1. Prezentare generală
Hidroxipropil metilceluloza (HPMC) este un compus cu un nivel molecular ridicat, cu performanțe excelente, care este utilizat pe scară largă în materialele de construcție, în special în producția de mortar pe bază de ciment. Principalele funcții ale HPMC în mortarul de ciment includ îngroșarea, reținerea apei, îmbunătățirea proprietăților de lipire și îmbunătățirea lucrabilității. Înțelegerea comportamentului de dispersie a HPMC în mortar de ciment este de mare importanță pentru optimizarea performanței acestuia.
2. Proprietăţile de bază ale HPMC
HPMC este un eter de celuloză neionic, ale cărui unități structurale sunt compuse din celuloză, hidroxipropil și metil. Structura chimică a HPMC îi conferă proprietăți fizice și chimice unice în soluție apoasă:
Efect de îngroșare: HPMC poate forma o soluție vâscoasă în apă, care se datorează în principal faptului că, după ce este dizolvată în apă, moleculele sunt încurcate între ele pentru a forma o structură de rețea.
Retenția apei: HPMC are o capacitate puternică de reținere a apei și poate întârzia evaporarea apei, jucând astfel un rol în reținerea apei în mortarul de ciment.
Performanță de aderență: Deoarece moleculele HPMC formează o peliculă protectoare între particulele de ciment, performanța de aderență între particule este îmbunătățită.
3. Procesul de dispersie a HPMC în mortar de ciment
Procesul de dizolvare: HPMC trebuie mai întâi dizolvat în apă. Procesul de dizolvare este că pulberea HPMC absoarbe apa și se umflă și se dispersează treptat pentru a forma o soluție uniformă. Deoarece solubilitatea HPMC în apă este legată de gradul său de substituție (DS) și greutatea moleculară, este crucial să alegeți specificația corectă a HPMC. Dizolvarea HPMC în apă este un proces de difuzie, care necesită o agitare adecvată pentru a accelera dispersia.
Uniformitatea dispersiei: În timpul dizolvării HPMC, dacă agitarea este insuficientă sau condițiile de dizolvare sunt inadecvate, HPMC este predispus să formeze aglomerate (ochi de pește). Aceste aglomerate sunt greu de dizolvat în continuare, afectând astfel performanța mortarului de ciment. Prin urmare, agitarea uniformă în timpul procesului de dizolvare este o legătură importantă pentru a asigura dispersia uniformă a HPMC.
Interacțiunea cu particulele de ciment: Lanțurile polimerice formate după dizolvarea HPMC se vor adsorbi treptat pe suprafața particulelor de ciment și vor crea o punte între particulele de ciment pentru a forma o peliculă protectoare. Această peliculă de protecție poate crește aderența dintre particule, pe de o parte, iar pe de altă parte, poate forma o barieră pe suprafața particulelor pentru a întârzia migrarea și evaporarea apei.
Stabilitatea dispersiei: Lanțul polimeric al HPMC se poate adsorbi fizic cu Ca2+, SiO2 și alți ioni de pe suprafața particulelor de ciment pentru a-și stabiliza starea de dispersie. Prin ajustarea gradului de substituție și a greutății moleculare a HPMC, stabilitatea dispersiei acestuia în mortar de ciment poate fi optimizată.
4. Optimizarea funcțională a HPMC în mortar de ciment
Efect de îngroșare:
Efectul de îngroșare al HPMC în mortar depinde de concentrația și greutatea moleculară a acestuia. HPMC cu o greutate moleculară mai mare poate crește semnificativ vâscozitatea mortarului, în timp ce HPMC cu o greutate moleculară mică poate produce un efect de îngroșare mai bun la concentrații scăzute.
Efectul de îngroșare poate îmbunătăți lucrabilitatea mortarului și poate face ca mortarul să aibă performanțe de lucru mai bune, în special în construcția verticală.
Retentie de apa:
HPMC poate capta eficient umiditatea și poate prelungi timpul de deschidere al mortarului. Retenția de apă nu numai că poate reduce problemele de contracție și fisurare a mortarului, ci și de a îmbunătăți performanța de lipire a mortarului pe substrat.
Capacitatea de reținere a apei a HPMC este strâns legată de solubilitatea sa. Prin selectarea HPMC cu un grad adecvat de substituție, efectul de reținere a apei al mortarului poate fi optimizat.
Proprietăți de lipire îmbunătățite:
Deoarece HPMC poate forma o punte lipicioasă între particulele de ciment, poate îmbunătăți în mod eficient rezistența de lipire a mortarului, în special atunci când este utilizat în mortar de izolare termică și adezivi pentru plăci.
HPMC poate, de asemenea, îmbunătăți performanța construcției prin reducerea evaporării rapide a apei și oferind timp de lucru mai lung.
Performanta constructiei:
Aplicarea HPMC în mortar poate îmbunătăți semnificativ performanța construcției acestuia. HPMC face ca mortarul să aibă o lubrifiere și vâscozitate mai bune, ceea ce este ușor de aplicat și construit, în special în operațiunile de detaliu pentru a asigura o construcție netedă.
Prin ajustarea cantității și configurației HPMC, proprietățile reologice ale mortarului pot fi optimizate pentru a-l adapta la diferite nevoi de construcție.
5. Exemple de aplicare a HPMC în mortar de ciment
Adeziv pentru faianță:
HPMC joacă în principal rolul de reținere a apei și de îngroșare în adezivii pentru plăci. Prin îmbunătățirea retenției de apă a adezivului, HPMC își poate prelungi timpul de deschidere, poate oferi un timp suficient de reglare și poate împiedica alunecarea plăcilor după construcție.
Efectul de îngroșare asigură că adezivul nu se lasă în timpul construcției fațadei, îmbunătățind confortul și efectul construcției.
Mortar pentru izolarea peretelui exterior:
În mortarul pentru izolarea pereților exteriori, funcția principală a HPMC este de a îmbunătăți retenția de apă și rezistența la fisurare a mortarului. Prin captarea umidității, HPMC poate reduce în mod eficient contracția și crăparea mortarului în timpul procesului de uscare.
Deoarece mortarul de izolare are cerințe ridicate pentru performanța construcției, efectul de îngroșare al HPMC poate asigura distribuția uniformă a mortarului pe perete, îmbunătățind astfel performanța generală a stratului de izolație.
Mortar autonivelant:
HPMC în mortar autonivelant poate asigura că nu există stratificare sau infiltrații de apă în timpul procesului de nivelare prin creșterea vâscozității mortarului, asigurând astfel planeitatea și rezistența autonivelării.
6. Tendința de dezvoltare viitoare a HPMC
Protecția verde și a mediului:
Odată cu îmbunătățirea cerințelor de protecție a mediului, dezvoltarea de produse HPMC cu conținut scăzut de toxicitate și biodegradabile va deveni o direcție importantă în viitor.
HPMC ecologic și prietenos cu mediul nu poate doar să reducă impactul asupra mediului, ci și să ofere un mediu de operare mai sigur în timpul construcției.
Performanță ridicată:
Prin optimizarea structurii moleculare a HPMC, produsele HPMC de înaltă performanță sunt dezvoltate pentru a îndeplini aplicațiile de mortar de ciment cu cerințe de performanță mai ridicate.
De exemplu, prin ajustarea gradului de substituție și a greutății moleculare a HPMC, pot fi dezvoltate produse cu vâscozitate mai mare și retenție de apă mai puternică.
Aplicație inteligentă:
Odată cu dezvoltarea științei materialelor, HPMC cu răspuns inteligent este aplicat mortarului de ciment, permițându-i să-și ajusteze propria performanță în funcție de schimbările de mediu, cum ar fi ajustarea automată a retenției de apă în condiții de umiditate diferită.
Celuloza de înaltă calitate HPMC poate dispersa eficient și poate oferi îngroșare, reținere a apei și performanțe îmbunătățite de construcție a mortarului de ciment prin structura chimică și proprietățile fizice unice. Prin selectarea și optimizarea rațională a utilizării HPMC, performanța generală a mortarului de ciment poate fi îmbunătățită semnificativ pentru a răspunde nevoilor diferitelor scenarii de aplicare. În viitor, dezvoltarea ecologică, de înaltă performanță și inteligentă a HPMC va promova în continuare aplicarea și dezvoltarea sa în materialele de construcție.
Ora postării: 21-jun-2024