1. Visión xeral
A hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) é un composto de alto peso molecular con excelente rendemento, que se usa amplamente en materiais de construción, especialmente na produción de morteiros a base de cemento. As principais funcións do HPMC no morteiro de cemento inclúen o espesamento, a retención de auga, a mellora das propiedades de unión e a mellora da traballabilidade. Comprender o comportamento de dispersión do HPMC no morteiro de cemento é de gran importancia para optimizar o seu rendemento.
2. Propiedades básicas da HPMC
O HPMC é un éter de celulosa non iónico, cuxas unidades estruturais están compostas por celulosa, hidroxipropilo e metilo. A estrutura química do HPMC dálle propiedades físicas e químicas únicas en solución acuosa:
Efecto espesante: a HPMC pode formar unha solución viscosa en auga, o que se debe principalmente ao feito de que despois de que se disolve en auga, as moléculas se enredan entre si para formar unha estrutura de rede.
Retención de auga: HPMC ten unha forte capacidade de retención de auga e pode atrasar a evaporación da auga, polo que desempeña un papel na retención de auga no morteiro de cemento.
Rendemento de adhesión: debido a que as moléculas de HPMC forman unha película protectora entre as partículas de cemento, mellora o rendemento de unión entre as partículas.
3. Proceso de dispersión de HPMC en morteiro de cemento
Proceso de disolución: primeiro o HPMC debe disolverse en auga. O proceso de disolución é que o po HPMC absorbe auga e incha, e se dispersa gradualmente para formar unha solución uniforme. Dado que a solubilidade de HPMC en auga está relacionada co seu grao de substitución (DS) e peso molecular, é fundamental escoller a especificación correcta de HPMC. A disolución de HPMC en auga é un proceso de difusión, que require axitación adecuada para acelerar a dispersión.
Uniformidade da dispersión: durante a disolución de HPMC, se a axitación é insuficiente ou as condicións de disolución son inadecuadas, a HPMC é propensa a formar aglomerados (ollos de peixe). Estes aglomerados son difíciles de disolver aínda máis, afectando así o rendemento do morteiro de cemento. Polo tanto, a axitación uniforme durante o proceso de disolución é un vínculo importante para garantir a dispersión uniforme de HPMC.
Interacción coas partículas de cemento: as cadeas de polímero formadas despois de disolverse o HPMC adsorberanse gradualmente na superficie das partículas de cemento e formarán unha ponte entre as partículas de cemento para formar unha película protectora. Esta película protectora pode aumentar a adhesión entre as partículas por unha banda e, por outra banda, pode formar unha barreira na superficie das partículas para atrasar a migración e a evaporación da auga.
Estabilidade de dispersión: a cadea polimérica de HPMC pode adsorber fisicamente con Ca2+, SiO2 e outros ións na superficie das partículas de cemento para estabilizar o seu estado de dispersión. Ao axustar o grao de substitución e o peso molecular de HPMC, pódese optimizar a súa estabilidade de dispersión no morteiro de cemento.
4. Optimización funcional de HPMC en morteiro de cemento
Efecto espesante:
O efecto espesante da HPMC no morteiro depende da súa concentración e peso molecular. As HPMC cun peso molecular máis elevado poden aumentar significativamente a viscosidade do morteiro, mentres que as HPMC cun peso molecular baixo poden producir un mellor efecto espesante a baixas concentracións.
O efecto espesante pode mellorar a traballabilidade do morteiro e facer que o morteiro teña un mellor rendemento de traballo, especialmente na construción vertical.
Retención de auga:
HPMC pode capturar eficazmente a humidade e estender o tempo aberto do morteiro. A retención de auga non só pode reducir os problemas de encollemento e rachaduras no morteiro, senón que tamén pode mellorar o rendemento de unión do morteiro sobre o substrato.
A capacidade de retención de auga da HPMC está intimamente relacionada coa súa solubilidade. Ao seleccionar HPMC cun grao de substitución adecuado, pódese optimizar o efecto de retención de auga do morteiro.
Propiedades de unión melloradas:
Dado que HPMC pode formar unha ponte pegajosa entre as partículas de cemento, pode mellorar eficazmente a forza de unión do morteiro, especialmente cando se usa en morteiros de illamento térmico e adhesivos para baldosas.
HPMC tamén pode mellorar o rendemento da construción reducindo a rápida evaporación da auga e proporcionando un tempo de traballo máis longo.
Rendemento da construción:
A aplicación de HPMC no morteiro pode mellorar significativamente o seu rendemento construtivo. HPMC fai que o morteiro teña unha mellor lubricidade e viscosidade, o que é fácil de aplicar e construír, especialmente nas operacións de detalle para garantir unha construción suave.
Ao axustar a cantidade e configuración de HPMC, pódense optimizar as propiedades reolóxicas do morteiro para adaptalo ás diferentes necesidades construtivas.
5. Exemplos de aplicación de HPMC en morteiro de cemento
Adhesivo para baldosas:
HPMC desempeña principalmente o papel de retención de auga e espesamento nos adhesivos para baldosas. Ao mellorar a retención de auga do adhesivo, HPMC pode prolongar o seu tempo aberto, proporcionar tempo de axuste suficiente e evitar que as tellas esvaren despois da construción.
O efecto de espesamento garante que o adhesivo non se flanque durante a construción da fachada, mellorando a comodidade e o efecto da construción.
Morteiro de illamento de muros exteriores:
No morteiro de illamento de paredes externas, a función principal do HPMC é mellorar a retención de auga e a resistencia ás fisuras do morteiro. Ao capturar a humidade, HPMC pode reducir eficazmente a contracción e a rachadura do morteiro durante o proceso de secado.
Dado que o morteiro de illamento ten altos requisitos para o rendemento da construción, o efecto espesante de HPMC pode garantir a distribución uniforme do morteiro na parede, mellorando así o rendemento xeral da capa de illamento.
Morteiro autonivelante:
HPMC no morteiro autonivelante pode garantir que non haxa estratificación ou filtración de auga durante o proceso de nivelación aumentando a viscosidade do morteiro, garantindo así a planitude e resistencia da autonivelación.
6. Tendencia de desenvolvemento futuro de HPMC
Protección verde e ambiental:
Coa mellora dos requisitos de protección ambiental, o desenvolvemento de produtos HPMC pouco tóxicos e biodegradables converterase nunha dirección importante no futuro.
HPMC verde e respectuoso co medio ambiente non só pode reducir o impacto sobre o medio ambiente, senón que tamén proporciona un ambiente operativo máis seguro durante a construción.
Alto rendemento:
Ao optimizar a estrutura molecular de HPMC, desenvólvense produtos HPMC de alto rendemento para satisfacer as aplicacións de morteiro de cemento con requisitos de maior rendemento.
Por exemplo, axustando o grao de substitución e o peso molecular de HPMC, pódense desenvolver produtos cunha viscosidade máis alta e unha retención de auga máis forte.
Aplicación intelixente:
Co desenvolvemento da ciencia dos materiais, a HPMC sensible á intelixencia aplícase ao morteiro de cemento, o que lle permite axustar o seu propio rendemento segundo os cambios ambientais, como o axuste automático da retención de auga baixo diferentes humidades.
A celulosa HPMC de alta calidade pode dispersar e proporcionar espesamento, retención de auga e un rendemento de construción mellorado no morteiro de cemento grazas á súa estrutura química e propiedades físicas únicas. Ao seleccionar e optimizar racionalmente o uso de HPMC, o rendemento global do morteiro de cemento pódese mellorar significativamente para satisfacer as necesidades dos diferentes escenarios de aplicación. No futuro, o desenvolvemento verde, de alto rendemento e intelixente de HPMC promoverá aínda máis a súa aplicación e desenvolvemento en materiais de construción.
Hora de publicación: 21-Xun-2024