В готовом растворе количество добавляемого эфира целлюлозы очень мало, но он может значительно улучшить эксплуатационные характеристики влажного раствора, и это основная добавка, которая влияет на строительные характеристики раствора. Разумный выбор эфиров целлюлозы разных сортов, разной вязкости, разного размера частиц, разной степени вязкости и добавленных количеств окажет положительное влияние на улучшение эксплуатационных характеристик сухого порошкового раствора. В настоящее время многие кладочные и штукатурные растворы имеют плохие водоудерживающие характеристики, и водная суспензия расслаивается через несколько минут стояния. Водоудержание является важной характеристикой эфира метилцеллюлозы, и это также характеристика, на которую обращают внимание многие отечественные производители сухих смесей, особенно в южных регионах с высокими температурами. Факторы, влияющие на водоудерживающий эффект сухого раствора, включают количество добавленного MC, вязкость MC, тонкость частиц и температуру среды использования.
1. Концепция
Эфир целлюлозы — это синтетический полимер, полученный из натуральной целлюлозы путем химической модификации. Эфир целлюлозы — это производное натуральной целлюлозы. Производство эфира целлюлозы отличается от синтетических полимеров. Его самым основным материалом является целлюлоза, натуральное полимерное соединение. Из-за особенностей структуры натуральной целлюлозы сама целлюлоза не имеет способности реагировать с этерификационными агентами. Однако после обработки набухающим агентом прочные водородные связи между молекулярными цепями и цепями разрушаются, и активное высвобождение гидроксильной группы становится реакционноспособной щелочной целлюлозой. Получить эфир целлюлозы.
Свойства эфиров целлюлозы зависят от типа, количества и распределения заместителей. Классификация эфиров целлюлозы также основана на типе заместителей, степени этерификации, растворимости и связанных с ними свойствах применения. В зависимости от типа заместителей в молекулярной цепи их можно разделить на моноэфиры и смешанные эфиры. MC, который мы обычно используем, является моноэфиром, а HPMC — смешанным эфиром. Метилцеллюлозный эфир MC — это продукт после замены гидроксильной группы на глюкозном звене натуральной целлюлозы на метокси. Это продукт, полученный путем замены части гидроксильной группы на звене метоксигруппой, а другой части — гидроксипропильной группой. Структурная формула — [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Гидроксиэтилметилцеллюлозный эфир HEMC, это основные разновидности, широко используемые и продаваемые на рынке.
С точки зрения растворимости его можно разделить на ионный и неионный. Водорастворимые неионные эфиры целлюлозы в основном состоят из двух серий алкиловых эфиров и гидроксиалкиловых эфиров. Ионная КМЦ в основном используется в синтетических моющих средствах, текстильной печати и крашении, пищевой промышленности и разведке нефти. Неионные МЦ, ГПМЦ, ГЭМЦ и т. д. в основном используются в строительных материалах, латексных покрытиях, медицине, бытовых химикатах и т. д. Используется в качестве загустителя, водоудерживающего агента, стабилизатора, диспергатора и пленкообразующего агента.
Во-вторых, водоудержание эфира целлюлозы
Водоудержание эфира целлюлозы: В производстве строительных материалов, особенно сухих порошковых строительных смесей, эфир целлюлозы играет незаменимую роль, особенно в производстве специальных смесей (модифицированных смесей), он является незаменимым и важным компонентом.
Важная роль водорастворимого эфира целлюлозы в растворе в основном имеет три аспекта: один - отличная водоудерживающая способность, другой - влияние на консистенцию и тиксотропность раствора, и третий - взаимодействие с цементом. Водоудерживающий эффект эфира целлюлозы зависит от водопоглощения базового слоя, состава раствора, толщины слоя раствора, водопотребности раствора и времени схватывания схватывающегося материала. Водоудержание самого эфира целлюлозы происходит из-за растворимости и дегидратации самого эфира целлюлозы. Как мы все знаем, хотя молекулярная цепь целлюлозы содержит большое количество высокогидратируемых ОН-групп, она не растворяется в воде, поскольку структура целлюлозы имеет высокую степень кристалличности.
Гидратационная способность одних лишь гидроксильных групп недостаточна для покрытия прочных водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса между молекулами. Поэтому он только набухает, но не растворяется в воде. При введении заместителя в молекулярную цепь не только заместитель разрушает водородную цепь, но и межцепочечная водородная связь разрушается из-за вклинивания заместителя между соседними цепями. Чем больше заместитель, тем больше расстояние между молекулами. Чем больше расстояние. Чем больше эффект разрушения водородных связей, эфир целлюлозы становится водорастворимым после того, как решетка целлюлозы расширяется и раствор поступает, образуя раствор с высокой вязкостью. При повышении температуры гидратация полимера ослабевает, и вода между цепями вытесняется. Когда эффект дегидратации достаточен, молекулы начинают агрегировать, образуя трехмерную сетчатую структуру гель и сворачиваться.
Факторы, влияющие на водоудержание раствора, включают вязкость эфира целлюлозы, количество добавки, тонкость частиц и температуру использования:
Чем больше вязкость эфира целлюлозы, тем лучше показатели удержания воды. Вязкость является важным параметром показателей МЦ. В настоящее время разные производители МЦ используют разные методы и приборы для измерения вязкости МЦ. Основными методами являются методы Хааке-Ротовиско, Хопплера, Уббелоде и Брукфилда. Для одного и того же продукта результаты вязкости, измеренные разными методами, сильно различаются, а некоторые даже имеют двойные различия. Поэтому при сравнении вязкости его необходимо проводить между одними и теми же методами испытаний, включая температуру, ротор и т. д.
Вообще говоря, чем выше вязкость, тем лучше эффект удержания воды. Однако, чем выше вязкость и чем выше молекулярная масса MC, тем меньше ее растворимость, что отрицательно скажется на прочности и строительных характеристиках раствора. Чем выше вязкость, тем более очевиден эффект загущения раствора, но он не прямо пропорционален. Чем выше вязкость, тем более вязким будет мокрый раствор, то есть во время строительства это проявляется как прилипание к скребку и высокая адгезия к основанию. Но это не способствует повышению структурной прочности самого мокрого раствора. Во время строительства противопровисающие свойства не очевидны. Напротив, некоторые средне- и низковязкие, но модифицированные эфиры метилцеллюлозы обладают превосходными характеристиками в улучшении структурной прочности мокрого раствора.
Чем больше количество эфира целлюлозы добавлено в раствор, тем лучше показатели водоудержания, а чем выше вязкость, тем лучше показатели водоудержания.
Что касается размера частиц, чем мельче частица, тем лучше удерживание воды. После того, как крупные частицы эфира целлюлозы вступают в контакт с водой, поверхность немедленно растворяется и образует гель, который обволакивает материал, предотвращая дальнейшее проникновение молекул воды. Иногда его невозможно равномерно диспергировать и растворить даже после длительного перемешивания, образуя мутный хлопьевидный раствор или агломерацию. Это сильно влияет на удерживание воды эфиром целлюлозы, и растворимость является одним из факторов выбора эфира целлюлозы.
Тонкость также является важным показателем производительности эфира метилцеллюлозы. MC, используемый для сухого порошкового раствора, должен быть порошком с низким содержанием воды, а тонкость также требует, чтобы 20% ~ 60% размера частиц были менее 63 мкм. Тонкость влияет на растворимость эфира метилцеллюлозы. Крупный MC обычно гранулирован и легко растворяется в воде без агломерации, но скорость растворения очень низкая, поэтому он не подходит для использования в сухом порошковом растворе. В сухом порошковом растворе MC диспергируется среди цементирующих материалов, таких как заполнитель, мелкий наполнитель и цемент, и только достаточно мелкий порошок может избежать агломерации эфира метилцеллюлозы при смешивании с водой. Когда MC добавляется с водой для растворения агломератов, его очень трудно диспергировать и растворить.
Крупная тонкость MC не только расточительна, но и снижает локальную прочность раствора. При нанесении такого сухого порошкового раствора на большую площадь скорость отверждения локального сухого порошкового раствора будет значительно снижена, и появятся трещины из-за разного времени отверждения. Для распыляемого раствора с механической конструкцией требования к тонкости выше из-за более короткого времени смешивания.
Тонкость MC также оказывает определенное влияние на ее водоудержание. Вообще говоря, для эфиров метилцеллюлозы с одинаковой вязкостью, но разной тонкостью, при одинаковом количестве добавки, чем мельче, тем лучше эффект водоудержания.
Водоудержание MC также связано с используемой температурой, а водоудержание метилцеллюлозного эфира уменьшается с повышением температуры. Однако в реальных применениях материалов сухой порошковый раствор часто наносится на горячие основания при высоких температурах (выше 40 градусов) во многих средах, таких как наружная шпатлевка стен под солнцем летом, что часто ускоряет отверждение цемента и затвердевание сухого порошкового раствора. Снижение скорости водоудержания приводит к очевидному ощущению, что как обрабатываемость, так и трещиностойкость затронуты, и особенно важно уменьшить влияние температурных факторов в этих условиях.
Хотя добавки метилгидроксиэтилцеллюлозного эфира в настоящее время считаются находящимися на переднем крае технологического развития, их зависимость от температуры все равно приведет к ослаблению производительности сухого порошкового раствора. Хотя количество метилгидроксиэтилцеллюлозы увеличено (летняя формула), обрабатываемость и трещиностойкость все еще не могут удовлетворить потребности использования. Благодаря некоторой специальной обработке MC, такой как увеличение степени этерификации и т. д., эффект удержания воды может поддерживаться при более высокой температуре, так что он может обеспечить лучшую производительность в суровых условиях.
3. Загустевание и тиксотропия эфира целлюлозы
Загущение и тиксотропия эфира целлюлозы: Вторая функция эфира целлюлозы — эффект загущения зависит от: степени полимеризации эфира целлюлозы, концентрации раствора, скорости сдвига, температуры и других условий. Гелеобразующее свойство раствора уникально для алкилцеллюлозы и ее модифицированных производных. Свойства гелеобразования связаны со степенью замещения, концентрацией раствора и добавками. Для гидроксиалкилмодифицированных производных свойства геля также связаны со степенью модификации гидроксиалкила. Для низковязких MC и HPMC можно приготовить 10%-15% раствор, для средневязких MC и HPMC можно приготовить 5%-10% раствор, в то время как для высоковязких MC и HPMC можно приготовить только 2%-3% раствор, и обычно классификация вязкости эфира целлюлозы также градуируется по 1%-2% раствору.
Высокомолекулярный эфир целлюлозы имеет высокую эффективность загущения. В растворе той же концентрации полимеры с разной молекулярной массой имеют разную вязкость. Высокая степень. Целевая вязкость может быть достигнута только путем добавления большого количества низкомолекулярного эфира целлюлозы. Его вязкость мало зависит от скорости сдвига, а высокая вязкость достигает целевой вязкости, и требуемое количество добавления невелико, а вязкость зависит от эффективности загущения. Поэтому для достижения определенной консистенции необходимо гарантировать определенное количество эфира целлюлозы (концентрация раствора) и вязкость раствора. Температура геля раствора также линейно уменьшается с увеличением концентрации раствора и гелеобразует при комнатной температуре после достижения определенной концентрации. Концентрация гелеобразования ГПМЦ относительно высока при комнатной температуре.
Консистенцию также можно регулировать, выбирая размер частиц и выбирая эфиры целлюлозы с различной степенью модификации. Так называемая модификация заключается в том, чтобы ввести определенную степень замещения гидроксиалкильных групп в структуру скелета MC. Изменяя относительные значения замещения двух заместителей, то есть относительные значения замещения DS и ms метокси и гидроксиалкильных групп, которые мы часто говорим. Различные требования к производительности эфира целлюлозы могут быть получены путем изменения относительных значений замещения двух заместителей.
Взаимосвязь между консистенцией и модификацией: добавление эфира целлюлозы влияет на водопотребление раствора, изменение соотношения воды и связующего вещества (воды и цемента) вызывает эффект загустения, чем выше дозировка, тем больше водопотребление.
Эфиры целлюлозы, используемые в порошковых строительных материалах, должны быстро растворяться в холодной воде и обеспечивать подходящую консистенцию для системы. При определенной скорости сдвига он все равно становится хлопьевидным и коллоидным блоком, что является некондиционным или некачественным продуктом.
Также существует хорошая линейная зависимость между консистенцией цементного теста и дозировкой эфира целлюлозы. Эфир целлюлозы может значительно увеличить вязкость раствора. Чем больше дозировка, тем очевиднее эффект. Водный раствор эфира целлюлозы высокой вязкости имеет высокую тиксотропию, что также является основной характеристикой эфира целлюлозы. Водные растворы полимеров MC обычно имеют псевдопластичную и нетиксотропную текучесть ниже температуры гелеобразования, но ньютоновские свойства течения при низких скоростях сдвига. Псевдопластичность увеличивается с молекулярной массой или концентрацией эфира целлюлозы, независимо от типа заместителя и степени замещения. Поэтому эфиры целлюлозы одинаковой вязкости, независимо от MC, HPMC, HEMC, всегда будут демонстрировать одинаковые реологические свойства, пока концентрация и температура остаются постоянными.
Структурные гели образуются при повышении температуры, и возникают высокотиксотропные потоки. Высококонцентрированные и низковязкие эфиры целлюлозы проявляют тиксотропию даже ниже температуры геля. Это свойство имеет большое значение для регулирования выравнивания и провисания в строительстве строительного раствора. Здесь необходимо пояснить, что чем выше вязкость эфира целлюлозы, тем лучше удерживание воды, но чем выше вязкость, тем выше относительная молекулярная масса эфира целлюлозы и соответствующее снижение его растворимости, что отрицательно влияет на концентрацию раствора и строительные характеристики. Чем выше вязкость, тем более очевиден эффект загущения раствора, но он не полностью пропорционален. Некоторые средние и низкие вязкости, но модифицированный эфир целлюлозы имеет лучшие характеристики в улучшении структурной прочности влажного раствора. С увеличением вязкости улучшается удерживание воды эфиром целлюлозы. 4. Замедление эфира целлюлозы
Замедление эфира целлюлозы: Третья функция эфира целлюлозы заключается в задержке процесса гидратации цемента. Эфир целлюлозы наделяет раствор различными полезными свойствами, а также снижает раннюю теплоту гидратации цемента и задерживает динамический процесс гидратации цемента. Это неблагоприятно для использования раствора в холодных регионах. Этот эффект замедления вызван адсорбцией молекул эфира целлюлозы на продуктах гидратации, таких как CSH и ca(OH)2. Из-за увеличения вязкости порового раствора эфир целлюлозы снижает подвижность ионов в растворе, тем самым задерживая процесс гидратации.
Время публикации: 04.02.2023