No morteiro preparado, a cantidade de adición de éter de celulosa é moi baixa, pero pode mellorar significativamente o rendemento do morteiro húmido e é un aditivo principal que afecta o rendemento da construción do morteiro. A selección razoable de éteres de celulosa de diferentes variedades, diferentes viscosidades, diferentes tamaños de partículas, diferentes graos de viscosidade e cantidades engadidas terá un impacto positivo na mellora do rendemento do morteiro en po seco. Na actualidade, moitos morteiros de mampostería e xeso teñen un rendemento de retención de auga deficiente e a suspensión de auga separarase despois duns minutos de parada. A retención de auga é un rendemento importante do éter de metilcelulosa e tamén é un rendemento ao que prestan atención moitos fabricantes domésticos de morteiros en seco, especialmente os das rexións do sur con altas temperaturas. Os factores que afectan o efecto de retención de auga do morteiro de mestura seca inclúen a cantidade de MC engadido, a viscosidade de MC, a finura das partículas e a temperatura do ambiente de uso.
1. Concepto
O éter de celulosa é un polímero sintético feito de celulosa natural mediante modificación química. O éter de celulosa é un derivado da celulosa natural. A produción de éter de celulosa é diferente dos polímeros sintéticos. O seu material máis básico é a celulosa, un composto polímero natural. Debido á particularidade da estrutura natural da celulosa, a propia celulosa non ten capacidade para reaccionar cos axentes de eterificación. Non obstante, despois do tratamento do axente de inchazo, destrúense os fortes enlaces de hidróxeno entre as cadeas moleculares e as cadeas e a liberación activa do grupo hidroxilo convértese nunha celulosa alcalina reactiva. Obter éter de celulosa.
As propiedades dos éteres de celulosa dependen do tipo, número e distribución dos substituíntes. A clasificación dos éteres de celulosa tamén se basea no tipo de substituíntes, grao de eterificación, solubilidade e propiedades de aplicación relacionadas. Segundo o tipo de substituíntes da cadea molecular, pódese dividir en monoéter e éter mixto. O MC que usamos normalmente é monoéter e o HPMC é éter mesturado. Éter de metilcelulosa MC é o produto despois de que o grupo hidroxilo da unidade de glicosa da celulosa natural sexa substituído por metoxi. É un produto que se obtén substituíndo unha parte do grupo hidroxilo da unidade por un grupo metoxi e outra parte por un grupo hidroxipropilo. A fórmula estrutural é [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroxietil metilcelulosa éter HEMC, estas son as principais variedades amplamente utilizadas e vendidas no mercado.
En termos de solubilidade, pódese dividir en iónico e non iónico. Os éteres de celulosa non iónicos solubles en auga están compostos principalmente por dúas series de éteres de alquilo e éteres de hidroxialquilo. O CMC iónico utilízase principalmente en deterxentes sintéticos, impresión e tingimento téxtil, exploración de alimentos e petróleo. Os MC non iónicos, HPMC, HEMC, etc. úsanse principalmente en materiais de construción, revestimentos de látex, medicamentos, produtos químicos diarios, etc. Úsase como espesante, axente de retención de auga, estabilizador, dispersante e axente formador de película.
En segundo lugar, a retención de auga do éter de celulosa
Retención de auga de éter de celulosa: na produción de materiais de construción, especialmente morteiro en po seco, o éter de celulosa xoga un papel insubstituíble, especialmente na produción de morteiro especial (morteiro modificado), é un compoñente indispensable e importante.
O importante papel do éter de celulosa soluble en auga no morteiro ten principalmente tres aspectos, un é a excelente capacidade de retención de auga, o outro é a influencia sobre a consistencia e a tixotropía do morteiro e o terceiro é a interacción co cemento. O efecto de retención de auga do éter de celulosa depende da absorción de auga da capa base, da composición do morteiro, do espesor da capa de morteiro, da demanda de auga do morteiro e do tempo de fraguado do material de fraguado. A retención de auga do éter de celulosa en si provén da solubilidade e deshidratación do propio éter de celulosa. Como todos sabemos, aínda que a cadea molecular de celulosa contén un gran número de grupos OH altamente hidratables, non é soluble en auga, porque a estrutura da celulosa ten un alto grao de cristalinidade.
A capacidade de hidratación dos grupos hidroxilo por si só non é suficiente para cubrir os fortes enlaces de hidróxeno e as forzas de van der Waals entre as moléculas. Polo tanto, só se incha pero non se disolve en auga. Cando se introduce un substituyente na cadea molecular, non só o substituyente destrúe a cadea de hidróxeno, senón que tamén se destrúe o enlace de hidróxeno entre cadeas debido á cuña do substituyente entre as cadeas adxacentes. Canto maior sexa o substituyente, maior será a distancia entre as moléculas. Canto maior sexa a distancia. Canto maior é o efecto de destrución de enlaces de hidróxeno, o éter de celulosa faise soluble en auga despois de que a rede de celulosa se expande e a solución entra, formando unha solución de alta viscosidade. Cando a temperatura aumenta, a hidratación do polímero debilita e a auga entre as cadeas é expulsada. Cando o efecto de deshidratación é suficiente, as moléculas comezan a agregarse, formando un xel de estrutura de rede tridimensional e dobrado.
Os factores que afectan a retención de auga do morteiro inclúen a viscosidade do éter de celulosa, a cantidade de adición, a finura das partículas e a temperatura de uso:
Canto maior sexa a viscosidade do éter de celulosa, mellor será o rendemento de retención de auga. A viscosidade é un parámetro importante do rendemento da MC. Na actualidade, os diferentes fabricantes de MC usan diferentes métodos e instrumentos para medir a viscosidade do MC. Os principais métodos son Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde e Brookfield. Para un mesmo produto, os resultados de viscosidade medidos por diferentes métodos son moi diferentes, e algúns incluso teñen diferenzas duplicadas. Polo tanto, ao comparar a viscosidade, debe realizarse entre os mesmos métodos de proba, incluíndo temperatura, rotor, etc.
En xeral, canto maior sexa a viscosidade, mellor será o efecto de retención de auga. Non obstante, canto maior sexa a viscosidade e canto maior sexa o peso molecular do MC, a diminución correspondente da súa solubilidade terá un impacto negativo sobre a resistencia e o rendemento construtivo do morteiro. Canto maior sexa a viscosidade, máis evidente será o efecto espesante do morteiro, pero non é directamente proporcional. Canto maior sexa a viscosidade, máis viscoso será o morteiro húmido, é dicir, durante a construción, maniféstase como pegado ao rascador e alta adhesión ao substrato. Pero non é útil aumentar a resistencia estrutural do morteiro húmido. Durante a construción, o rendemento anti-sag non é obvio. Pola contra, algúns éteres de metilcelulosa modificados de viscosidade media e baixa teñen un excelente rendemento para mellorar a resistencia estrutural do morteiro húmido.
Canto maior sexa a cantidade de éter de celulosa engadido ao morteiro, mellor será o rendemento de retención de auga e canto maior sexa a viscosidade, mellor será o rendemento de retención de auga.
En canto ao tamaño das partículas, canto máis fina sexa a partícula, mellor será a retención de auga. Despois de que as grandes partículas de éter de celulosa entran en contacto coa auga, a superficie disólvese inmediatamente e forma un xel para envolver o material para evitar que as moléculas de auga sigan infiltrando. Ás veces non se pode dispersar e disolver uniformemente mesmo despois de axitar a longo prazo, formando unha solución floculente turbia ou aglomeración. Afecta moito á retención de auga do éter de celulosa, e a solubilidade é un dos factores para escoller o éter de celulosa.
A finura tamén é un índice de rendemento importante do éter de metilcelulosa. O MC usado para o morteiro en po seco debe ser en po, con baixo contido de auga, e a finura tamén require que o 20% ~ 60% do tamaño das partículas sexa inferior a 63um. A finura afecta a solubilidade do éter de metilcelulosa. O MC groso adoita ser granular e é fácil de disolver en auga sen aglomeración, pero a velocidade de disolución é moi lenta, polo que non é axeitado para o seu uso en morteiro en po seco. No morteiro en po seco, o MC está disperso entre materiais de cementación como áridos, recheos finos e cemento, e só o po suficientemente fino pode evitar a aglomeración de éter de metilcelulosa ao mesturarse con auga. Cando se engade MC con auga para disolver os aglomerados, é moi difícil dispersar e disolver.
A finura grosa do MC non só é un desperdicio, senón que tamén reduce a resistencia local do morteiro. Cando se aplica un morteiro en po seco nunha área grande, a velocidade de curado do morteiro en po seco local reducirase significativamente e aparecerán gretas debido a diferentes tempos de curado. Para o morteiro pulverizado con construción mecánica, o requisito de finura é maior debido ao menor tempo de mestura.
A finura do MC tamén ten un certo impacto na súa retención de auga. En xeral, para os éteres de metilcelulosa coa mesma viscosidade pero con distinta finura, baixo a mesma cantidade de adición, canto máis finos máis finos, mellor será o efecto de retención de auga.
A retención de auga do MC tamén está relacionada coa temperatura utilizada, e a retención de auga do éter de metil celulosa diminúe co aumento da temperatura. Non obstante, en aplicacións de materiais reais, o morteiro en po seco adoita aplicarse a substratos quentes a altas temperaturas (superiores a 40 graos) en moitos ambientes, como o revoco de masilla de parede exterior baixo o sol no verán, o que adoita acelerar o curado do cemento e o endurecemento do cemento. morteiro en po seco. O descenso da taxa de retención de auga leva á sensación obvia de que tanto a traballabilidade como a resistencia ás fisuras están afectadas, e é especialmente importante reducir a influencia dos factores de temperatura nestas condicións.
Aínda que actualmente os aditivos de éter de metil hidroxietil celulosa se consideran á vangarda do desenvolvemento tecnolóxico, a súa dependencia da temperatura aínda levará a un debilitamento do rendemento do morteiro en po seco. Aínda que se aumenta a cantidade de metil hidroxietil celulosa (fórmula de verán), a traballabilidade e a resistencia ás fisuras aínda non poden satisfacer as necesidades de uso. Mediante algún tratamento especial sobre MC, como o aumento do grao de eterificación, etc., o efecto de retención de auga pódese manter a unha temperatura máis alta, de modo que poida proporcionar un mellor rendemento en condicións duras.
3. Engrosamento e tixotropía do éter de celulosa
Espesamento e tixotropía do éter de celulosa: a segunda función do éter de celulosa: o efecto espesante depende de: o grao de polimerización do éter de celulosa, a concentración da solución, a velocidade de cizallamento, a temperatura e outras condicións. A propiedade xelificante da solución é exclusiva da alquilcelulosa e os seus derivados modificados. As propiedades de xelación están relacionadas co grao de substitución, concentración da solución e aditivos. Para os derivados modificados con hidroxialquilo, as propiedades do xel tamén están relacionadas co grao de modificación do hidroxialquilo. Para MC e HPMC de baixa viscosidade pódese preparar unha solución ao 10%-15%, MC e HPMC de viscosidade media pódense preparar solucións ao 5%-10%, mentres que MC e HPMC de alta viscosidade só poden preparar solucións ao 2%-3% e, normalmente, a clasificación de viscosidade do éter de celulosa tamén está clasificada por solución de 1%-2%.
O éter de celulosa de alto peso molecular ten unha alta eficiencia de espesamento. Na mesma solución de concentración, os polímeros con diferentes pesos moleculares teñen diferentes viscosidades. Grao alto. A viscosidade obxectivo só se pode conseguir engadindo unha gran cantidade de éter de celulosa de baixo peso molecular. A súa viscosidade ten pouca dependencia da taxa de cizallamento, e a alta viscosidade alcanza a viscosidade obxectivo e a cantidade de adición necesaria é pequena e a viscosidade depende da eficiencia do espesamento. Polo tanto, para acadar unha certa consistencia, débese garantir unha certa cantidade de éter de celulosa (concentración da solución) e a viscosidade da solución. A temperatura do xel da disolución tamén diminúe linealmente co aumento da concentración da solución, e xeles a temperatura ambiente despois de acadar unha determinada concentración. A concentración de xelificación de HPMC é relativamente alta a temperatura ambiente.
A consistencia tamén se pode axustar escollendo o tamaño de partícula e escollendo éteres de celulosa con diferentes graos de modificación. A chamada modificación consiste en introducir un certo grao de substitución de grupos hidroxialquilo na estrutura do esqueleto de MC. Ao cambiar os valores de substitución relativa dos dous substituíntes, é dicir, os valores de substitución relativa DS e ms dos grupos metoxi e hidroxialquilo que adoitamos dicir. Pódense obter varios requisitos de rendemento do éter de celulosa cambiando os valores relativos de substitución dos dous substituíntes.
A relación entre consistencia e modificación: a adición de éter de celulosa afecta o consumo de auga do morteiro, cambiando a relación auga-aglutinante de auga e cemento é o efecto espesante, canto maior sexa a dosificación, maior será o consumo de auga.
Os éteres de celulosa utilizados en materiais de construción en po deben disolverse rapidamente en auga fría e proporcionar unha consistencia adecuada para o sistema. Se se dá unha certa taxa de cizallamento, aínda se converte en bloque floculento e coloidal, que é un produto de calidade inferior ou de mala calidade.
Tamén hai unha boa relación lineal entre a consistencia da pasta de cemento e a dosificación do éter de celulosa. O éter de celulosa pode aumentar moito a viscosidade do morteiro. Canto maior sexa a dosificación, máis evidente será o efecto. A solución acuosa de éter de celulosa de alta viscosidade ten unha alta tixotropía, que tamén é unha característica principal do éter de celulosa. As solucións acuosas de polímeros MC adoitan ter unha fluidez pseudoplástica e non tixotrópica por debaixo da súa temperatura de xel, pero propiedades de fluxo newtonianas a baixas velocidades de cizallamento. A pseudoplasticidade aumenta co peso molecular ou a concentración de éter de celulosa, independentemente do tipo de substituínte e do grao de substitución. Polo tanto, os éteres de celulosa do mesmo grao de viscosidade, non importa MC, HPMC, HEMC, sempre mostrarán as mesmas propiedades reolóxicas sempre que a concentración e a temperatura se manteñan constantes.
Os xeles estruturais fórmanse cando se eleva a temperatura e prodúcense fluxos altamente tixotrópicos. Os éteres de celulosa de alta concentración e baixa viscosidade mostran tixotropía incluso por debaixo da temperatura do xel. Esta propiedade é de gran beneficio para o axuste de nivelación e flacidez na construción de morteiro de construción. Cómpre explicar aquí que canto maior sexa a viscosidade do éter de celulosa, mellor será a retención de auga, pero canto maior sexa a viscosidade, maior será o peso molecular relativo do éter de celulosa e a correspondente diminución da súa solubilidade, o que ten un impacto negativo. sobre a concentración de morteiro e o rendemento construtivo. Canto maior sexa a viscosidade, máis evidente é o efecto espesante do morteiro, pero non é completamente proporcional. Algunha viscosidade media e baixa, pero o éter de celulosa modificado ten un mellor rendemento para mellorar a resistencia estrutural do morteiro húmido. Co aumento da viscosidade, mellora a retención de auga do éter de celulosa. 4. Retraso do éter de celulosa
Retraso do éter de celulosa: a terceira función do éter de celulosa é atrasar o proceso de hidratación do cemento. O éter de celulosa dota ao morteiro de varias propiedades beneficiosas, e tamén reduce a calor de hidratación precoz do cemento e atrasa o proceso dinámico de hidratación do cemento. Isto é desfavorable para o uso de morteiro en rexións frías. Este efecto de retardo é causado pola adsorción de moléculas de éter de celulosa sobre produtos de hidratación como CSH e ca(OH)2. Debido ao aumento da viscosidade da solución de poros, o éter de celulosa reduce a mobilidade dos ións na solución, atrasando así o proceso de hidratación.
Hora de publicación: 04-feb-2023