Тыпы дабавак, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве сухіх растворных сумесяў, іх эксплуатацыйныя характарыстыкі, механізм дзеяння і іх уплыў на характарыстыкі сухіх растворных сумесяў. Падрабязней абмяркоўваўся ўплыў водаўтрымліваючых агентаў, такіх як эфір цэлюлозы і эфір крухмалу, рэдыспергуемы латексны парашок і валакністыя матэрыялы, на характарыстыкі сухіх растворных сумесяў.
Дабаўкі адыгрываюць ключавую ролю ў паляпшэнні характарыстык сухіх будаўнічых раствораў, але даданне сухога раствора значна павялічвае кошт сухіх раствораў у параўнанні з традыцыйнымі растворамі, на якія прыпадае больш за 40% ад кошту сухіх раствораў. У цяперашні час значная частка дабавак пастаўляецца замежнымі вытворцамі, і пастаўшчык таксама забяспечвае рэкамендаваную дазоўку прадукту. У выніку кошт сухіх раствораў застаецца высокім, і цяжка папулярызаваць звычайныя мураваныя і тынкавальныя растворы ў вялікіх колькасцях і на шырокіх тэрыторыях; прадукты высокага класа кантралююцца замежнымі кампаніямі, а вытворцы сухіх раствораў маюць нізкі прыбытак і дрэнную цэнавую талерантнасць; адсутнічаюць сістэматычныя і мэтанакіраваныя даследаванні па прымяненні фармацэўтычных прэпаратаў, і замежныя формулы сляпо прытрымліваюцца.
Зыходзячы з вышэйзгаданых прычын, у гэтай працы аналізуюцца і параўноўваюцца некаторыя асноўныя ўласцівасці распаўсюджаных дабавак, і на гэтай аснове вывучаюцца характарыстыкі сухіх растворных вырабаў з выкарыстаннем дабавак.
1 водаўтрымліваючы агент
Водаўтрымліваючы агент з'яўляецца ключавой дадаткам для паляпшэння водаўтрымлівальных характарыстык сухога раствора, а таксама адной з ключавых дабавак, якія вызначаюць кошт сухіх растворных матэрыялаў.
1. Гідраксіпрапілметылцэлюлозны эфір (ГПМЦ)
Гідраксіпрапілметылцэлюлоза — гэта агульны тэрмін для абазначэння шэрагу прадуктаў, якія ўтвараюцца ў выніку рэакцыі шчолачнай цэлюлозы і этэрыфікатара пры пэўных умовах. Шчолачная цэлюлоза замяняецца рознымі этэрыфікатарамі для атрымання розных эфіраў цэлюлозы. У залежнасці ад іанізацыйных уласцівасцей замяшчальнікаў, эфіры цэлюлозы можна падзяліць на дзве катэгорыі: іённыя (напрыклад, карбаксіметылцэлюлоза) і неіённыя (напрыклад, метылцэлюлоза). У залежнасці ад тыпу замяшчальніка, эфіры цэлюлозы можна падзяліць на монаэфіры (напрыклад, метылцэлюлоза) і змешаныя эфіры (напрыклад, гідраксіпрапілметылцэлюлоза). У залежнасці ад рознай растваральнасці, яны могуць быць падзелены на водарастваральныя (напрыклад, гідраксіэтылцэлюлоза) і растваральныя ў арганічных растваральніках (напрыклад, этылцэлюлоза) і г.д. Сухія змяшаныя растворы ў асноўным вырабляюцца з водарастваральнай цэлюлозы, а водарастваральная цэлюлоза падзяляецца на імгненную і павярхоўна апрацаваную з запаволеным растварэннем.
Механізм дзеяння цэлюлознага эфіру ў растворы наступны:
(1) Гідраксіпрапілметылцэлюлоза лёгка раствараецца ў халоднай вадзе, і ёй будзе цяжка растварацца ў гарачай вадзе. Але тэмпература гелеўтварэння ў гарачай вадзе значна вышэйшая, чым у метылцэлюлозы. Растваральнасць у халоднай вадзе таксама значна лепшая ў параўнанні з метылцэлюлозай.
(2) Глейкасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы звязана з яе малекулярнай масай, і чым большая малекулярная маса, тым вышэйшая глейкасць. Тэмпература таксама ўплывае на яе глейкасць, пры павышэнні тэмпературы глейкасць памяншаецца. Аднак высокая глейкасць мае меншы тэмпературны ўплыў, чым метылцэлюлоза. Яе раствор стабільны пры захоўванні пры пакаёвай тэмпературы.
(3) Утрыманне вады гідраксіпрапілметылцэлюлозай залежыць ад яе колькасці дадання, глейкасці і г.д., і хуткасць утрымання вады пры той жа колькасці дадання вышэйшая, чым у метылцэлюлозы.
(4) Гідраксіпрапілметылцэлюлоза ўстойлівая да кіслот і шчолачаў, а яе водны раствор вельмі стабільны ў дыяпазоне pH = 2~12. Каўстычная сода і вапнавая вада мала ўплываюць на яе прадукцыйнасць, але шчолач можа паскорыць яе растварэнне і павялічыць глейкасць. Гідраксіпрапілметылцэлюлоза ўстойлівая да звычайных соляў, але пры высокай канцэнтрацыі солявога раствора глейкасць раствора гідраксіпрапілметылцэлюлозы мае тэндэнцыю да павелічэння.
(5) Гідраксіпрапілметылцэлюлозу можна змешваць з водарастваральнымі палімернымі злучэннямі для ўтварэння аднастайнага раствора з больш высокай глейкасцю. Такія як полівінілавы спірт, крухмальны эфір, раслінная камедь і г.д.
(6) Гідраксіпрапілметылцэлюлоза мае лепшую ўстойлівасць да ферментаў, чым метылцэлюлоза, і яе раствор менш схільны да раскладання ферментамі, чым метылцэлюлоза.
(7) Адгезія гідраксіпрапілметылцэлюлозы да будаўнічага раствора вышэйшая, чым у метылцэлюлозы.
2. Метылцэлюлоза (MC)
Пасля апрацоўкі рафінаванай бавоўны шчолаччу, эфір цэлюлозы ўтвараецца ў выніку серыі рэакцый з выкарыстаннем хларыду метану ў якасці этэрыфікацыйнага агента. Ступень замяшчэння звычайна складае 1,6~2,0, а растваральнасць таксама адрозніваецца ў залежнасці ад ступені замяшчэння. Ён належыць да неіённых эфіраў цэлюлозы.
(1) Метылцэлюлоза раствараецца ў халоднай вадзе, і яе будзе цяжка раствараць у гарачай вадзе. Яе водны раствор вельмі стабільны ў дыяпазоне pH = 3~12. Ён добра сумяшчальны з крухмалам, гуаравай камедзю і г.д., а таксама многімі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі. Калі тэмпература дасягае тэмпературы гелеўтварэння, адбываецца гелеўтварэнне.
(2) Утрыманне вады метылцэлюлозай залежыць ад яе колькасці, глейкасці, дробнасці часціц і хуткасці растварэння. Як правіла, калі колькасць дабаўкі вялікая, дробнасць малая, а глейкасць вялікая, хуткасць утрымання вады высокая. Сярод іх колькасць дабаўкі аказвае найбольшы ўплыў на хуткасць утрымання вады, і ўзровень глейкасці не прама прапарцыйны ўзроўню хуткасці ўтрымання вады. Хуткасць растварэння ў асноўным залежыць ад ступені мадыфікацыі паверхні часціц цэлюлозы і дробнасці часціц. Сярод вышэйзгаданых эфіраў цэлюлозы метылцэлюлоза і гідраксіпрапілметылцэлюлоза маюць больш высокую хуткасць утрымання вады.
(3) Змены тэмпературы сур'ёзна ўплываюць на хуткасць утрымання вады метылцэлюлозай. Як правіла, чым вышэйшая тэмпература, тым горшая ўтрыманне вады. Калі тэмпература раствора перавышае 40°C, утрыманне вады метылцэлюлозай значна зніжаецца, што сур'ёзна ўплывае на канструкцыю раствора.
(4) Метылцэлюлоза аказвае значны ўплыў на канструкцыю і адгезію раствора. Пад «адгезіяй» тут разумеецца сіла счаплення, якая адчуваецца паміж інструментам рабочага і асновай сцяны, гэта значыць супраціў раствора зруху. Адгезія высокая, супраціў зруху раствора вялікі, а трываласць, неабходная рабочым у працэсе выкарыстання, таксама вялікая, а будаўнічыя характарыстыкі раствора нізкія. Адгезія метылцэлюлозы ў прадуктах з эфіру цэлюлозы знаходзіцца на ўмераным узроўні.
3. Гідраксіэтылцэлюлоза (ГЭЦ)
Ён выраблены з рафінаванай бавоўны, апрацаванай шчолаччу, і рэагуе з аксідам этылену ў якасці этэрыфікацыйнага агента ў прысутнасці ацэтону. Ступень замяшчэння звычайна складае 1,5~2,0. Ён мае моцную гідрафільнасць і лёгка ўбірае вільгаць.
(1) Гідраксіэтылцэлюлоза раствараецца ў халоднай вадзе, але цяжка раствараецца ў гарачай вадзе. Яе раствор стабільны пры высокай тэмпературы без гелеўтварэння. Яе можна выкарыстоўваць працяглы час пры высокай тэмпературы ў ступцы, але яна ўтрымлівае ваду менш, чым метылцэлюлоза.
(2) Гідраксіэтылцэлюлоза ўстойлівая да ўздзеяння кіслот і шчолачаў. Шчолачы могуць паскорыць яе растварэнне і нязначна павялічыць глейкасць. Яе дысперснасць у вадзе крыху горшая, чым у метылцэлюлозы і гідраксіпрапілметылцэлюлозы.
(3) Гідраксіэтылцэлюлоза мае добрыя супрацьслізготныя ўласцівасці для раствора, але мае больш працяглы час запаволення зацвярдзення для цэменту.
(4) Характарыстыкі гідраксіэтылцэлюлозы, якая вырабляецца некаторымі айчыннымі прадпрыемствамі, відавочна ніжэйшыя за паказчыкі метылцэлюлозы з-за высокага ўтрымання вады і попелу.
Эфір крухмалу
Крухмальныя эфіры, якія выкарыстоўваюцца ў ступках, атрымліваюць з прыродных палімераў некаторых поліцукрыдаў, такіх як бульба, кукуруза, маніёк, гуаравыя бабы і гэтак далей.
1. Мадыфікаваны крухмал
Эфір крухмалу, мадыфікаваны з бульбы, кукурузы, маніёкі і г.д., мае значна меншую ўтрыманне вады, чым эфір цэлюлозы. З-за рознай ступені мадыфікацыі ўстойлівасць да кіслот і шчолачаў адрозніваецца. Некаторыя прадукты падыходзяць для выкарыстання ў гіпсавых растворах, а іншыя можна выкарыстоўваць у цэментных растворах. Эфір крухмалу ў растворах у асноўным выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка для паляпшэння ўласцівасцей раствора супраць прарастання, зніжэння адгезіі вільготнага раствора і падаўжэння часу адкрыцця.
Эфіры крухмалу часта выкарыстоўваюцца разам з цэлюлозай, таму ўласцівасці і перавагі гэтых двух прадуктаў дапаўняюць адзін аднаго. Паколькі прадукты на аснове эфіраў крухмалу значна таннейшыя за эфіры цэлюлозы, ужыванне эфіру крухмалу ў растворах прывядзе да значнага зніжэння кошту растворных рэцэптаў.
2. Эфір гуаравай камедзі
Эфір гуаравай камедзі — гэта від крухмальнай эфірнай масы з асаблівымі ўласцівасцямі, які мадыфікуецца з натуральных гуаравых бабоў. У асноўным у выніку рэакцыі этэрыфікацыі гуаравай камедзі і акрылавай функцыянальнай групы ўтвараецца структура, якая змяшчае 2-гідраксіпрапіловую функцыянальную групу, якая з'яўляецца полігалактаманознай структурай.
(1) У параўнанні з эфірам цэлюлозы, эфір гуаравай камедзі лепш раствараецца ў вадзе. Уласцівасці гуаравых эфіраў пры розных pH практычна не змяняюцца.
(2) Пры нізкай глейкасці і нізкай дазоўцы гуаровая камедь можа замяніць эфір цэлюлозы ў роўнай колькасці і мае падобную ўтрыманне вады. Але кансістэнцыя, устойлівасць да пралісання, тыксатропія і г.д. відавочна паляпшаюцца.
(3) Ва ўмовах высокай глейкасці і вялікай дазоўкі гуаровая камедь не можа замяніць эфір цэлюлозы, і сумеснае выкарыстанне абодвух дасць лепшыя вынікі.
(4) Ужыванне гуаравай смалы ў гіпсавым растворы можа значна знізіць адгезію падчас будаўніцтва і зрабіць канструкцыю больш гладкай. Гэта не аказвае негатыўнага ўплыву на час зацвярдзення і трываласць гіпсавага раствора.
3. Мадыфікаваны загушчальнік, які ўтрымлівае мінеральную ваду
У Кітаі ўжываецца водаўтрымліваючы загушчальнік, выраблены з прыродных мінералаў шляхам мадыфікацыі і змешвання. Асноўнымі мінераламі, якія выкарыстоўваюцца для падрыхтоўкі водаўтрымліваючых загушчальнікаў, з'яўляюцца: сепіяліт, бентаніт, мантмарыланіт, каолін і г.д. Гэтыя мінералы валодаюць пэўнымі водаўтрымліваючымі і загушчаючымі ўласцівасцямі дзякуючы мадыфікацыі, напрыклад, у якасці злучных рэчываў. Гэты від водаўтрымліваючага загушчальніка, які ўжываецца ў раствор, мае наступныя характарыстыкі.
(1) Гэта можа значна палепшыць характарыстыкі звычайнага раствора і вырашыць праблемы дрэннай працаздольнасці цэментавага раствора, нізкай трываласці змяшанага раствора і нізкай воданепранікальнасці.
(2) Можна вырабляць растворныя вырабы з рознымі ўзроўнямі трываласці для агульнапрамысловага і грамадзянскага будаўніцтва.
(3) Кошт матэрыялу значна ніжэйшы, чым у эфіру цэлюлозы і эфіру крухмалу.
(4) Водаўтрыманне ніжэйшае, чым у арганічнага водаўтрымальніка, значэнне сухой ўсаджвання падрыхтаванага раствора большае, а кагезійнасць зніжаецца.
Рэдыспергуемы палімерны каўчукавы парашок
Рэдыспергаваны гумовы парашок апрацоўваецца распыляльнай сушкай спецыяльнай палімернай эмульсіі. У працэсе апрацоўкі ахоўны калоід, агент супраць злежвання і г.д. становяцца неабходнымі дадаткамі. Высушаны гумовы парашок уяўляе сабой некалькі сферычных часціц памерам 80~100 мм, сабраных разам. Гэтыя часціцы раствараюцца ў вадзе і ўтвараюць стабільную дысперсію, крыху большую за часціцы зыходнай эмульсіі. Гэтая дысперсія ўтварае плёнку пасля абязводжвання і высыхання. Гэтая плёнка такая ж незваротная, як і звычайная эмульсійная плёнка, і не рэдыспергуе пры кантакце з вадой. Дысперсіі.
Рэдыспергаваны каўчукавы парашок можна падзяліць на: стырол-бутадыенавы сапалімер, троесны сапалімер вугальнай кіслаты і этылену, сапалімер этылену і ацэтату з воцатнай кіслатой і г.д., і на аснове гэтага да яго дадаюць сілікон, вініллаўрат і г.д. для паляпшэння характарыстык. Розныя меры мадыфікацыі надаюць рэдыспергаванаму каўчукаваму парашку розныя ўласцівасці, такія як воданепранікальнасць, шчолачаўстойлівасць, устойлівасць да надвор'я і гнуткасць. Ён утрымлівае вініллаўрат і сілікон, што надае каўчукаваму парашку добрую гідрафобнасць. Высока разгалінаваны вініл-троесны карбанат мае нізкае значэнне Tg і добрую гнуткасць.
Калі гэтыя віды гумовых парашкоў наносяцца на раствор, яны ўсе аказваюць запавольны эфект на час зацвярдзення цэменту, але гэты эфект меншы, чым пры непасрэдным нанясенні падобных эмульсій. Для параўнання, стырол-бутадыен мае найбольшы запавольны эфект, а этылен-вінілацэтат — найменшы. Калі доза занадта малая, эфект паляпшэння характарыстык раствора не відавочны.
Час публікацыі: 03 красавіка 2023 г.