Übersicht: HPMC ist ein weißes oder cremefarbenes faseriges oder körniges Pulver. Cellulose ist in vielen verschiedenen Arten erhältlich und weit verbreitet. Wir arbeiten hauptsächlich mit Kunden aus der Baustoffindustrie zusammen. Die häufigste Cellulose ist Hypromellose.
Produktionsprozess: Die wichtigsten Rohstoffe von HPMC: raffinierte Baumwolle, Methylchlorid, Propylenoxid, andere Rohstoffe umfassen Alkaliflocken, Säure, Toluol, Isopropanol usw. Behandeln Sie die raffinierte Baumwollzellulose eine halbe Stunde lang mit einer alkalischen Lösung bei 35–40 °C, pressen Sie die Zellulose, pulverisieren Sie sie und lassen Sie sie bei 35 °C richtig altern, sodass der durchschnittliche Polymerisationsgrad der erhaltenen alkalischen Faser im erforderlichen Bereich liegt. Geben Sie die alkalischen Fasern in den Veretherungskessel, geben Sie nacheinander Propylenoxid und Methylchlorid hinzu und verethern Sie sie 5 Stunden lang bei 50–80 °C mit einem maximalen Druck von etwa 1,8 MPa. Geben Sie dann eine entsprechende Menge Salzsäure und Oxalsäure zu dem 90 °C heißen Wasser, um das Material zu waschen und das Volumen zu vergrößern. Entwässern Sie es mit einer Zentrifuge. Neutral waschen und bei einem Feuchtigkeitsgehalt von unter 60 % mit 130 °C heißem Luftstrom auf unter 5 % trocknen. Funktion: Wasserspeicherung, Verdickung, thixotrope Standfestigkeit, luftporenbildende Verarbeitbarkeit, Abbindeverzögerung.
Wasserrückhaltevermögen: Die wichtigste Eigenschaft von Celluloseether ist die Fähigkeit, Wasser zu speichern! Bei der Herstellung von Gipsmörtel und anderen Materialien ist die Verwendung von Celluloseether unerlässlich. Ein hohes Wasserrückhaltevermögen ermöglicht die vollständige Reaktion von Zementasche und Calciumgips (je vollständiger die Reaktion, desto höher die Festigkeit). Unter gleichen Bedingungen ist das Wasserrückhaltevermögen umso besser, je höher die Viskosität des Celluloseethers ist (der Unterschied über einer Viskosität von 100.000 verringert sich); je höher die Dosierung, desto besser das Wasserrückhaltevermögen. Normalerweise kann eine kleine Menge Celluloseether die Leistung des Mörtels erheblich verbessern. Wasserrückhaltevermögen: Wenn der Gehalt einen bestimmten Wert erreicht, verlangsamt sich der Trend zur Erhöhung des Wasserrückhaltevermögens; das Wasserrückhaltevermögen von Celluloseether nimmt normalerweise mit steigender Umgebungstemperatur ab, aber einige Celluloseether mit hohem Gelgehalt weisen auch bei hohen Temperaturen eine bessere Leistung auf. Wasserrückhaltevermögen. Durch die Interdiffusion zwischen Wassermolekülen und Celluloseether-Molekülketten können Wassermoleküle in das Innere der Celluloseether-Makromolekülketten eindringen und eine starke Bindungskraft erhalten, wodurch freies Wasser entsteht, Wasser gebunden wird und die Wasserrückhaltung des Zementschlamms verbessert wird.
Verdickend, thixotrop und ablaufhemmend: Verleiht Nassmörtel eine hervorragende Viskosität! Es kann die Haftung zwischen Nassmörtel und der Grundschicht deutlich erhöhen und die Ablauffestigkeit des Mörtels verbessern. Die verdickende Wirkung von Celluloseethern erhöht zudem die Dispersionsbeständigkeit und Homogenität frisch gemischter Materialien und verhindert so Materialablösung, Entmischung und Ausbluten. Die verdickende Wirkung von Celluloseethern auf zementbasierte Materialien beruht auf der Viskosität der Celluloseetherlösungen. Unter gleichen Bedingungen gilt: Je höher die Viskosität des Celluloseethers, desto besser die Viskosität des modifizierten zementbasierten Materials. Ist die Viskosität jedoch zu hoch, beeinträchtigt dies die Fließfähigkeit und die Verarbeitbarkeit des Materials (z. B. klebrige Kelle und Chargenschaber).). Selbstnivellierender Mörtel und selbstverdichtender Beton, die eine hohe Fließfähigkeit erfordern, benötigen Celluloseether mit niedriger Viskosität. Darüber hinaus erhöht die verdickende Wirkung von Celluloseether den Wasserbedarf zementbasierter Materialien und erhöht die Mörtelausbeute. Wässrige Celluloseetherlösungen mit hoher Viskosität weisen eine hohe Thixotropie auf, die ebenfalls ein wichtiges Merkmal von Celluloseether ist. Wässrige Celluloselösungen weisen unterhalb ihrer Geltemperatur im Allgemeinen ein pseudoplastisches, nicht thixotropes Fließverhalten auf, jedoch ein newtonsches Fließverhalten bei niedrigen Schergeschwindigkeiten. Die Pseudoplastizität nimmt mit zunehmendem Molekulargewicht oder zunehmender Konzentration des Celluloseethers zu. Bei steigender Temperatur bilden sich Strukturgele, und es kommt zu einem stark thixotropen Fließen. Celluloseether mit hoher Konzentration und niedriger Viskosität weisen sogar unterhalb der Geltemperatur eine Thixotropie auf. Diese Eigenschaft ist bei der Herstellung von Baumörtel zur Regulierung von Nivellierung und Standzeit von großem Nutzen. Dabei ist zu beachten, dass die Wasserspeicherung umso besser ist, je höher die Viskosität des Celluloseethers ist. Je höher die Viskosität jedoch ist, desto höher ist auch das relative Molekulargewicht des Celluloseethers und desto geringer ist seine Löslichkeit, was sich negativ auf die Mörtelkonzentration und die Verarbeitbarkeit auswirkt.
Ursache: Celluloseether hat eine deutliche luftporenbildende Wirkung auf frische zementbasierte Materialien. Celluloseether besitzt sowohl eine hydrophile Gruppe (Hydroxylgruppe, Ethergruppe) als auch eine hydrophobe Gruppe (Methylgruppe, Glucosering), ist ein Tensid, besitzt Oberflächenaktivität und somit eine luftporenbildende Wirkung. Die luftporenbildende Wirkung von Celluloseether erzeugt einen „Balleffekt“, der die Verarbeitungseigenschaften des frisch gemischten Materials verbessern kann, z. B. die Plastizität und Glätte des Mörtels während der Verarbeitung erhöht, was sich positiv auf die Pflasterung auswirkt. Zudem erhöht sich die Mörtelproduktionsleistung, was die Kosten der Mörtelherstellung senkt; gleichzeitig erhöht sich die Porosität des ausgehärteten Materials und seine mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Elastizitätsmodul werden beeinträchtigt. Als Tensid wirkt Celluloseether zudem benetzend oder schmierend auf Zementpartikel. Zusammen mit seiner luftporenbildenden Wirkung erhöht Celluloseether die Fließfähigkeit zementbasierter Materialien, seine verdickende Wirkung verringert jedoch die Fließfähigkeit. Der Fließeffekt ist eine Kombination aus plastifizierenden und verdickenden Effekten. Bei einem sehr niedrigen Celluloseether-Gehalt manifestiert sich dies hauptsächlich in einer plastifizierenden oder wasserreduzierenden Wirkung. Bei einem hohen Gehalt nimmt die verdickende Wirkung des Celluloseethers schnell zu, und seine luftporenbildende Wirkung neigt dazu, gesättigt zu sein, sodass die Leistung gesteigert wird. Verdickungseffekt oder erhöhter Wasserbedarf.
Abbindeverzögerung: Celluloseether können den Hydratationsprozess von Zement verzögern. Celluloseether verleihen dem Mörtel verschiedene vorteilhafte Eigenschaften, verringern die frühzeitige Wärmefreisetzung des Zements bei der Hydratisierung und verzögern den kinetischen Hydratationsprozess des Zements. Dies ist ungünstig für die Verwendung von Mörtel in kalten Regionen. Diese Verzögerung wird durch die Adsorption von Celluloseethermolekülen an Hydratationsprodukten wie CSH und Ca(OH)2 verursacht. Durch die Erhöhung der Viskosität der Porenlösung verringert der Celluloseether die Beweglichkeit der Ionen in der Lösung und verzögert so den Hydratationsprozess. Je höher die Celluloseetherkonzentration im Mineralgelmaterial, desto ausgeprägter ist dieser Effekt der Hydratationsverzögerung. Celluloseether verzögern nicht nur das Abbinden, sondern auch den Aushärtungsprozess des Zementmörtelsystems. Die verzögernde Wirkung von Celluloseether hängt nicht nur von seiner Konzentration im Mineralgelsystem ab, sondern auch von der chemischen Struktur. Je höher der Methylierungsgrad von HEMC, desto besser ist die Verzögerungswirkung des Celluloseethers. Die Verzögerungswirkung ist stärker. Die Viskosität des Celluloseethers hat jedoch nur einen geringen Einfluss auf die Hydratationskinetik des Zements. Mit steigendem Celluloseethergehalt verlängert sich die Abbindezeit des Mörtels deutlich. Es besteht eine gute nichtlineare Korrelation zwischen der anfänglichen Abbindezeit des Mörtels und dem Celluloseethergehalt, und die endgültige Abbindezeit weist eine gute lineare Korrelation mit dem Celluloseethergehalt auf. Die Verarbeitungszeit des Mörtels lässt sich durch die Veränderung des Celluloseethergehalts steuern. Im Produkt wirkt Celluloseether wasserbindend, verdickend, verzögert die Zementhydratation und verbessert die Bauleistung. Ein gutes Wasserrückhaltevermögen führt zu einer vollständigeren Reaktion von Zement, Gipsasche und Calcium, erhöht die Nassviskosität deutlich, verbessert die Haftfestigkeit des Mörtels und kann gleichzeitig die Zug- und Scherfestigkeit deutlich verbessern, was die Bauleistung und die Arbeitseffizienz deutlich steigert. Die einstellbare Zeit verbessert die Spritz- und Pumpbarkeit des Mörtels sowie die strukturelle Festigkeit. Im eigentlichen Anwendungsprozess müssen Art, Viskosität und Menge der Zellulose je nach Produkt, Baugewohnheiten und Umgebung bestimmt werden.
Veröffentlichungszeit: 15. November 2022