1. Översikt
Hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC) är en högmolekylär förening med utmärkt prestanda, som används i stor utsträckning i byggmaterial, särskilt vid tillverkning av cementbaserat murbruk. Huvudfunktionerna hos HPMC i cementbruk inkluderar förtjockning, vattenretention, förbättring av bindningsegenskaper och förbättrad bearbetbarhet. Att förstå spridningsbeteendet hos HPMC i cementbruk är av stor betydelse för att optimera dess prestanda.
2. Grundläggande egenskaper hos HPMC
HPMC är en nonjonisk cellulosaeter, vars strukturella enheter är sammansatta av cellulosa, hydroxipropyl och metyl. Den kemiska strukturen hos HPMC ger den unika fysikaliska och kemiska egenskaper i vattenlösning:
Förtjockningseffekt: HPMC kan bilda en trögflytande lösning i vatten, vilket främst beror på att molekylerna efter att ha lösts upp i vatten intrasslas med varandra för att bilda en nätverksstruktur.
Vattenretention: HPMC har en stark vattenretentionsförmåga och kan fördröja vattenavdunstning och därigenom spela en roll för att hålla kvar vatten i cementbruk.
Vidhäftningsprestanda: Eftersom HPMC-molekyler bildar en skyddande film mellan cementpartiklar, förbättras bindningsförmågan mellan partiklar.
3. Dispergeringsprocess av HPMC i cementbruk
Upplösningsprocessen: HPMC måste lösas i vatten först. Upplösningsprocessen är att HPMC-pulver absorberar vatten och sväller och gradvis dispergeras för att bilda en enhetlig lösning. Eftersom HPMC:s löslighet i vatten är relaterad till dess substitutionsgrad (DS) och molekylvikt, är det avgörande att välja rätt HPMC-specifikation. Upplösningen av HPMC i vatten är en diffusionsprocess som kräver ordentlig omrörning för att påskynda dispergeringen.
Dispersionslikformighet: Under upplösningen av HPMC, om omrörningen är otillräcklig eller om upplösningsförhållandena är olämpliga, är HPMC benäget att bilda agglomerat (fiskögon). Dessa agglomerat är svåra att lösa ytterligare, vilket påverkar prestandan hos cementbruk. Därför är enhetlig omrörning under upplösningsprocessen en viktig länk för att säkerställa enhetlig spridning av HPMC.
Interaktion med cementpartiklar: Polymerkedjorna som bildas efter att HPMC har lösts upp kommer gradvis att adsorberas på ytan av cementpartiklar och överbrygga mellan cementpartiklar för att bilda en skyddande film. Denna skyddsfilm kan öka vidhäftningen mellan partiklar å ena sidan, och å andra sidan kan den bilda en barriär på ytan av partiklar för att fördröja migration och avdunstning av vatten.
Dispersionsstabilitet: Polymerkedjan av HPMC kan fysiskt adsorbera med Ca2+, SiO2 och andra joner på ytan av cementpartiklar för att stabilisera dess dispersionstillstånd. Genom att justera graden av substitution och molekylvikt för HPMC kan dess dispersionsstabilitet i cementbruk optimeras.
4. Funktionsoptimering av HPMC i cementbruk
Förtjockningseffekt:
Förtjockningseffekten av HPMC i murbruk beror på dess koncentration och molekylvikt. HPMC med högre molekylvikt kan avsevärt öka viskositeten hos bruket, medan HPMC med låg molekylvikt kan ge en bättre förtjockningseffekt vid låga koncentrationer.
Förtjockningseffekten kan förbättra brukets bearbetbarhet och göra att bruket har bättre arbetsprestanda, särskilt i vertikal konstruktion.
Vattenretention:
HPMC kan effektivt fånga upp fukt och förlänga brukstidens öppningstid. Vattenretention kan inte bara minska krympnings- och sprickproblemen i bruket, utan också förbättra murbrukets bindningsförmåga på underlaget.
Vattenretentionsförmågan hos HPMC är nära relaterad till dess löslighet. Genom att välja HPMC med lämplig grad av substitution kan murbrukets vattenretentionseffekt optimeras.
Förbättrade bindningsegenskaper:
Eftersom HPMC kan bilda en klibbig bro mellan cementpartiklar, kan det effektivt förbättra bindningsstyrkan hos murbruk, särskilt när det används i värmeisoleringsbruk och kakellim.
HPMC kan också förbättra byggprestanda genom att minska den snabba avdunstning av vatten och ge längre arbetstid.
Konstruktionsprestanda:
Användningen av HPMC i murbruk kan avsevärt förbättra dess konstruktionsprestanda. HPMC gör att bruket har bättre smörjförmåga och viskositet, vilket är lätt att applicera och konstruera, speciellt vid detaljoperationer för att säkerställa en jämn konstruktion.
Genom att justera mängden och konfigurationen av HPMC kan murbrukets reologiska egenskaper optimeras för att anpassa det till olika byggbehov.
5. Användningsexempel på HPMC i cementbruk
Kakellim:
HPMC spelar huvudsakligen rollen som vattenretention och förtjockning i kakellim. Genom att förbättra limmets vattenretention kan HPMC förlänga dess öppettid, ge tillräcklig justeringstid och förhindra att plattor glider efter konstruktion.
Förtjockningseffekten säkerställer att limmet inte sjunker under fasadkonstruktionen, vilket förbättrar bekvämligheten och effekten av konstruktionen.
Yttre väggisoleringsbruk:
I ytterväggsisoleringsbruk är HPMCs huvudfunktion att förbättra murbrukets vattenretention och sprickbeständighet. Genom att fånga upp fukt kan HPMC effektivt minska krympningen och sprickbildningen av murbruk under torkningsprocessen.
Eftersom isoleringsbruk har höga krav på konstruktionsprestanda, kan förtjockningseffekten av HPMC säkerställa en jämn fördelning av murbruk på väggen och därigenom förbättra isoleringsskiktets totala prestanda.
Självnivellerande murbruk:
HPMC i självutjämnande bruk kan säkerställa att det inte sker någon skiktning eller vattenläckage under utjämningsprocessen genom att öka brukets viskositet, och därigenom säkerställa självutjämningens planhet och styrka.
6. Framtida utvecklingstrend för HPMC
Grönt och miljöskydd:
Med förbättringen av miljöskyddskraven kommer utvecklingen av lågtoxiska och biologiskt nedbrytbara HPMC-produkter att bli en viktig riktning i framtiden.
Grön och miljövänlig HPMC kan inte bara minska påverkan på miljön, utan också ge en säkrare driftsmiljö under byggandet.
Hög prestanda:
Genom att optimera den molekylära strukturen hos HPMC, utvecklas högpresterande HPMC-produkter för att möta cementbruksapplikationer med högre prestandakrav.
Till exempel, genom att justera graden av substitution och molekylvikt för HPMC, kan produkter med högre viskositet och starkare vattenretention utvecklas.
Intelligent applikation:
Med utvecklingen av materialvetenskap appliceras intelligent responsiv HPMC på cementbruk, vilket gör det möjligt för den att justera sin egen prestanda efter miljöförändringar, som att automatiskt justera vattenretention under olika luftfuktigheter.
Högkvalitativ cellulosa HPMC kan effektivt sprida och ge förtjockning, vattenretention och förbättrad konstruktionsprestanda i cementbruk genom sin unika kemiska struktur och fysikaliska egenskaper. Genom att rationellt välja och optimera användningen av HPMC kan cementbrukets totala prestanda förbättras avsevärt för att möta behoven i olika tillämpningsscenarier. I framtiden kommer den gröna, högpresterande och intelligenta utvecklingen av HPMC att ytterligare främja dess tillämpning och utveckling inom byggmaterial.
Posttid: 2024-jun-21