Hidroxipropilmetilcelulosa

Descripción general: HPMC, polvo fibroso o granular blanco o blanquecino. Existen muchos tipos de celulosa y su uso es generalizado, pero nos centramos principalmente en clientes de la industria de materiales de construcción en polvo seco. La celulosa más común es la hipromelosa.

Proceso de producción: Las principales materias primas de HPMC son algodón refinado, cloruro de metilo, óxido de propileno; otras materias primas incluyen álcali en escamas, ácido, tolueno, isopropanol, etc. La celulosa de algodón refinado se trata con una solución alcalina a 35-40 °C durante media hora, se prensa, se pulveriza y se madura adecuadamente a 35 °C, de modo que el grado promedio de polimerización de la fibra alcalina obtenida se encuentre dentro del rango requerido. Se colocan las fibras alcalinas en el hervidor de eterificación, se añaden óxido de propileno y cloruro de metilo uno por uno y se eterifican a 50-80 °C durante 5 horas, con una presión máxima de aproximadamente 1,8 MPa. A continuación, se añade una cantidad adecuada de ácido clorhídrico y ácido oxálico al agua caliente a 90 °C para lavar el material y expandir su volumen. Se deshidrata con una centrífuga. Lavar hasta neutralidad y, cuando la humedad del material sea inferior al 60 %, secar con aire caliente a 130 °C hasta que alcance una temperatura inferior al 5 %. Función: retención de agua, espesamiento, tixotropía, antidescuelgue, trabajabilidad con incorporación de aire y retardo de fraguado.

Retención de agua: La retención de agua es la propiedad más importante del éter de celulosa. En la producción de mortero de yeso y otros materiales, su aplicación es esencial. Una alta retención de agua permite una reacción completa entre la ceniza de cemento y el yeso cálcico (cuanto más completa sea la reacción, mayor será la resistencia). En las mismas condiciones, cuanto mayor sea la viscosidad del éter de celulosa, mejor será la retención de agua (la diferencia por encima de 100.000 se reduce); cuanto mayor sea la dosis, mejor será la retención de agua; por lo general, una pequeña cantidad de éter de celulosa puede mejorar considerablemente el rendimiento del mortero. La tasa de retención de agua: cuando el contenido alcanza cierto nivel, la tendencia al aumento de la tasa de retención de agua se vuelve más lenta; la tasa de retención de agua del éter de celulosa suele disminuir con el aumento de la temperatura ambiente, pero algunos éteres de celulosa de alta gelificación también ofrecen un mejor rendimiento a altas temperaturas. Retención de agua. La interdifusión entre las moléculas de agua y las cadenas moleculares de éter de celulosa permite que las moléculas de agua ingresen al interior de las cadenas macromoleculares de éter de celulosa y reciban una fuerte fuerza de unión, formando así agua libre, enredando agua y mejorando la retención de agua de la lechada de cemento.

Espesante, tixotrópico y antidescuelgue: ¡Imparte una excelente viscosidad al mortero húmedo! Aumenta significativamente la adherencia entre el mortero húmedo y la capa base, mejorando así su comportamiento antidescuelgue. El efecto espesante de los éteres de celulosa también aumenta la resistencia a la dispersión y la homogeneidad de los materiales recién mezclados, previniendo la delaminación, segregación y exudación. El efecto espesante de los éteres de celulosa sobre los materiales a base de cemento se debe a la viscosidad de las soluciones de éter de celulosa. En las mismas condiciones, cuanto mayor sea la viscosidad del éter de celulosa, mejor será la viscosidad del material a base de cemento modificado; sin embargo, si la viscosidad es demasiado alta, afectará la fluidez y la operabilidad del material (como la llana pegajosa y la rasqueta). El mortero autonivelante y el hormigón autocompactante que requieren alta fluidez requieren una baja viscosidad del éter de celulosa. Además, el efecto espesante del éter de celulosa aumentará la demanda de agua de los materiales a base de cemento y el rendimiento del mortero. Las soluciones acuosas de éter de celulosa de alta viscosidad presentan una alta tixotropía, característica fundamental del éter de celulosa. Las soluciones acuosas de celulosa generalmente presentan propiedades de flujo pseudoplástico, no tixotrópico, por debajo de su temperatura de gel, pero propiedades de flujo newtoniano a bajas velocidades de cizallamiento. La pseudoplasticidad aumenta con el aumento del peso molecular o la concentración del éter de celulosa. Los geles estructurales se forman al aumentar la temperatura, lo que produce un flujo tixotrópico elevado. Los éteres de celulosa con altas concentraciones y baja viscosidad presentan tixotropía incluso por debajo de la temperatura de gel. Esta propiedad es muy beneficiosa en la construcción de morteros de construcción, ya que permite ajustar su nivelación y descuelgue. Cabe destacar que, a mayor viscosidad del éter de celulosa, mejor retención de agua; sin embargo, a mayor viscosidad, mayor peso molecular relativo del éter de celulosa y, por consiguiente, menor solubilidad, lo que afecta negativamente la concentración y la trabajabilidad del mortero.

Causa: El éter de celulosa tiene un evidente efecto inclusor de aire en los materiales a base de cemento fresco. El éter de celulosa posee un grupo hidrófilo (grupo hidroxilo, grupo éter) y un grupo hidrófobo (grupo metilo, anillo de glucosa), es un surfactante, posee actividad superficial y, por lo tanto, tiene un efecto inclusor de aire. Este efecto inclusor de aire del éter de celulosa produce un efecto de "bola", que puede mejorar el rendimiento del material recién mezclado, como el aumento de la plasticidad y la suavidad del mortero durante la operación, lo cual es beneficioso para la pavimentación del mortero; también aumenta el rendimiento del mortero, reduciendo el costo de producción del mortero; pero aumenta la porosidad del material endurecido y reduce sus propiedades mecánicas, como la resistencia y el módulo elástico. Como surfactante, el éter de celulosa también tiene un efecto humectante o lubricante sobre las partículas de cemento, lo que, junto con su efecto inclusor de aire, aumenta la fluidez de los materiales a base de cemento, pero su efecto espesante la reduce. El efecto de flujo es una combinación de plastificantes y espesantes. Cuando el contenido de éter de celulosa es muy bajo, se manifiesta principalmente como un efecto plastificante o reductor de agua; cuando el contenido es alto, el efecto espesante del éter de celulosa aumenta rápidamente y su efecto inclusor de aire tiende a saturarse, lo que aumenta el rendimiento. Efecto espesante o mayor demanda de agua.

Retardo de fraguado: El éter de celulosa puede retrasar el proceso de hidratación del cemento. Los éteres de celulosa confieren al mortero diversas propiedades beneficiosas, además de reducir la liberación temprana de calor de hidratación del cemento y retrasar el proceso cinético de hidratación del mismo. Esto resulta desfavorable para el uso del mortero en regiones frías. Este retraso se debe a la adsorción de las moléculas de éter de celulosa en productos de hidratación como CSH y Ca(OH)2. Debido al aumento de la viscosidad de la solución porosa, el éter de celulosa reduce la movilidad de los iones en la solución, retrasando así el proceso de hidratación. Cuanto mayor sea la concentración de éter de celulosa en el material de gel mineral, más pronunciado será el efecto del retraso de hidratación. Los éteres de celulosa no solo retrasan el fraguado, sino también el proceso de endurecimiento del sistema de mortero de cemento. El efecto de retardo del éter de celulosa depende no solo de su concentración en el sistema de gel mineral, sino también de su estructura química. Cuanto mayor sea el grado de metilación del HEMC, mejor será el efecto retardante del éter de celulosa. Este efecto retardante es mayor. Sin embargo, la viscosidad del éter de celulosa tiene poco efecto en la cinética de hidratación del cemento. Al aumentar el contenido de éter de celulosa, el tiempo de fraguado del mortero aumenta significativamente. Existe una buena correlación no lineal entre el tiempo de fraguado inicial del mortero y el contenido de éter de celulosa, y el tiempo de fraguado final tiene una buena correlación lineal con el contenido de éter de celulosa. Podemos controlar el tiempo de operación del mortero modificando el contenido de éter de celulosa. En el producto, este desempeña un papel en la retención de agua, el espesamiento, el retraso de la hidratación del cemento y la mejora del rendimiento constructivo. Una buena capacidad de retención de agua permite una reacción más completa entre el cemento, el yeso y la ceniza de calcio, aumenta significativamente la viscosidad en húmedo, mejora la adherencia del mortero y, al mismo tiempo, puede mejorar adecuadamente la resistencia a la tracción y al cizallamiento, mejorando considerablemente el efecto constructivo y la eficiencia del trabajo. Tiempo ajustable. Mejora la pulverizabilidad o bombeo del mortero, así como la resistencia estructural. En el proceso de aplicación real, es necesario determinar el tipo, la viscosidad y la cantidad de celulosa de acuerdo con los diferentes productos, hábitos de construcción y entorno.