chemické struktury a fyzikálních vlastností. Racionálním výběrem a optimalizací použití HPMC lze celkový výkon cementové malty výrazně zlepšit, aby vyhovoval potřebám různých aplikačních scénářů. V budoucnu bude zelená, vysoce výkonná a inteligentní rozvoj HPMC dále propagovat jeho použití a vývoj ve stavebních materiálech.
Čas příspěvku:-21-2024