In een gereed gemengde mortel is de toevoegingshoeveelheid cellulose-ether erg laag, maar het kan de prestaties van natte mortel aanzienlijk verbeteren en het is een belangrijk additief dat de bouwprestaties van mortel beïnvloedt. Redelijke selectie van cellulose -ethers van verschillende variëteiten, verschillende viscositeiten, verschillende deeltjesgroottes, verschillende graden van viscositeit en extra hoeveelheden zullen een positief effect hebben op de verbetering van de prestaties van de droge poedermortel. Op dit moment hebben veel metselwerk en pleisterwerk mortieren een slechte prestaties van het waterretentie, en de waterslurry zal na een paar minuten staan scheiden. Waterretentie is een belangrijke prestatie van methylcellulose-ether, en het is ook een uitvoering waar veel binnenlandse droge mix mortelfabrikanten, vooral die in zuidelijke regio's met hoge temperaturen, aandacht aan besteden. Factoren die het waterretentie -effect van droge mixmortel beïnvloeden, zijn de hoeveelheid toegevoegde MC, de viscositeit van MC, de fijnheid van deeltjes en de temperatuur van de gebruiksomgeving.
1. Concept
Cellulose etheris een synthetisch polymeer gemaakt van natuurlijke cellulose door chemische modificatie. Cellulose -ether is een derivaat van natuurlijke cellulose. De productie van cellulose -ether verschilt van synthetische polymeren. Het meest basale materiaal is cellulose, een natuurlijke polymeerverbinding. Vanwege de bijzonderheid van de natuurlijke cellulosestructuur heeft de cellulose zelf geen vermogen om te reageren met idiativeringsmiddelen. Na de behandeling van het zwelmiddel worden de sterke waterstofbruggen tussen de moleculaire ketens en de ketens echter vernietigd en wordt de actieve afgifte van de hydroxylgroep een reactieve alkali -cellulose. Cellulose ether verkrijgen.
De eigenschappen van cellulose -ethers zijn afhankelijk van het type, aantal en verdeling van substituenten. De classificatie van cellulose -ethers is ook gebaseerd op het type substituenten, de mate van etherificatie, oplosbaarheid en gerelateerde applicatie -eigenschappen. Volgens het type substituenten op de moleculaire keten kan het worden verdeeld in mono-ether en gemengde ether. De MC die we meestal gebruiken is mono-ether en de HPMC is gemengde ether. Methylcellulose -ether MC is het product nadat de hydroxylgroep op de glucose -eenheid van natuurlijke cellulose wordt vervangen door methoxy. Het is een product verkregen door een deel van de hydroxylgroep op de eenheid te vervangen door een methoxygroep en een ander deel met een hydroxypropylgroep. De structurele formule is [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X Hydroxyethylmethylcellulose ether Hemc, dit zijn de belangrijkste variëteiten die veel worden gebruikt en verkocht in de markt.
In termen van oplosbaarheid kan het worden onderverdeeld in ionisch en niet-ionisch. In water oplosbare niet-ionische cellulose-ethers zijn voornamelijk samengesteld uit twee reeksen alkylethers en hydroxyalkylethers. Ionische CMC wordt voornamelijk gebruikt in synthetische wasmiddelen, textielafdrukken en verven, voedsel- en olie -exploratie. Niet-ionische MC, HPMC, HEMC, enz. Worden voornamelijk gebruikt in bouwmaterialen, latexcoatings, medicijnen, dagelijkse chemicaliën, enz. Gebruikt als verdikkingsmiddel, waterverhoudende middel, stabilisator, dispergeermiddel en filmvormend middel.
2. Waterbehoud van cellulose ether
Waterretentie van cellulose -ether: bij de productie van bouwmaterialen, met name droge poedermortel, speelt cellulose -ether een onvervangbare rol, vooral bij de productie van speciale mortel (gemodificeerde mortel), het is een onmisbare en belangrijke component.
De belangrijke rol van in water oplosbare celluloseether in mortel heeft voornamelijk drie aspecten, de ene is een uitstekende waterretentiecapaciteit, de andere is de invloed op de consistentie en thixotropie van mortel, en de derde is de interactie met cement. Het waterretentie -effect van cellulose -ether hangt af van de waterabsorptie van de basislaag, de samenstelling van de mortel, de dikte van de mortellaag, de watervraag van de mortel en de instellingstijd van het instellingsmateriaal. De waterbehoud van cellulose -ether zelf komt van de oplosbaarheid en uitdroging van cellulose -ether zelf. Zoals we allemaal weten, hoewel de cellulosemoleculaire keten een groot aantal zeer hydrateerbare OH -groepen bevat, is deze niet oplosbaar in water, omdat de cellulosestructuur een hoge mate van kristalliniteit heeft.
Het hydratatievermogen van alleen hydroxylgroepen is niet voldoende om de sterke waterstofbruggen en van der Waals -krachten tussen moleculen te bedekken. Daarom zwelt het alleen maar op, maar lost het niet op in water. Wanneer een substituent in de moleculaire keten wordt geïntroduceerd, vernietigt niet alleen de substituent de waterstofketen, maar ook de waterstofbinding van de makelaar wordt vernietigd vanwege de wiggen van de substituerende tussen aangrenzende ketens. Hoe groter de substituent, hoe groter de afstand tussen moleculen. Hoe groter de afstand. Hoe groter het effect van het vernietigen van waterstofbruggen, de cellulose-ether wordt in water oplosbaar nadat het celluloserooster wordt uitgezet en de oplossing binnenkomt, waardoor een oplossing met hoge viscositeit wordt gevormd. Wanneer de temperatuur stijgt, wordt de hydratatie van het polymeer verzwakt en wordt het water tussen de ketens verdreven. Wanneer het uitdrogingseffect voldoende is, beginnen de moleculen te aggregeren, waardoor een driedimensionale netwerkstructuurgel wordt gevormd en uitgevouwen.
Factoren die de waterretentie van mortel beïnvloeden, zijn de viscositeit van cellulose -ether, de toegevoegde hoeveelheid, de fijnheid van deeltjes en de gebruikstemperatuur.
Hoe groter de viscositeit van cellulose -ether, hoe beter de waterretentieprestaties. Viscositeit is een belangrijke parameter van MC -prestaties. Momenteel gebruiken verschillende MC -fabrikanten verschillende methoden en instrumenten om de viscositeit van MC te meten. De hoofdmethoden zijn HAAKE ROTOVISKO, HOPPLER, UBBELOHDE en Brookfield, enz. Voor hetzelfde product zijn de viscositeitsresultaten gemeten met verschillende methoden zeer verschillend, en sommige hebben zelfs verdubbelde verschillen. Daarom moet het bij het vergelijken van viscositeit worden uitgevoerd tussen dezelfde testmethoden, inclusief temperatuur, rotor, enz.
Over het algemeen, hoe hoger de viscositeit, hoe beter het waterretentie -effect. Hoe hoger de viscositeit en hoe hoger het molecuulgewicht van MC, de overeenkomstige afname van de oplosbaarheid ervan zal echter een negatieve invloed hebben op de sterkte en constructieprestaties van de mortel. Hoe hoger de viscositeit, hoe duidelijker het verdikingseffect op de mortel, maar het is niet direct evenredig. Hoe hoger de viscositeit, hoe viskeuzer de natte mortel zal zijn, dat wil zeggen tijdens de constructie, wordt het gemanifesteerd als vasthouden aan de schraper en hoge hechting aan het substraat. Maar het is niet nuttig om de structurele sterkte van de natte mortel zelf te vergroten. Tijdens de bouw is de antisagprestaties niet duidelijk. Integendeel, enige middelgrote en lage viscositeit, maar gemodificeerde methylcellulose -ethers hebben uitstekende prestaties bij het verbeteren van de structurele sterkte van natte mortel.
Hoe groter de hoeveelheid cellulose -ether toegevoegd aan de mortel, hoe beter de waterretentieprestaties en hoe hoger de viscositeit, hoe beter de waterretentieprestaties.
Voor deeltjesgrootte, hoe fijner het deeltje, hoe beter het waterretentie. Nadat de grote deeltjes van cellulose -ether in contact komen met water, lost het oppervlak onmiddellijk op en vormt het een gel om het materiaal te wikkelen om te voorkomen dat watermoleculen doorgaan met infiltreren. Soms kan het niet uniform worden verspreid en opgelost, zelfs na langdurig roeren, waardoor een bewolkte flocculente oplossing of agglomeratie wordt gevormd. Het heeft een grote invloed op de waterbehoud van zijn cellulose -ether en oplosbaarheid is een van de factoren voor het kiezen van cellulose -ether.
Fijnheid is ook een belangrijke prestatie -index van methylcellulose -ether. De MC die wordt gebruikt voor droge poedermortel is nodig om poeder te zijn, met een laag watergehalte, en de fijnheid vereist ook 20% ~ 60% van de deeltjesgrootte minder dan 63um. De fijnheid beïnvloedt de oplosbaarheid van methylcellulose -ether. Grode MC is meestal korrelig en het is gemakkelijk om in water op te lossen zonder agglomeratie, maar de oplossnelheid is erg traag, dus het is niet geschikt voor gebruik in droge poedermortel. In droge poedermortel is MC verspreid tussen aggregaten, fijne vulstoffen en cement en andere cementerende materialen. Alleen fijn genoeg poeder kan methylcellulose ether -agglomeratie voorkomen bij het mengen met water. Wanneer MC wordt toegevoegd met water om de agglomeraten op te lossen, is het erg moeilijk om te verspreiden en op te lossen.
Coarse MC is niet alleen verspillend, maar vermindert ook de lokale sterkte van de mortel. Wanneer een dergelijke droge poedermortel in een groot gebied wordt aangebracht, zal de uithardingssnelheid van de lokale droge poedermortel aanzienlijk worden verminderd en zullen scheuren verschijnen vanwege verschillende uithardingstijden. Voor de gespoten mortel met mechanische constructie is de vereiste voor fijnheid hoger vanwege de kortere mengtijd.
De fijnheid van MC heeft ook een zekere impact op de waterbehoud ervan. Over het algemeen, voor methylcellulose -ethers met dezelfde viscositeit maar verschillende fijnheid, onder dezelfde toevoegingshoeveelheid, hoe fijner, hoe beter het waterretentie -effect.
De waterretentie van MC is ook gerelateerd aan de gebruikte temperatuur en de waterretentie van methylcellulose -ether neemt af met de toename van de temperatuur. In werkelijke materiaaltoepassingen wordt echter droge poedermortel vaak aangebracht op hete substraten bij hoge temperaturen (hoger dan 40 graden) in veel omgevingen, zoals de bovenkant van de buitenwand onder de zon in de zomer, die vaak de uitharding van cement en verharding van droge poeder mortar versnelt. De achteruitgang van de waterretentiesnelheid leidt tot het voor de hand liggende gevoel dat zowel de werkbaarheid als de scheurweerstand worden beïnvloed, en het is met name van cruciaal belang om de invloed van temperatuurfactoren onder deze toestand te verminderen.
Hoewel methylhydroxyethylcellulose -ether -additieven momenteel worden beschouwd als vooraan in de technologische ontwikkeling, zal hun afhankelijkheid van de temperatuur nog steeds leiden tot verzwakking van de prestaties van droge poedermortel. Hoewel de hoeveelheid methylhydroxyethylcellulose wordt verhoogd (zomerformule), kunnen de werkbaarheid en scheurweerstand nog steeds niet voldoen aan de gebruiksbehoeften. Door een speciale behandeling op MC, zoals het vergroten van de mate van ethertherificatie, enz., Kan het waterretentie -effect bij een hogere temperatuur worden gehandhaafd, zodat het betere prestaties kan bieden onder barre omstandigheden.
3. Verdikking en thixotropie van cellulose ether
Verdikking en thixotropie van cellulose -ether: de tweede functie van cellulose -ether - het dikke effect hangt af van: de mate van polymerisatie van cellulose -ether, oplossingsconcentratie, afschuifsnelheid, temperatuur en andere omstandigheden. De geleerdeigenschap van de oplossing is uniek voor alkylcellulose en zijn gemodificeerde derivaten. De geleringseigenschappen zijn gerelateerd aan de mate van substitutie, oplossingsconcentratie en additieven. Voor door hydroxyalkyl gemodificeerde derivaten zijn de gel -eigenschappen ook gerelateerd aan de modificatiegraad van hydroxyalkyl. Oplossing van 10% -15% kan worden voorbereid op MC en HPMC met lage viscositeit, 5% -10% oplossing kan worden bereid voor MC en HPMC met gemiddelde viscositeit en 2% -3% oplossing kan alleen worden voorbereid op MC en HPMC met een hoge viscositeit. Gewoonlijk wordt de viscositeitsclassificatie van cellulose-ether ook beoordeeld met een oplossing van 1% -2%.
Cellulose-ether met hoge moleculaire gewicht heeft een hoge verdikkingefficiëntie. Polymeren met verschillende molecuulgewichten hebben verschillende viscositeiten in dezelfde concentratieoplossing. Hoge graad. De doelviscositeit kan alleen worden bereikt door een grote hoeveelheid cellulose ether met laag molecuulgewicht toe te voegen. De viscositeit heeft weinig afhankelijkheid van de afschuifsnelheid en de hoge viscositeit bereikt de doelviscositeit, die minder toevoeging vereist, en de viscositeit hangt af van de verdikkingefficiëntie. Om een bepaalde consistentie te bereiken, moet daarom een bepaalde hoeveelheid cellulose -ether (concentratie van de oplossing) en de viscositeit van de oplossing worden gegarandeerd. De geltemperatuur van de oplossing neemt ook lineair af met de toename van de concentratie van de oplossing en gels bij kamertemperatuur na het bereiken van een bepaalde concentratie. De geleringconcentratie van HPMC is relatief hoog bij kamertemperatuur.
Consistentie kan ook worden aangepast door deeltjesgrootte te kiezen en cellulose -ethers te kiezen met verschillende aanpassingen. De zogenaamde modificatie is om een zekere mate van substitutie van hydroxyalkylgroepen op de skeletstructuur van MC te introduceren. Door de relatieve substitutiewaarden van de twee substituenten te veranderen, dat wil zeggen de DS- en MS -relatieve substitutiewaarden van de methoxy- en hydroxyalkylgroepen die we vaak zeggen. Verschillende prestatie -eisen van cellulose -ether kunnen worden verkregen door de relatieve substitutiewaarden van de twee substituenten te wijzigen.
De relatie tussen consistentie en modificatie: de toevoeging van cellulose-ether beïnvloedt het waterverbruik van mortel, het veranderen van de waterbinderverhouding van water en cement is het verdikingseffect, hoe hoger de dosering, hoe groter het waterverbruik.
Cellulose -ethers die worden gebruikt in poedervormige bouwmaterialen moeten snel oplossen in koud water en een geschikte consistentie voor het systeem bieden. Als het een bepaalde afschuifsnelheid krijgt, wordt het nog steeds vlokbaar en colloïdaal blok, wat een ondermaats of slechte kwaliteit product is.
Er is ook een goede lineaire relatie tussen de consistentie van cementpasta en de dosering van cellulose -ether. Cellulose -ether kan de viscositeit van mortel aanzienlijk vergroten. Hoe groter de dosering, hoe duidelijker het effect. Hoge viscositeit cellulose ether waterige oplossing heeft een hoge thixotropie, wat ook een belangrijk kenmerk is van cellulose-ether. Waterige oplossingen van MC-polymeren hebben meestal pseudoplastische en niet-thixotrope vloeibaarheid onder hun geltemperatuur, maar Newtoniaanse stroomeigenschappen bij lage afschuifsnelheden. Pseudoplasticiteit neemt toe met het molecuulgewicht of concentratie van celluloseether, ongeacht het type substituent en de mate van substitutie. Daarom zullen cellulose -ethers van dezelfde viscositeitskwaliteit, ongeacht MC, HPMC, HEMC, altijd dezelfde reologische eigenschappen vertonen, zolang de concentratie en temperatuur constant worden gehouden.
Structurele gels worden gevormd wanneer de temperatuur wordt verhoogd en zeer thixotrope stromen treden op. Hoge concentratie en lage viscositeit cellulose -ethers vertonen thixotropie zelfs onder de geltemperatuur. Deze woning is van groot voordeel voor de aanpassing van nivellering en doorzakken bij de bouw van het bouwen van mortel. Hier moet worden verklaard dat hoe hoger de viscositeit van cellulose -ether, hoe beter de waterretentie, maar hoe hoger de viscositeit, hoe hoger het relatieve molecuulgewicht van cellulose -ether, en de overeenkomstige afname van de oplosbaarheid ervan, die een negatieve invloed heeft op de mortierconcentratie en constructieprestaties. Hoe hoger de viscositeit, hoe duidelijker het verdikingseffect op de mortel, maar het is niet volledig evenredig. Sommige gemiddelde en lage viscositeit, maar de gemodificeerde cellulose -ether heeft betere prestaties bij het verbeteren van de structurele sterkte van natte mortel. Met de toename van viscositeit verbetert de waterbehoud van cellulose -ether.
4. Vertraging van cellulose ether
Vertraging van cellulose -ether: de derde functie van cellulose -ether is om het hydratatieproces van cement te vertragen. Cellulose -ether schenkt mortel met verschillende gunstige eigenschappen, en vermindert ook de vroege hydratatiewarmte van cement en vertraagt het hydratatiedynamische cementproces. Dit is ongunstig voor het gebruik van mortel in koude regio's. Dit vertragingseffect wordt veroorzaakt door de adsorptie van cellulose -ethermoleculen op hydratatieproducten zoals CSH en CA (OH) 2. Vanwege de toename van de viscositeit van de poriënoplossing vermindert de cellulose -ether de mobiliteit van ionen in de oplossing, waardoor het hydratatieproces wordt vertraagd.
Hoe hoger de concentratie van cellulose -ether in het minerale gelmateriaal, hoe meer uitgesproken het effect van hydratatievertraging. Cellulose -ether vertraagt niet alleen de instelling, maar vertraagt ook het verhardingsproces van het cementmortellysteem. Het vertragingseffect van cellulose -ether hangt niet alleen af van zijn concentratie in het minerale gelsysteem, maar ook van de chemische structuur. Hoe hoger de mate van methylering van HEMC, hoe beter het vertragingseffect van cellulose -ether. De verhouding van hydrofiele substitutie tot waterversterking van substitutie Het vertragingseffect is sterker. De viscositeit van cellulose -ether heeft echter weinig effect op de cementhydratiekinetiek.
Met de toename van het cellulose -ethergehalte neemt de instellingstijd van mortel aanzienlijk toe. Er is een goede niet -lineaire correlatie tussen de initiële instellingstijd van mortel en het gehalte van cellulose -ether, en een goede lineaire correlatie tussen de uiteindelijke instellingstijd en de inhoud van cellulose -ether. We kunnen de operationele tijd van de mortel regelen door de hoeveelheid cellulose -ether te veranderen.
Samenvattend, in kant-en-klare mortel,cellulose etherspeelt een rol bij het behoud van water, verdikking, het uitstellen van cementhydratatiekracht en het verbeteren van de bouwprestaties. Goede waterretentiecapaciteit maakt cementhydratatie completer, kan de natte viscositeit van natte mortel verbeteren, de bindingssterkte van mortel verhogen en de tijd aanpassen. Het toevoegen van cellulose -ether aan mechanische spuitmortel kan de spuit- of pompprestaties en structurele sterkte van de mortel verbeteren. Daarom wordt cellulose-ether op grote schaal gebruikt als een belangrijk additief in gereed gemengde mortel.
Posttijd: april-28-2024