En el mortero listo para mezclar, la cantidad adicional de éter de celulosa es muy baja, pero puede mejorar significativamente el rendimiento del mortero húmedo, y es un aditivo principal que afecta el rendimiento de la construcción del mortero. Selección razonable de éteres de celulosa de diferentes variedades, diferentes viscosidades, diferentes tamaños de partículas, diferentes grados de viscosidad y cantidades adicionales tendrán un impacto positivo en la mejora del rendimiento del mortero de polvo seco. En la actualidad, muchos morteros de mampostería y enlucido tienen un bajo rendimiento de retención de agua, y la lechada de agua se separará después de unos minutos de pie. La retención de agua es un rendimiento importante del éter metilcelulosa, y también es un rendimiento que muchos fabricantes de morteros domésticos en seco, especialmente aquellos en regiones del sur con altas temperaturas, prestan atención. Los factores que afectan el efecto de retención de agua del mortero de mezcla seca incluyen la cantidad de MC agregada, la viscosidad de MC, la finura de las partículas y la temperatura del entorno de uso.
1. Concepto
Éter de celulosaes un polímero sintético hecho de celulosa natural a través de la modificación química. El éter de celulosa es un derivado de la celulosa natural. La producción de éter de celulosa es diferente de los polímeros sintéticos. Su material más básico es la celulosa, un compuesto de polímero natural. Debido a la particularidad de la estructura de celulosa natural, la celulosa en sí no tiene capacidad para reaccionar con los agentes de eterificación. Sin embargo, después del tratamiento del agente de hinchamiento, los fuertes enlaces de hidrógeno entre las cadenas moleculares y las cadenas se destruyen, y la liberación activa del grupo hidroxilo se convierte en una celulosa alcalina reactiva. Obtener éter de celulosa.
Las propiedades de los éteres de celulosa dependen del tipo, número y distribución de sustituyentes. La clasificación de éteres de celulosa también se basa en el tipo de sustituyentes, grado de eterificación, solubilidad y propiedades de aplicación relacionadas. Según el tipo de sustituyentes en la cadena molecular, se puede dividir en mono-ether y éter mixto. El MC que usualmente usamos es mono-ETER, y el HPMC es mixto éter. Metilulosa Ether MC es el producto después de que el grupo hidroxilo en la unidad de glucosa de celulosa natural se sustituya por metoxi. Es un producto obtenido al sustituir una parte del grupo hidroxilo en la unidad con un grupo metoxi y otra parte con un grupo hidroxipropilo. La fórmula estructural es [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X HEMC éter de éter de hidroxietilo metilelulosa, estas son las principales variedades ampliamente utilizadas y vendidas en el mercado.
En términos de solubilidad, se puede dividir en iónico y no iónico. Los éteres de celulosa no iónica solubles en agua se componen principalmente de dos series de éteres alquílicas y éteres hidroxialalcilo. El CMC iónico se usa principalmente en detergentes sintéticos, impresión y teñido textiles, exploración de alimentos y aceite. MC no iónico, HPMC, HEMC, etc. se utilizan principalmente en materiales de construcción, recubrimientos de látex, medicamentos, productos químicos diarios, etc. se usan como espesante, agente de retención de agua, estabilizador, dispersante y agente de formación de películas.
2. Retención del agua de éter de celulosa
Retención del agua del éter de celulosa: en la producción de materiales de construcción, especialmente el mortero de polvo seco, el éter de celulosa juega un papel irremplazable, especialmente en la producción de mortero especial (mortero modificado), es un componente indispensable e importante.
El importante papel del éter de celulosa soluble en agua en el mortero tiene tres aspectos, uno es una excelente capacidad de retención de agua, la otra es la influencia en la consistencia y la tixotropía del mortero, y la tercera es la interacción con el cemento. El efecto de retención de agua del éter de celulosa depende de la absorción de agua de la capa base, la composición del mortero, el grosor de la capa de mortero, la demanda de agua del mortero y el tiempo de ajuste del material de ajuste. La retención de agua del éter de celulosa en sí proviene de la solubilidad y deshidratación del éter de celulosa en sí. Como todos sabemos, aunque la cadena molecular de celulosa contiene una gran cantidad de grupos OH altamente hidratables, no es soluble en el agua, porque la estructura de celulosa tiene un alto grado de cristalinidad.
La capacidad de hidratación de los grupos hidroxilo solo no es suficiente para cubrir los fuertes enlaces de hidrógeno y las fuerzas de van der Waals entre las moléculas. Por lo tanto, solo aumenta pero no se disuelve en el agua. Cuando se introduce un sustituyente en la cadena molecular, no solo el sustituyente destruye la cadena de hidrógeno, sino que también se destruye el enlace de hidrógeno entre cadena debido a la cuña del sustituyente entre las cadenas adyacentes. Cuanto mayor sea el sustituyente, mayor es la distancia entre las moléculas. Cuanto mayor es la distancia. Cuanto mayor sea el efecto de destruir enlaces de hidrógeno, el éter de celulosa se vuelve soluble en agua después de que la red de celulosa se expande y la solución entra, formando una solución de alta viscosidad. Cuando la temperatura aumenta, la hidratación del polímero se debilita y se conduce el agua entre las cadenas. Cuando el efecto de deshidratación es suficiente, las moléculas comienzan a agregarse, formando un gel de estructura de red tridimensional y dobladas.
Los factores que afectan la retención de mortero del agua incluyen la viscosidad del éter de celulosa, la cantidad agregada, la finura de las partículas y la temperatura de uso.
Cuanto mayor sea la viscosidad del éter de celulosa, mejor será el rendimiento de retención de agua. La viscosidad es un parámetro importante del rendimiento de MC. En la actualidad, los diferentes fabricantes de MC utilizan diferentes métodos e instrumentos para medir la viscosidad de MC. Los métodos principales son Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde y Brookfield, etc. Para el mismo producto, los resultados de la viscosidad medidos por diferentes métodos son muy diferentes, y algunos incluso tienen diferencias duplicadas. Por lo tanto, al comparar la viscosidad, debe llevarse a cabo entre los mismos métodos de prueba, incluida 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 y mayor es el peso molecular de MC, la disminución correspondiente en su solubilidad tendrá un impacto negativo en la resistencia y el rendimiento de la construcción del mortero. Cuanto mayor sea la viscosidad, más obvio es el efecto de engrosamiento sobre el mortero, pero no es directamente proporcional. Cuanto mayor sea la viscosidad, más viscoso será el mortero húmedo, es decir, durante la construcción, se manifiesta como pegado al raspador y una alta adhesión al sustrato. Pero no es útil aumentar la resistencia estructural del mortero húmedo. Durante la construcción, el rendimiento anti-sag no es obvio. Por el contrario, algunos éteres de metil celululosa mediana y baja viscosidad pero modificadas tienen un excelente rendimiento para mejorar la resistencia estructural del mortero húmedo.
Cuanto mayor sea la cantidad de éter de celulosa agregada al mortero, mejor será el rendimiento de retención de agua y mayor es la viscosidad, mejor será el rendimiento de retención de agua.
Para el tamaño de la partícula, cuanto más fino sea la partícula, mejor será la retención de agua. Después de que las grandes partículas de éter de celulosa entran en contacto con el agua, la superficie se disuelve y forma un gel para envolver el material para evitar que las moléculas de agua continúen infiltrándose. A veces no se puede dispersar y disolver uniformemente incluso después de agitar a largo plazo, formando una solución floculenta turbia o aglomeración. Afecta en gran medida la retención de agua de su éter de celulosa, y la solubilidad es uno de los factores para elegir éter de celulosa.
La finura también es un índice de rendimiento importante de éter metilcelulosa. Se requiere que el MC utilizado para mortero de polvo seco sea en polvo, con bajo contenido de agua, y la finura también requiere 20% ~ 60% del tamaño de partícula para ser inferior a 63um. La finura afecta la solubilidad del éter metilcelulosa. El MC grueso suele ser granular, y es fácil de disolver en el agua sin aglomeración, pero la velocidad de disolución es muy lenta, por lo que no es adecuado para su uso en mortero de polvo seco. En mortero de polvo seco, MC se dispersa entre agregados, rellenos finos y cemento y otros materiales de cementación. Solo el polvo lo suficientemente fino puede evitar la aglomeración de éter metilcelulosa al mezclar con agua. Cuando se agrega MC con agua para disolver los aglomerados, es muy difícil dispersar y disolverse.
MC grueso no solo es un desperdicio, sino que también reduce la fuerza local del mortero. Cuando se aplica un mortero de polvo tan seco en un área grande, la velocidad de curado del mortero de polvo seco local se reducirá significativamente, y aparecerán grietas debido a diferentes tiempos de curado. Para el mortero rociado con construcción mecánica, el requisito de finura es mayor debido al tiempo de mezcla más corto.
La finura de MC también tiene un cierto impacto en su retención de agua. En términos generales, para los éteres de metilo con la misma viscosidad pero diferente finura, bajo la misma cantidad de adición, más fino más fino mejor será el efecto de retención de agua.
La retención de agua de MC también está relacionada con la temperatura utilizada, y la retención de agua de metilcelulosa éter disminuye con el aumento de la temperatura. Sin embargo, en aplicaciones de materiales reales, el mortero de polvo seco a menudo se aplica a sustratos calientes a altas temperaturas (más de 40 grados) en muchos entornos, como la masilla de pared exterior enyesado bajo el sol en verano, que a menudo acelera el curado de cemento y endurecimiento de mortero de polvo seco. La disminución de la tasa de retención de agua conduce a la sensación obvia de que tanto la trabajabilidad como la resistencia a las grietas se ven afectadas, y es particularmente crítico reducir la influencia de los factores de temperatura bajo esta condición.
Aunque los aditivos de éter de metil hidroxietilcelulosa se considera actualmente a la vanguardia del desarrollo tecnológico, su dependencia de la temperatura aún conducirá al debilitamiento del rendimiento del mortero de polvo seco. Aunque la cantidad de metil hidroxietilcelulosa aumenta (fórmula de verano), la trabajabilidad y la resistencia a las grietas aún no pueden satisfacer las necesidades de uso. A través de algún tratamiento especial en MC, como aumentar el grado de eterificación, etc., el efecto de retención de agua puede mantenerse a una temperatura más alta, para que pueda proporcionar un mejor rendimiento en condiciones duras.
3. Engrosamiento y tixotropía de éter de celulosa
Engrosamiento y tixotropía del éter de celulosa: la segunda función del éter de celulosa: el efecto de espesor depende de: el grado de polimerización de éter de celulosa, concentración de solución, velocidad de corte, temperatura y otras condiciones. La propiedad gelificante de la solución es exclusiva de la alquilululosa y sus derivados modificados. Las propiedades de gelificación están relacionadas con el grado de sustitución, concentración de solución y aditivos. Para los derivados modificados con hidroxiocilo, las propiedades de gel también están relacionadas con el grado de modificación de hidroxialcilo. Se puede preparar una solución al 10% -15% para MC y HPMC de baja viscosidad, se puede preparar una solución al 5% -10% para MC y HPMC de viscosidad media, y la solución al 2% -3% solo se puede preparar para MC y HPMC de alta viscosidad. Por lo general, la clasificación de viscosidad del éter de celulosa también se califica con una solución al 1% -2%.
El éter de celulosa de alto peso molecular tiene una alta eficiencia de engrosamiento. Los polímeros con diferentes pesos moleculares tienen diferentes viscosidades en la misma solución de concentración. Alto grado. La viscosidad objetivo solo se puede lograr agregando una gran cantidad de éter de celulosa de bajo peso molecular. Su viscosidad tiene poca dependencia de la velocidad de corte, y la alta viscosidad alcanza la viscosidad objetivo, lo que requiere menos adición, y la viscosidad depende de la eficiencia de engrosamiento. Por lo tanto, para lograr una cierta consistencia, se debe garantizar una cierta cantidad de éter de celulosa (concentración de la solución) y viscosidad de la solución. La temperatura del gel de la solución también disminuye linealmente con el aumento de la concentración de la solución, y se gela a temperatura ambiente después de alcanzar una cierta concentración. La concentración gelificante de HPMC es relativamente alta a temperatura ambiente.
La consistencia también se puede ajustar eligiendo el tamaño de la partícula y eligiendo éteres de celulosa con diferentes grados de modificación. La llamada modificación es introducir un cierto grado de sustitución de grupos hidroxialalcilo en la estructura esquelética de MC. Al cambiar los valores de sustitución relativa de los dos sustituyentes, es decir, los valores de sustitución relativa de DS y MS de los grupos metoxi e hidroxialcilo que a menudo decimos. Se pueden obtener varios requisitos de rendimiento del éter de celulosa cambiando los valores de sustitución relativa de los dos sustituyentes.
La relación entre la consistencia y la modificación: la adición de éter de celulosa afecta el consumo de agua de mortero, cambiar la relación de agua de agua de agua y cemento es el efecto engrosamiento, cuanto mayor sea la dosis, mayor será el consumo de agua.
Los éteres de celulosa utilizados en materiales de construcción en polvo deben disolver rápidamente en agua fría y proporcionar una consistencia adecuada para el sistema. Si se le da una cierta velocidad de corte, todavía se vuelve floculento y bloqueo coloidal, que es un producto de calidad inferior o de baja calidad.
También existe una buena relación lineal entre la consistencia de la pasta de cemento y la dosis del éter de celulosa. El éter de celulosa puede aumentar en gran medida la viscosidad del mortero. Cuanto más grande es la dosis, más obvio es el efecto. La solución acuosa de éter de celulosa de alta viscosidad tiene una tixotropía alta, que también es una característica importante del éter de celulosa. Las soluciones acuosas de los polímeros MC generalmente tienen fluidez pseudoplástica y no tixotrópica por debajo de la temperatura de su gel, pero las propiedades de flujo newtoniano a bajas tasas de corte. La pseudoplasticidad aumenta con el peso molecular o la concentración de éter de celulosa, independientemente del tipo de sustituyente y el grado de sustitución. Por lo tanto, los éteres de celulosa del mismo grado de viscosidad, sin importar MC, HPMC, HEMC, siempre exhibirán las mismas propiedades reológicas siempre que la concentración y la temperatura se mantengan constantes.
Los geles estructurales se forman cuando se eleva la temperatura y se producen flujos altamente tixotrópicos. La alta concentración y la baja viscosidad de los éteres de celulosa muestran tixotropía incluso por debajo de la temperatura del gel. Esta propiedad es de gran beneficio para el ajuste de la nivelación y la caída en la construcción del mortero del edificio. Debe explicarse aquí que cuanto mayor sea la viscosidad del éter de celulosa, mejor será la retención de agua, pero cuanto mayor sea la viscosidad, mayor será el peso molecular relativo del éter de celulosa y la disminución correspondiente en su solubilidad, lo que tiene un impacto negativo en la concentración y el rendimiento de la construcción de mortero. Cuanto mayor sea la viscosidad, más obvio es el efecto de engrosamiento sobre el mortero, pero no es completamente proporcional. Alguna viscosidad media y baja, pero el éter de celulosa modificado tiene un mejor rendimiento para mejorar la resistencia estructural del mortero húmedo. Con el aumento de la viscosidad, la retención de agua del éter de celulosa mejora.
4. Retraso del éter de celulosa
Retraso del éter de celulosa: la tercera función del éter de celulosa es retrasar el proceso de hidratación del cemento. Celulosa dotas de éter mortero con diversas propiedades beneficiosas, y también reduce el calor de hidratación temprana del cemento y retrasa el proceso dinámico de la hidratación del cemento. Esto es desfavorable para el uso de mortero en regiones frías. Este efecto de retraso es causado por la adsorción de moléculas de éter de celulosa en productos de hidratación como CSH y CA (OH) 2. Debido al aumento en la viscosidad de la solución de poro, 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 es el efecto del retraso de hidratación. El éter de celulosa no solo retrasa la configuración, sino que también retrasa el proceso de endurecimiento del sistema de mortero de cemento. El efecto de retraso del éter de celulosa depende no solo de su concentración en el sistema de gel mineral, sino también de la estructura química. Cuanto mayor sea el grado de metilación de HEMC, mejor será el efecto de retraso del éter de celulosa. La relación entre la sustitución hidrofílica con la sustitución del aumento del agua El efecto de retraso es más fuerte. Sin embargo, la viscosidad del éter de celulosa tiene poco efecto sobre la cinética de hidratación del cemento.
Con el aumento del contenido de éter de celulosa, el tiempo de establecimiento de mortero aumenta significativamente. Existe una buena correlación no lineal entre el tiempo de ajuste inicial de mortero y el contenido de éter de celulosa, y una buena correlación lineal entre el tiempo de ajuste final y el contenido de éter de celulosa. Podemos controlar el tiempo operativo del mortero cambiando la cantidad de éter de celulosa.
Para resumir, en mortero listo para mezclar,éter de celulosadesempeña un papel en la retención de agua, engrosando, retrasando el poder de hidratación del cemento y mejorando el rendimiento de la construcción. La buena capacidad de retención de agua hace que la hidratación del cemento sea más completa, puede mejorar la viscosidad húmeda del mortero húmedo, aumentar la resistencia de unión del mortero y ajustar el tiempo. Agregar éter de celulosa al mortero de pulverización mecánica puede mejorar el rendimiento de pulverización o bombeo y resistencia estructural del mortero. Por lo tanto, el éter de celulosa se está utilizando ampliamente como un aditivo importante en el mortero listo para mezclar.
Tiempo de publicación: abril-28-2024