1. Ülevaade
Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on suurepärase jõudlusega kõrgmolekulaarne ühend, mida kasutatakse laialdaselt ehitusmaterjalides, eriti tsemendipõhise mördi tootmisel. HPMC põhifunktsioonid tsemendimördis on paksenemine, vee kinnipidamine, sidumisomaduste parandamine ja töödeldavuse parandamine. HPMC dispersioonikäitumise mõistmine tsemendimördis on selle toimivuse optimeerimisel väga oluline.
2. HPMC põhiomadused
HPMC on mitteioonne tsellulooseeter, mille struktuuriüksused koosnevad tselluloosist, hüdroksüpropüülist ja metüülist. HPMC keemiline struktuur annab sellele vesilahuses ainulaadsed füüsikalised ja keemilised omadused:
Paksendav toime: HPMC võib moodustada vees viskoosse lahuse, mis on peamiselt tingitud asjaolust, et pärast vees lahustumist on molekulid üksteisega põimunud, moodustades võrgustruktuuri.
Veepeetus: HPMC-l on tugev veepidavus ja see võib vee aurustumist edasi lükata, mängides seega rolli vee hoidmisel tsemendimördis.
Adhesioonivõime: kuna HPMC molekulid moodustavad tsemendiosakeste vahel kaitsekile, paraneb osakeste vaheline side.
3. HPMC dispersiooniprotsess tsemendimördis
Lahustumisprotsess: HPMC tuleb esmalt vees lahustada. Lahustumisprotsess seisneb selles, et HPMC pulber imab vett ja paisub ning dispergeerub järk-järgult, moodustades ühtlase lahuse. Kuna HPMC lahustuvus vees on seotud selle asendusastmega (DS) ja molekulmassiga, on ülioluline valida õige HPMC spetsifikatsioon. HPMC lahustumine vees on difusiooniprotsess, mis nõuab dispersiooni kiirendamiseks nõuetekohast segamist.
Dispersiooni ühtlus: HPMC lahustumisel, kui segamine on ebapiisav või lahustumistingimused on sobimatud, võib HPMC moodustada aglomeraate (kalasilma). Neid aglomeraate on raske edasi lahustada, mõjutades seega tsemendimördi toimivust. Seetõttu on ühtlane segamine lahustumisprotsessi ajal oluline lüli HPMC ühtlase dispersiooni tagamiseks.
Koostoime tsemendiosakestega: Pärast HPMC lahustumist moodustunud polümeeriahelad adsorbeeruvad järk-järgult tsemendiosakeste pinnale ja silduvad tsemendiosakeste vahel, moodustades kaitsekile. See kaitsekile võib ühelt poolt suurendada osakeste vahelist adhesiooni ja teisest küljest võib see moodustada osakeste pinnale barjääri, mis aeglustab vee migratsiooni ja aurustumist.
Dispersiooni stabiilsus: HPMC polümeerahel võib füüsikaliselt adsorbeeruda Ca2+, SiO2 ja muude ioonidega tsemendiosakeste pinnal, et stabiliseerida selle dispersiooni olekut. Reguleerides HPMC asendusastet ja molekulmassi, saab optimeerida selle dispersiooni stabiilsust tsemendimördis.
4. HPMC funktsionaalne optimeerimine tsemendimördis
Paksendav toime:
HPMC paksendav toime mördis sõltub selle kontsentratsioonist ja molekulmassist. Suurema molekulmassiga HPMC võib oluliselt tõsta mördi viskoossust, samas kui madala molekulmassiga HPMC võib madalatel kontsentratsioonidel anda parema paksendava efekti.
Paksendav efekt võib parandada mördi töödeldavust ja muuta mördi töövõime paremaks, eriti vertikaalse konstruktsiooni korral.
Veepeetus:
HPMC suudab tõhusalt koguda niiskust ja pikendada mördi lahtiolekuaega. Veepeetus ei vähenda mitte ainult mördi kokkutõmbumise ja pragunemise probleeme, vaid parandab ka mördi nakkuvust aluspinnaga.
HPMC veepeetusvõime on tihedalt seotud selle lahustuvusega. Valides sobiva asendusastmega HPMC, saab optimeerida mördi veepidavust.
Paremad sidumisomadused:
Kuna HPMC võib moodustada kleepuva silla tsemendiosakeste vahel, võib see tõhusalt parandada mördi nakketugevust, eriti kui seda kasutatakse soojusisolatsioonimördis ja plaadiliimides.
HPMC võib parandada ka ehitustulemusi, vähendades vee kiiret aurustumist ja pakkudes pikemat tööaega.
Ehituse jõudlus:
HPMC kasutamine mördis võib oluliselt parandada selle ehitusomadusi. HPMC muudab mördi parema määrimise ja viskoossusega, mida on lihtne peale kanda ja konstrueerida, eriti detailides, et tagada sujuv ehitus.
HPMC kogust ja konfiguratsiooni kohandades saab mördi reoloogilisi omadusi optimeerida, et kohandada seda erinevate ehitusvajadustega.
5. HPMC kasutusnäited tsemendimördis
Plaadiliim:
HPMC mängib peamiselt plaadiliimides vee kinnihoidmise ja paksenemise rolli. Parandades liimi veepidavust, saab HPMC pikendada selle lahtiolekuaega, pakkuda piisavat reguleerimisaega ja vältida plaatide libisemist pärast ehitamist.
Paksendav efekt tagab, et liim ei vaju fassaadi ehitamisel, parandades ehituse mugavust ja efekti.
Välisseinte isolatsioonimört:
Välisseinte isolatsioonimördis on HPMC põhiülesanne parandada mördi veepidavust ja pragunemiskindlust. Niiskuse sidumisega saab HPMC tõhusalt vähendada mördi kokkutõmbumist ja pragunemist kuivatusprotsessi ajal.
Kuna isolatsioonimördil on kõrged nõuded ehitustegevusele, võib HPMC paksendav toime tagada mördi ühtlase jaotumise seinal, parandades seeläbi isolatsioonikihi üldist jõudlust.
Isetasanduv mört:
Isetasanduvas mördis olev HPMC suudab tagada, et tasandusprotsessi ajal ei toimuks kihistumist ega vee imbumist, suurendades mördi viskoossust, tagades seeläbi isetasanduvuse tasasuse ja tugevuse.
6. HPMC edasine arengusuund
Roheline ja keskkonnakaitse:
Keskkonnakaitse nõuete paranemisega saab tulevikus oluliseks suunaks vähetoksiliste ja biolagunevate HPMC toodete arendamine.
Roheline ja keskkonnasõbralik HPMC ei saa mitte ainult vähendada mõju keskkonnale, vaid tagada ka ohutuma töökeskkonna ehituse ajal.
Kõrge jõudlus:
HPMC molekulaarstruktuuri optimeerimisega töötatakse välja suure jõudlusega HPMC tooted, mis vastavad kõrgemate jõudlusnõuetega tsemendimördi rakendustele.
Näiteks HPMC asendusastme ja molekulmassi reguleerimisega saab välja töötada kõrgema viskoossusega ja tugevama veepeetusega tooteid.
Arukas rakendus:
Materjaliteaduse arenedes rakendatakse tsemendimörtile intelligentset reageerivat HPMC-d, mis võimaldab sellel kohandada oma jõudlust vastavalt keskkonnamuutustele, näiteks reguleerida automaatselt veepeetust erinevatel õhuniiskustel.
Kvaliteetne tselluloos HPMC võib oma ainulaadse keemilise struktuuri ja füüsikaliste omaduste kaudu tõhusalt hajutada ja pakkuda tsemendimördis paksenemist, veepeetust ja paremaid ehitusomadusi. Ratsionaalselt valides ja optimeerides HPMC kasutamist, saab tsemendimördi üldist jõudlust oluliselt parandada, et see vastaks erinevate kasutusstsenaariumide vajadustele. Tulevikus edendab HPMC roheline, suure jõudlusega ja intelligentne arendus veelgi selle rakendamist ja arendamist ehitusmaterjalides.
Postitusaeg: 21. juuni 2024