I færdigblandet mørtel er tilføjelsesmængden af celluloseether meget lav, men det kan forbedre ydelsen af våd mørtel markant, og det er et hovedadditiv, der påvirker mørtelens konstruktionsydelse. Rimeligt udvælgelse af celluloseethere af forskellige sorter, forskellige viskositeter, forskellige partikelstørrelser, forskellige grader af viskositet og tilsatte mængder vil have en positiv indflydelse på forbedringen af ydelsen af tørt pulvermørtel. På nuværende tidspunkt har mange murværks- og pudsemørtler dårlige vandopbevaringsydelse, og vandopslæmningen adskiller sig efter et par minutters stående. Vandopbevaring er en vigtig ydelse af methylcelluloseether, og det er også en ydelse, som mange husholdnings-mix-mørtelproducenter, især dem i sydlige regioner med høje temperaturer, er opmærksomme på. Faktorer, der påvirker vandopbevaringseffekten af tørblandingsmørtel, inkluderer mængden af MC -tilsat, viskositeten af MC, finheden af partikler og temperaturen i brugsmiljøet.
1. koncept
Celluloseetherer en syntetisk polymer fremstillet af naturlig cellulose gennem kemisk modifikation. Celluloseether er et derivat af naturlig cellulose. Produktionen af celluloseether er forskellig fra syntetiske polymerer. Dets mest basale materiale er cellulose, en naturlig polymerforbindelse. På grund af den naturlige cellulosestruktur, som cellulosen selv har nogen evne til at reagere med æterificeringsmidler. Efter behandlingen af hævelsesmidlet bliver de stærke hydrogenbindinger mellem molekylkæderne og kæderne imidlertid ødelagt, og den aktive frigivelse af hydroxylgruppen bliver en reaktiv alkali -cellulose. Få celluloseether.
Egenskaberne for celluloseethere afhænger af typen, antal og distribution af substituenter. Klassificeringen af celluloseethere er også baseret på typen af substituenter, grad af æterificering, opløselighed og relaterede anvendelsesegenskaber. I henhold til typen af substituenter på den molekylære kæde kan den opdeles i monoether og blandet ether. Den MC, vi normalt bruger, er monoether, og HPMC er blandet ether. Methylcelluloseether MC er produktet, efter at hydroxylgruppen på glukoseenheden i naturlig cellulose erstattes af methoxy. Det er et produkt opnået ved at erstatte en del af hydroxylgruppen på enheden med en methoxygruppe og en anden del med en hydroxypropylgruppe. Den strukturelle formel er [C6H7O2 (OH) 3-Mn (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X Hydroxyethylmethylcelluloseether HEMC, dette er de vigtigste sorter, der er vidt brugt og solgt på markedet.
Med hensyn til opløselighed kan det opdeles i ionisk og ikke-ionisk. Vandopløselig ikke-ionisk celluloseethere er hovedsageligt sammensat af to serier af alkylethere og hydroxyalkylethere. Ionisk CMC bruges hovedsageligt i syntetiske vaskemidler, tekstilprint og farvning, mad og olieudforskning. Ikke-ionisk MC, HPMC, HEMC osv. Bruges hovedsageligt i byggematerialer, latexbelægninger, medicin, daglige kemikalier osv. Brugt som fortykningsmiddel, vandbeholdningsmiddel, stabilisator, dispergeringsmiddel og filmformende middel.
2. Vandopbevaring af celluloseether
Vandretention af celluloseether: I produktionen af byggematerialer, især tørpulvermørtel, spiller celluloseether en uerstattelig rolle, især i produktionen af speciel mørtel (modificeret mørtel), er det en uundværlig og vigtig komponent.
Den vigtige rolle af vandopløselig celluloseether i mørtel har hovedsageligt tre aspekter, den ene er fremragende vandopbevaringskapacitet, den anden er indflydelsen på konsistensen og thixotropi af mørtel, og den tredje er interaktionen med cement. Vandretentionseffekten af celluloseether afhænger af vandabsorptionen af basislaget, sammensætningen af mørtelen, tykkelsen af mørtellaget, mørtelens efterspørgsel og indstillingstiden for indstillingsmaterialet. Vandretentionen af celluloseether i sig selv kommer fra opløselighed og dehydrering af celluloseether selv. Som vi alle ved, selvom cellulosemolekylkæden indeholder et stort antal meget hydratable OH -grupper, er det ikke opløseligt i vand, fordi cellulosestrukturen har en høj grad af krystallinitet.
Hydrationsevnen for hydroxylgrupper alene er ikke nok til at dække de stærke hydrogenbindinger og van der Waals -kræfter mellem molekyler. Derfor svulmer det kun, men opløses ikke i vand. Når en substituent indføres i den molekylære kæde, ødelægger ikke kun substituenten hydrogenkæden, men også den interchain -hydrogenbinding ødelægges på grund af kilden til substituenten mellem tilstødende kæder. Jo større substituenten er, jo større er afstanden mellem molekyler. Jo større er afstanden. Jo større effekten af at ødelægge brintbindinger, bliver celluloseetheren vandopløselig, efter at cellulosgitteret udvides, og opløsningen kommer ind og danner en højviskositetsopløsning. Når temperaturen stiger, svækkes hydratiseringen af polymeren, og vandet mellem kæderne drives ud. Når dehydreringseffekten er tilstrækkelig, begynder molekylerne at samle, hvilket danner en tredimensionel netværksstrukturgel og foldes ud.
Faktorer, der påvirker vandopbevaring af mørtel, inkluderer viskositeten af celluloseether, det tilsatte beløb, finheden af partikler og brugstemperaturen.
Jo større viskositet af cellulosether, jo bedre er vandopbevaringsydelsen. Viskositet er en vigtig parameter for MC -ydeevne. På nuværende tidspunkt bruger forskellige MC -producenter forskellige metoder og instrumenter til at måle viskositeten af MC. Hovedmetoderne er Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde og Brookfield osv. For det samme produkt er viskositetsresultaterne målt ved forskellige metoder meget forskellige, og nogle har endda fordoblet forskelle. Derfor skal det udføres mellem de samme testmetoder, herunder temperatur, rotor osv.
Generelt, jo højere viskositet, jo bedre er vandopbevaringseffekten. Jo højere viskositeten og jo højere molekylvægt af MC, det tilsvarende fald i dens opløselighed vil imidlertid have en negativ indflydelse på styrken og konstruktionsydelsen. Jo højere viskositet er, desto mere åbenlyst er fortykningseffekten på mørtelen, men den er ikke direkte proportional. Jo højere viskositeten er, jo mere viskøs vil den våde mørtel være, det vil sige under konstruktion, det manifesteres som at holde sig til skraberen og høj vedhæftning til underlaget. Men det er ikke nyttigt at øge selve den våde mørtels strukturelle styrke. Under konstruktionen er anti-SAG-ydelsen ikke indlysende. Tværtimod har en vis medium og lav viskositet, men modificerede methylcelluloseethere, fremragende ydelse til forbedring af den strukturelle styrke af våd mørtel.
Jo større mængden af celluloseether tilsat til mørtelen, jo bedre er vandopbevaringsydelsen, og jo højere viskositet er, jo bedre er vandopbevaringsydelsen.
For partikelstørrelse, jo finere partiklen, jo bedre er vandretentionen. Efter at de store partikler af celluloseether kommer i kontakt med vand, opløses og danner overfladen straks en gel til indpakning af materialet for at forhindre vandmolekyler i at fortsætte med at infiltrere. Nogle gange kan det ikke være ensartet spredt og opløst, selv efter langvarig omrøring, hvilket danner en overskyet flokkulent opløsning eller agglomerering. Det påvirker i høj grad vandopbevaring af sin celluloseether, og opløselighed er en af faktorerne til valg af celluloseether.
Finitet er også et vigtigt ydelsesindeks for methylcelluloseether. Den MC, der bruges til tørt pulvermørtel, kræves at være pulver, med lavt vandindhold, og finheden kræver også, at 20% ~ 60% af partikelstørrelsen er mindre end 63um. Finenheden påvirker opløseligheden af methylcelluloseether. Grov MC er normalt granulært, og det er let at opløse i vand uden agglomerering, men opløsningshastigheden er meget langsom, så den er ikke egnet til brug i tørt pulvermortel. I tørt pulvermørtel spredes MC mellem aggregater, fine fyldstoffer og cement og andre cementeringsmaterialer. Kun fint nok pulver kan undgå methylcellulose -ether -agglomerering, når man blander sig med vand. Når MC tilsættes med vand for at opløse agglomeraterne, er det meget vanskeligt at sprede og opløses.
Grov MC er ikke kun spildende, men reducerer også den lokale styrke af mørtlen. Når en sådan tør pulvermørtel påføres i et stort område, reduceres hærdningshastigheden for den lokale tørt pulvermørtel markant, og revner vises på grund af forskellige hærdningstider. For den sprøjtede mørtel med mekanisk konstruktion er kravet om finhed højere på grund af den kortere blandingstid.
MC's finhed har også en vis indflydelse på dens vandopbevaring. Generelt set for methylcelluloseethere med samme viskositet, men forskellige finheder, under det samme tilsætningsmængde, jo finere jo finere jo bedre er vandopbevaringseffekten.
Vandretention af MC er også relateret til den anvendte temperatur, og vandretention af methylcelluloseether falder med stigningen i temperaturen. I faktiske materielle applikationer påføres imidlertid tørt pulvermørtel ofte på varme underlag ved høje temperaturer (højere end 40 grader) i mange miljøer, såsom udvendig vægputty pudsning under solen om sommeren, som ofte fremskynder hærdning af cement og hærdning af tør pulvermørtel. Faldet i vandopbevaringsfrekvensen fører til den åbenlyse følelse af, at både arbejdsevne og revne -modstand påvirkes, og det er især kritisk at reducere påvirkningen af temperaturfaktorer under denne tilstand.
Selvom methylhydroxyethylcelluloseether -tilsætningsstoffer i øjeblikket anses for at være i forkant af teknologisk udvikling, vil deres afhængighed af temperatur stadig føre til svækkelse af ydelsen af tørt pulvermørtel. Selvom mængden af methylhydroxyethylcellulose øges (sommerformel), kan brugbarheden og revnestanden stadig ikke imødekomme brugen af brugen. Gennem en vis særlig behandling på MC, såsom at øge graden af æterificering osv., Kan vandopbevaringseffekten opretholdes ved en højere temperatur, så den kan give bedre ydelse under barske forhold.
3. fortykning og thixotropi af celluloseether
Tykkelse og thixotropi af celluloseether: den anden funktion af celluloseether - tykkende virkning afhænger af: graden af polymerisation af celluloseether, opløsningskoncentration, forskydningshastighed, temperatur og andre forhold. Opløsningens geleringsegenskab er unik for alkylcellulose og dens modificerede derivater. Geleringsegenskaberne er relateret til graden af substitution, opløsningskoncentration og tilsætningsstoffer. For hydroxyalkylmodificerede derivater er gelegenskaberne også relateret til modifikationsgraden af hydroxyalkyl. 10% -15% opløsning kan være forberedt på MC og HPMC med lav viskositet, 5% -10% opløsning kan tilberedes til MC og HPMC med mellemvisning, og 2% -3% opløsning kan kun fremstilles til høj-viskositet MC og HPMC. Normalt klassificeres også viskositetsklassificeringen af celluloseether med 1% -2% opløsning.
Celluloseether med høj molekylvægt har høj fortykningseffektivitet. Polymerer med forskellige molekylvægte har forskellige viskositeter i den samme koncentrationsopløsning. Høj grad. Målviskositeten kan kun opnås ved at tilføje en stor mængde celluloseether med lav molekylvægt. Dens viskositet har ringe afhængighed af forskydningshastigheden, og den høje viskositet når målviskositeten, hvilket kræver mindre tilføjelse, og viskositeten afhænger af fortykningseffektiviteten. For at opnå en bestemt konsistens skal en vis mængde celluloseether (koncentration af opløsningen) og opløsningsviskositeten garanteres. Løsningens geltemperatur falder også lineært med stigningen i koncentrationen af opløsningen og geler ved stuetemperatur efter at have nået en vis koncentration. Geleringskoncentrationen af HPMC er relativt høj ved stuetemperatur.
Konsistens kan også justeres ved at vælge partikelstørrelse og vælge celluloseethere med forskellige grader af modifikation. Den såkaldte modifikation er at indføre en vis grad af substitution af hydroxyalkylgrupper på skeletstrukturen af MC. Ved at ændre de relative substitutionsværdier for de to substituenter, det vil sige DS og MS relative substitutionsværdier for methoxy- og hydroxyalkylgrupperne, som vi ofte siger. Forskellige ydelseskrav til celluloseether kan opnås ved at ændre de relative substitutionsværdier for de to substituenter.
Forholdet mellem konsistens og modifikation: Tilsætningen af celluloseether påvirker vandforbruget af mørtel, ændring af vandbinderforholdet mellem vand og cement er den fortykkende virkning, jo højere dosering er, jo større er vandforbruget.
Celluloseethere, der bruges i pulveriserede byggematerialer, skal hurtigt opløses i koldt vand og give en passende konsistens til systemet. Hvis det får en bestemt forskydningshastighed, bliver den stadig flokkulent og kolloidal blok, som er et substandard eller produkt af dårlig kvalitet.
Der er også et godt lineært forhold mellem konsistensen af cementpasta og dosering af celluloseether. Celluloseether kan i høj grad øge viskositeten af mørtel. Jo større dosering er, desto mere åbenlyst er effekten. Cellulose-ether-ether i høj viskositet har høj thixotropi, hvilket også er et vigtigt kendetegn ved celluloseether. Vandige opløsninger af MC-polymerer har normalt pseudoplastiske og ikke-thixotropiske fluiditet under deres geltemperatur, men Newtonske strømningsegenskaber ved lave forskydningshastigheder. Pseudoplasticitet øges med molekylvægt eller koncentration af celluloseether, uanset hvilken type substituent og substitutionsgraden. Derfor vil celluloseethere af samme viskositetskvalitet, uanset MC, HPMC, HEMC, altid udvise de samme rheologiske egenskaber, så længe koncentrationen og temperaturen holdes konstant.
Strukturelle geler dannes, når temperaturen hæves, og der forekommer meget thixotropiske strømme. Høj koncentration og celluloseethere med lav viskositet viser thixotropi selv under geltemperaturen. Denne egenskab er til stor fordel for justeringen af nivellering og sagging i opførelsen af bygningsmørtel. Det skal her forklares, at jo højere viskositeten af celluloseether, jo bedre er vandretentionen, men jo højere viskositet er, jo højere på mørtelkoncentrationen og konstruktionsydelsen. Jo højere viskositet er, desto mere indlysende er fortykningseffekten på mørtelen, men den er ikke helt proportional. Noget medium og lav viskositet, men den modificerede celluloseether har bedre ydelse til forbedring af den strukturelle styrke af våd mørtel. Med stigningen i viskositet forbedres vandopbevaring af celluloseether.
4. forsinkelse af celluloseether
Retardation af celluloseether: Den tredje funktion af celluloseether er at forsinke hydratiseringsprocessen for cement. Cellulose -ether giver mørtel forskellige fordelagtige egenskaber og reducerer også cementens tidlige hydratiseringsvarme og forsinker den hydratiseringsdynamiske cementproces. Dette er ugunstigt for brugen af mørtel i kolde regioner. Denne retarderingseffekt er forårsaget af adsorption af celluloseethermolekyler på hydratiseringsprodukter, såsom CSH og Ca (OH) 2. På grund af stigningen i viskositeten af poreopløsningen reducerer celluloseetheren mobiliteten af ioner i opløsningen og forsinker derved hydratiseringsprocessen.
Jo højere koncentration af celluloseether i mineralgelmaterialet er, desto mere udtalt virkningen af hydratiseringsforsinkelse. Cellulose Ether ikke kun forsinkelser indstilling, men forsinker også hærdningsprocessen for cementmørtelsystemet. Den forsinkende virkning af celluloseether afhænger ikke kun af dens koncentration i mineralgelsystemet, men også af den kemiske struktur. Jo højere grad af methylering af HEMC er, jo bedre er den forsinkende virkning af celluloseether. Forholdet mellem hydrofil substitution og vandforøgende substitution Retardingseffekten er stærkere. Imidlertid har viskositeten af celluloseether ringe virkning på cementhydrationskinetik.
Med stigningen i celluloseetherindholdet øges indstillingstiden for mørtel markant. Der er en god ikke -lineær sammenhæng mellem den indledende indstillingstid for mørtel og indholdet af celluloseether og en god lineær sammenhæng mellem den endelige indstillingstid og indholdet af celluloseether. Vi kan kontrollere mørtelens operationelle tid ved at ændre mængden af celluloseether.
At opsummere, i færdigblandet mørtel,Celluloseetherspiller en rolle i vandopbevaring, fortykning, forsinkelse af cementhydrationseffekt og forbedring af byggeydelsen. Kapacitet i god vandopbevaring gør cementhydrering mere komplet, kan forbedre den våde viskositet af våd mørtel, øge mørtelens bindingsstyrke og justere tiden. Tilsætning af celluloseether til mekanisk sprøjtemørtel kan forbedre sprøjtnings- eller pumpens ydeevne og strukturel styrke af mørtelen. Derfor bruges celluloseether i vid udstrækning som et vigtigt tilsætningsstof i færdigblandet mørtel.
Posttid: APR-28-2024