1. La función principal del éter de celulosa
En el mortero premezclado, el éter de celulosa es un aditivo principal que se agrega en una cantidad muy baja, pero puede mejorar significativamente el rendimiento del mortero húmedo y afectar el rendimiento de construcción del mortero.
2. Tipos de éteres de celulosa
La producción de éter de celulosa se realiza principalmente a partir de fibras naturales mediante disolución alcalina, reacción de injerto (eterificación), lavado, secado, molienda y otros procesos.
Según las principales materias primas, las fibras naturales se pueden clasificar en: fibra de algodón, fibra de cedro, fibra de haya, etc. Su grado de polimerización varía, lo que afecta la viscosidad final de sus productos. Actualmente, los principales fabricantes de celulosa utilizan fibra de algodón (subproducto de la nitrocelulosa) como materia prima principal.
Los éteres de celulosa se dividen en iónicos y no iónicos. Los iónicos incluyen principalmente la sal de carboximetilcelulosa, mientras que los no iónicos incluyen principalmente metilcelulosa, metilhidroxietil(propil)celulosa, hidroxietilcelulosa, etc.
En la actualidad, los éteres de celulosa utilizados en el mortero premezclado son principalmente éter de metil celulosa (MC), éter de metil hidroxietil celulosa (MHEC), éter de metil hidroxipropil celulosa (MHPG), éter de hidroxipropil metil celulosa (HPMC). En el mortero premezclado, debido a que la celulosa iónica (sal de carboximetil celulosa) es inestable en presencia de iones de calcio, rara vez se utiliza en productos premezclados que utilizan cemento, cal apagada, etc. como materiales de cementación. En algunos lugares de China, la sal de carboximetil celulosa se utiliza como espesante para algunos productos de interior procesados con almidón modificado como principal material de cementación y polvo de Shuangfei como relleno. Este producto es propenso al moho y no es resistente al agua, y ahora está siendo eliminado gradualmente. La hidroxietil celulosa también se utiliza en algunos productos premezclados, pero tiene una participación de mercado muy pequeña.
3. Principales indicadores de rendimiento del éter de celulosa
(1) Solubilidad
La celulosa es un compuesto polimérico polihidroxilado que no se disuelve ni se funde. Después de la eterificación, la celulosa es soluble en agua, solución alcalina diluida y disolvente orgánico, y tiene termoplasticidad. La solubilidad depende principalmente de cuatro factores: primero, la solubilidad varía con la viscosidad, a menor viscosidad, mayor solubilidad. Segundo, las características de los grupos introducidos en el proceso de eterificación, a mayor grupo introducido, menor solubilidad; a más polar el grupo introducido, más fácil es disolver el éter de celulosa en agua. Tercero, el grado de sustitución y la distribución de los grupos eterificados en las macromoléculas. La mayoría de los éteres de celulosa solo se pueden disolver en agua bajo un cierto grado de sustitución. Cuarto, el grado de polimerización del éter de celulosa, a mayor grado de polimerización, menos soluble; a menor grado de polimerización, más amplio el rango de grado de sustitución que se puede disolver en agua.
(2) Retención de agua
La retención de agua es una característica importante del éter de celulosa, y es un aspecto que muchos fabricantes nacionales de polvo seco, especialmente aquellos en regiones del sur con altas temperaturas, prestan atención. Los factores que afectan la retención de agua del mortero incluyen la cantidad de éter de celulosa añadido, la viscosidad, la finura de las partículas y la temperatura del entorno de uso. A mayor cantidad de éter de celulosa añadido, mejor retención de agua; a mayor viscosidad, mejor retención de agua; y a mayor finura de las partículas, mejor retención de agua.
(3) Viscosidad
La viscosidad es un parámetro importante de los productos de éter de celulosa. Actualmente, los distintos fabricantes de éter de celulosa utilizan distintos métodos e instrumentos para medirla. Para un mismo producto, los resultados de viscosidad medidos con diferentes métodos difieren considerablemente, e incluso en algunos casos presentan diferencias de hasta el doble. Por lo tanto, al comparar la viscosidad, es necesario realizarla con los mismos métodos de prueba, incluyendo la temperatura, el rotor, etc.
En términos generales, cuanto mayor sea la viscosidad, mejor será el efecto de retención de agua. Sin embargo, cuanto mayor sea la viscosidad, mayor será el peso molecular del éter de celulosa, y la correspondiente disminución de su solubilidad tendrá un impacto negativo en la resistencia y el rendimiento de la construcción del mortero. Cuanto mayor sea la viscosidad, más obvio será el efecto espesante en el mortero, pero no es directamente proporcional. Cuanto mayor sea la viscosidad, más viscoso será el mortero húmedo. Durante la construcción, se manifiesta como pegado al raspador y alta adhesión al sustrato. Pero no es útil para aumentar la resistencia estructural del mortero húmedo en sí. Durante la construcción, el rendimiento anti-descuelgue no es obvio. Por el contrario, algunos éteres de metilcelulosa modificados de viscosidad media y baja tienen un excelente rendimiento en la mejora de la resistencia estructural del mortero húmedo.
(4) La finura de las partículas:
El éter de celulosa utilizado en morteros premezclados debe ser polvo, con bajo contenido de agua, y su finura también exige que entre el 20 % y el 60 % del tamaño de partícula sea inferior a 63 μm. La finura afecta la solubilidad del éter de celulosa. Los éteres de celulosa gruesos suelen presentarse en forma de gránulos, que son fáciles de dispersar y disolver en agua sin aglomerarse, pero su velocidad de disolución es muy lenta, por lo que no son adecuados para su uso en morteros premezclados (algunos productos domésticos son floculantes, difíciles de dispersar y disolver en agua y propensos a aglomerarse). En el mortero premezclado, el éter de celulosa se dispersa entre los áridos, los rellenos finos, el cemento y otros materiales cementantes. Solo un polvo lo suficientemente fino puede evitar la aglomeración del éter de celulosa al mezclarlo con agua. Cuando se añade éter de celulosa con agua para disolver la aglomeración, es muy difícil dispersarlo y disolverlo.
(5) Modificación del éter de celulosa
La modificación del éter de celulosa es la extensión de su rendimiento, y es la parte más importante. Las propiedades del éter de celulosa pueden mejorarse para optimizar su humectabilidad, dispersabilidad, adhesión, espesamiento, emulsificación, retención de agua y formación de película, así como su impermeabilidad al aceite.
4. Efecto de la temperatura ambiente sobre la retención de agua del mortero.
La retención de agua del éter de celulosa disminuye con el aumento de la temperatura. En aplicaciones prácticas de materiales, el mortero se aplica a menudo a sustratos calientes a altas temperaturas (superiores a 40 °C) en muchos entornos. La caída en la retención de agua resultó en un impacto notable en la trabajabilidad y la resistencia al agrietamiento. Su dependencia de la temperatura seguirá llevando al debilitamiento de las propiedades del mortero, y es particularmente crítico reducir la influencia de los factores de temperatura bajo esta condición. Las recetas de mortero se ajustaron adecuadamente y se realizaron muchos cambios importantes en las recetas estacionales. Aunque se aumentó la dosis (fórmula de verano), la trabajabilidad y la resistencia al agrietamiento aún no satisfacen las necesidades de uso, lo que requiere un tratamiento especial del éter de celulosa, como el aumento del grado de eterificación, etc., para que el efecto de retención de agua se pueda lograr a una temperatura relativamente alta. Mantiene un mejor efecto cuando es alto, por lo que proporciona un mejor rendimiento en condiciones severas.
5. Aplicación en mortero premezclado
En el mortero premezclado, el éter de celulosa actúa como retenedor de agua, espesante y mejorador del rendimiento constructivo. Una buena retención de agua evita que el mortero se lije, se pulverice y pierda resistencia por falta de agua o hidratación incompleta. Este efecto espesante mejora notablemente la resistencia estructural del mortero húmedo. La adición de éter de celulosa mejora significativamente la viscosidad del mortero húmedo y presenta una buena viscosidad en diversos sustratos, mejorando así el rendimiento del mortero húmedo y reduciendo los residuos. Además, el papel del éter de celulosa varía según el producto. Por ejemplo, en adhesivos para baldosas, el éter de celulosa puede aumentar y ajustar el tiempo de apertura; en morteros de proyección mecánica, mejora la resistencia estructural del mortero húmedo; en autonivelantes, previene asentamientos, segregación y estratificación. Por lo tanto, como aditivo importante, el éter de celulosa se utiliza ampliamente en morteros de polvo seco.
Hora de publicación: 11 de enero de 2023