1. Panoramica
L'idrossipropil metilcellulosio (HPMC) è un composto ad alta molecolare con prestazioni eccellenti, che è ampiamente utilizzato nei materiali da costruzione, in particolare nella produzione di malta a base di cemento. Le principali funzioni di HPMC nel mortaio di cemento comprendono ispessimento, ritenzione idrica, miglioramento delle proprietà di legame e miglioramento della lavorabilità. Comprendere il comportamento di dispersione di HPMC nel mortaio di cemento è di grande significato per ottimizzare le sue prestazioni.
2. Proprietà di base di HPMC
L'HPMC è un etere di cellulosa non ionico, le cui unità strutturali sono composte da cellulosa, idrossipropil e metil. La struttura chimica di HPMC gli conferisce proprietà fisiche e chimiche uniche in soluzione acquosa:
Effetto ispessimento: HPMC può formare una soluzione viscosa in acqua, che è principalmente dovuta al fatto che dopo che viene sciolto in acqua, le molecole sono impigliate tra loro per formare una struttura di rete.
Ritenzione idrica: HPMC ha una forte capacità di ritenzione idrica e può ritardare l'evaporazione dell'acqua, svolgendo così un ruolo nel mantenimento dell'acqua nel mortaio del cemento.
Performance di adesione: poiché le molecole HPMC formano un film protettivo tra particelle di cemento, è migliorata la prestazione di legame tra le particelle.
3. Processo di dispersione di HPMC nel mortaio di cemento
Processo di dissoluzione: HPMC deve essere sciolto prima in acqua. Il processo di dissoluzione è che la polvere HPMC assorbe l'acqua e si gonfia e si disperde gradualmente per formare una soluzione uniforme. Poiché la solubilità di HPMC in acqua è correlata al suo grado di sostituzione (DS) e al peso molecolare, è fondamentale scegliere le specifiche HPMC giuste. La dissoluzione di HPMC nell'acqua è un processo di diffusione, che richiede un corretto agitazione per accelerare la dispersione.
Uniformità di dispersione: durante lo scioglimento di HPMC, se l'agitazione è insufficiente o le condizioni di dissoluzione sono inappropriate, l'HPMC è soggetto a formare agglomerati (occhi di pesce). Questi agglomerati sono difficili da dissolversi ulteriormente, influenzando così le prestazioni del mortaio di cemento. Pertanto, l'agitazione uniforme durante il processo di dissoluzione è un collegamento importante per garantire la dispersione uniforme di HPMC.
Interazione con particelle di cemento: le catene polimeriche formate dopo l'HPMC si dissolveranno gradualmente adsorbite sulla superficie delle particelle di cemento e del ponte tra le particelle di cemento per formare un film protettivo. Questo film protettivo può aumentare l'adesione tra le particelle da un lato e, dall'altro, può formare una barriera sulla superficie delle particelle per ritardare la migrazione e l'evaporazione dell'acqua.
Stabilità di dispersione: la catena polimerica di HPMC può essere adsorbita fisicamente con Ca2+, SiO2 e altri ioni sulla superficie delle particelle di cemento per stabilizzare il suo stato di dispersione. Regolando il grado di sostituzione e il peso molecolare di HPMC, la sua stabilità di dispersione nel mortaio del cemento può essere ottimizzata.
4. Ottimizzazione funzionale di HPMC nel mortaio di cemento
Effetto ispessimento:
L'effetto ispessimento di HPMC nella malta dipende dalla sua concentrazione e peso molecolare. L'HPMC con un peso molecolare più elevato può aumentare significativamente la viscosità del mortaio, mentre HPMC con un basso peso molecolare può produrre un migliore effetto ispessimento a basse concentrazioni.
L'effetto ispessimento può migliorare la lavorabilità del mortaio e far sì che il mortaio abbia prestazioni di lavoro migliori, specialmente nella costruzione verticale.
Conservazione dell'acqua:
L'HPMC può catturare efficacemente l'umidità ed estendere il tempo aperto del mortaio. La ritenzione idrica può non solo ridurre i problemi di restringimento e cracking nel mortaio, ma anche migliorare le prestazioni di legame del mortaio sul substrato.
La capacità di ritenzione idrica di HPMC è strettamente correlata alla sua solubilità. Selezionando HPMC con un grado di sostituzione adeguato, l'effetto di ritenzione idrica del mortaio può essere ottimizzato.
Proprietà di legame migliorate:
Poiché HPMC può formare un ponte appiccicoso tra le particelle di cemento, può efficacemente migliorare la resistenza al legame del mortaio, specialmente se usato negli adesivi del mortaio e delle piastrelle dell'isolamento termico.
HPMC può anche migliorare le prestazioni delle costruzioni riducendo la rapida evaporazione dell'acqua e fornendo un tempo di lavoro più lungo.
Performance di costruzione:
L'applicazione di HPMC nel mortaio può migliorare significativamente le sue prestazioni di costruzione. HPMC fa sì che il mortaio abbia una migliore lubrificienza e viscosità, che è facile da applicare e costruire, soprattutto nelle operazioni di dettaglio per garantire una costruzione regolare.
Regolando la quantità e la configurazione di HPMC, le proprietà reologiche del mortaio possono essere ottimizzate per adattarlo a diverse esigenze di costruzione.
5. Esempi di applicazione di HPMC nel mortaio di cemento
Adesivo per piastrelle:
HPMC svolge principalmente il ruolo della ritenzione idrica e dell'ispessimento negli adesivi delle piastrelle. Migliorando la ritenzione idrica dell'adesivo, l'HPMC può estendere il suo tempo aperto, fornire un tempo di regolazione sufficiente e impedire che le piastrelle scivolano dopo la costruzione.
L'effetto ispessimento garantisce che l'adesivo non si abbassa durante la costruzione della facciata, migliorando la convenienza e l'effetto della costruzione.
Morta di isolamento a parete esterno:
Nel mortaio isolante a parete esterno, la funzione principale di HPMC è migliorare la ritenzione idrica e la resistenza alle crepe del mortaio. Catturando l'umidità, l'HPMC può ridurre efficacemente il restringimento e il cracking del mortaio durante il processo di essiccazione.
Poiché il mortaio isolante ha requisiti elevati per le prestazioni di costruzione, l'effetto ispessimento di HPMC può garantire la distribuzione uniforme del mortaio sul muro, migliorando così le prestazioni complessive dello strato di isolamento.
Mortaio autolivello:
L'HPMC nel mortaio autolivello può garantire che non vi sia stratificazione o infiltrazione d'acqua durante il processo di livellamento aumentando la viscosità del mortaio, garantendo così la piattaforma e la forza dell'auto-livello.
6. Future Sviluppo Trend di HPMC
Protezione verde e ambientale:
Con il miglioramento dei requisiti di protezione ambientale, lo sviluppo di prodotti HPMC a basso contenuto tossico e biodegradabile diventerà una direzione importante in futuro.
L'HPMC verde ed ecologico può non solo ridurre l'impatto sull'ambiente, ma anche fornire un ambiente operativo più sicuro durante la costruzione.
Performance elevate:
Ottimizzando la struttura molecolare di HPMC, vengono sviluppati prodotti HPMC ad alte prestazioni per soddisfare le applicazioni di mortaio di cemento con requisiti di prestazione più elevati.
Ad esempio, regolando il grado di sostituzione e il peso molecolare di HPMC, possono essere sviluppati prodotti con maggiore viscosità e una più forte ritenzione idrica.
Applicazione intelligente:
Con lo sviluppo della scienza dei materiali, l'HPMC reattivo intelligente viene applicato al mortaio di cemento, consentendole di regolare le proprie prestazioni in base ai cambiamenti ambientali, come la regolazione automatica della ritenzione idrica in base all'umidità diversa.
L'HPMC di cellulosa di alta qualità può effettivamente disperdere e fornire ispessimento, ritenzione idrica e migliori prestazioni di costruzione nel mortaio di cemento attraverso la sua struttura chimica unica e le proprietà fisiche. Selezionando razionalmente e ottimizzando l'uso di HPMC, le prestazioni complessive del mortaio di cemento possono essere significativamente migliorate per soddisfare le esigenze di diversi scenari di applicazione. In futuro, lo sviluppo verde, ad alte prestazioni e intelligente di HPMC promuoverà ulteriormente la sua applicazione e lo sviluppo nei materiali da costruzione.
Tempo post: giugno-21-2024