1 Уводзіны
Эфір цэлюлозы (MC) шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці будаўнічых матэрыялаў і ўжываецца ў вялікіх колькасцях. Ён можа выкарыстоўвацца ў якасці запавольніка схоплівання, водаўтрымліваючага агента, загушчальніка і клею. Эфіры цэлюлозы адыгрываюць важную ролю ў звычайных сухіх растворах, растворах для ізаляцыі вонкавых сцен, самавыраўноўвальных растворах, пліткавым клеі, высокаэфектыўнай будаўнічай шпаклёўцы, трэшчынаўстойлівай шпаклёўцы для ўнутраных і вонкавых сцен, воданепранікальных сухіх растворах, гіпсавай тынкоўцы, герметыку і іншых матэрыялах. Эфір цэлюлозы аказвае важны ўплыў на водаўтрымліванне, водаспажыванне, звязнасць, запаволенне схоплівання і канструкцыю растворнай сістэмы.
Існуе мноства розных тыпаў і спецыфікацый цэлюлозных эфіраў. Да найбольш распаўсюджаных цэлюлозных эфіраў у галіне будаўнічых матэрыялаў адносяцца HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC і г.д., якія выкарыстоўваюцца ў розных растворных сістэмах у залежнасці ад іх адпаведных характарыстык. Некаторыя спецыялісты праводзілі даследаванні ўплыву розных тыпаў і рознай колькасці цэлюлозных эфіраў на цэментную растворную сістэму. Гэты артыкул засяроджваецца на гэтай аснове і тлумачыць, як выбраць розныя гатункі і спецыфікацыі цэлюлозных эфіраў у розных растворных прадуктах.
2 Функцыянальныя характарыстыкі цэлюлознага эфіру ў цэментным растворы
Як важная дабаўка ў сухі парашковы раствор, эфір цэлюлозы выконвае мноства функцый. Найважнейшая роля эфіру цэлюлозы ў цэментным растворы - утрымліваць ваду і загушчаць. Акрамя таго, дзякуючы ўзаемадзеянню з цэментнай сістэмай, ён таксама можа гуляць дапаможную ролю ў захопе паветра, запавольванні зацвярдзення і паляпшэнні трываласці счаплення пры расцяжэнні.
Найважнейшай характарыстыкай цэлюлознага эфіру ў растворы з'яўляецца ўтрыманне вады. Цэлюлозны эфір выкарыстоўваецца ў якасці важнай дабаўкі практычна ва ўсіх растворах, галоўным чынам з-за яго ўтрымання вады. У цэлым, утрыманне вады цэлюлозным эфірам залежыць ад яго глейкасці, колькасці дабаўкі і памеру часціц.
Эфір цэлюлозы выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, і яго загушчальны эфект залежыць ад ступені этэрыфікацыі, памеру часціц, глейкасці і ступені мадыфікацыі эфіру цэлюлозы. У цэлым, чым вышэй ступень этэрыфікацыі і глейкасць эфіру цэлюлозы, тым меншыя часціцы, тым больш відавочны эфект загушчэння. Рэгулюючы вышэйзгаданыя характарыстыкі MC, раствор можа дасягнуць адпаведнай супрацьслізготнасці і найлепшай глейкасці.
У цэлюлозным эфіры ўвядзенне алкільнай групы зніжае павярхоўную энергію воднага раствора, які змяшчае цэлюлозны эфір, так што цэлюлозны эфір аказвае паветраўцягвальны эфект на цэментны раствор. Увядзенне адпаведных паветраных бурбалак у раствор паляпшае будаўнічыя характарыстыкі раствора дзякуючы «шарыкаваму эфекту» паветраных бурбалак. У той жа час увядзенне паветраных бурбалак павялічвае хуткасць выхаду раствора. Вядома, колькасць паветраўцягвальнага рэчыва неабходна кантраляваць. Занадта шмат паветраўцягвальнага рэчыва негатыўна адбіваецца на трываласці раствора, бо могуць утварыцца шкодныя паветраныя бурбалкі.
2.1 Эфір цэлюлозы запавольвае працэс гідратацыі цэменту, тым самым запавольваючы працэс зацвярдзення і схоплівання цэменту і адпаведна падаўжаючы час адкрыцця раствора, але гэты эфект не спрыяльны для раствора ў халодных рэгіёнах. Пры выбары эфіру цэлюлозы варта выбіраць адпаведны прадукт у залежнасці ад канкрэтнай сітуацыі. Эфект запаволення цэлюлознага эфіру ў асноўным павялічваецца са павелічэннем ступені яго этэрыфікацыі, ступені мадыфікацыі і глейкасці.
Акрамя таго, эфір цэлюлозы, як доўгаланцуговае палімернае рэчыва, можа палепшыць характарыстыкі счаплення з падкладкай пасля дадання ў цэментную сістэму пры ўмове поўнага падтрымання вільготнасці суспензіі.
2.2 Уласцівасці эфіру цэлюлозы ў растворы ў асноўным ўключаюць: утрыманне вады, загушчэнне, падаўжэнне часу зацвярдзення, захоп паветра і паляпшэнне трываласці счаплення пры расцяжэнні і г.д. Адпаведна вышэйзгаданым уласцівасцям, гэта адлюстроўваецца ў характарыстыках самога MC, а менавіта: глейкасць, стабільнасць, утрыманне актыўных інгрэдыентаў (колькасць дадання), ступень этэрыфікацыйнага замяшчэння і яго аднастайнасць, ступень мадыфікацыі, утрыманне шкодных рэчываў і г.д. Такім чынам, пры выбары MC, эфір цэлюлозы з яго ўласнымі характарыстыкамі, якія могуць забяспечыць адпаведныя характарыстыкі, павінен быць выбраны ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі канкрэтнага раствора для пэўных характарыстык.
3 Характарыстыкі цэлюлознага эфіру
Звычайна інструкцыі па ўжыванні прадукту, якія прадстаўляюцца вытворцамі цэлюлозных эфіраў, утрымліваюць наступныя паказчыкі: знешні выгляд, глейкасць, ступень замяшчэння груп, тонкасць памолу, утрыманне актыўнага рэчыва (чысціня), утрыманне вільгаці, рэкамендаваныя зоны і дазоўка і г.д. Гэтыя паказчыкі эфектыўнасці могуць часткова адлюстроўваць ролю цэлюлознага эфіру, але пры параўнанні і выбары цэлюлознага эфіру варта таксама ўлічваць яго хімічны склад, ступень мадыфікацыі, ступень этэрыфікацыі, утрыманне NaCl і значэнне DS.
3.1 Вязкасць цэлюлознага эфіру
Вязкасць цэлюлознага эфіру ўплывае на яго ўтрыманне вады, загушчэнне, запаволенне і іншыя аспекты. Таму яна з'яўляецца важным паказчыкам для вывучэння і выбару цэлюлознага эфіру.
Перш чым абмяркоўваць глейкасць цэлюлознага эфіру, варта адзначыць, што існуюць чатыры распаўсюджаныя метады вымярэння глейкасці цэлюлознага эфіру: метад Брукфілда, Хакке, метад Хёплера і ратацыйны вісказіметр. Абсталяванне, канцэнтрацыя раствора і выпрабавальнае асяроддзе, якія выкарыстоўваюцца гэтымі чатырма метадамі, адрозніваюцца, таму вынікі выпрабаванняў аднаго і таго ж раствора MC чатырма метадамі таксама вельмі адрозніваюцца. Нават для аднаго і таго ж раствора, пры выкарыстанні аднаго і таго ж метаду і ў розных умовах навакольнага асяроддзя, глейкасць...
Вынікі таксама адрозніваюцца. Таму, тлумачачы глейкасць цэлюлознага эфіру, неабходна ўказаць, які метад выкарыстоўваецца для выпрабаванняў, канцэнтрацыю раствора, ротар, хуткасць кручэння, тэмпературу і вільготнасць выпрабаванняў і іншыя ўмовы навакольнага асяроддзя. Гэта значэнне глейкасці мае каштоўнасць. Няма сэнсу проста казаць: «якая глейкасць пэўнага MC».
3.2 Стабільнасць прадукту цэлюлознага эфіру
Вядома, што эфіры цэлюлозы ўспрымальныя да нападу цэлюлознай цвілі. Калі грыбок разбурае эфір цэлюлозы, ён спачатку атакуе неэтэрыфікаваную адзінку глюкозы ў эфіры цэлюлозы. Паколькі грыбок з'яўляецца лінейным злучэннем, пасля разбурэння адзінкі глюкозы ўвесь малекулярны ланцуг разрываецца, і глейкасць прадукту рэзка зніжаецца. Пасля этэрыфікацыі адзінкі глюкозы цвіль не так лёгка раз'ядае малекулярны ланцуг. Такім чынам, чым вышэй ступень этэрыфікацыйнага замяшчэння (значэнне DS) эфіру цэлюлозы, тым вышэйшая будзе яго стабільнасць.
3.3 Змест актыўнага інгрэдыента цэлюлознага эфіру
Чым вышэй утрыманне актыўных інгрэдыентаў у цэлюлозным эфіры, тым вышэй эканамічная эфектыўнасць прадукту, таму пры той жа дазоўцы можна дасягнуць лепшых вынікаў. Эфектыўным інгрэдыентам у цэлюлозным эфіры з'яўляецца малекула цэлюлознага эфіру, які з'яўляецца арганічным рэчывам. Такім чынам, пры вывучэнні ўтрымання эфектыўных рэчываў у цэлюлозным эфіры гэта можа ўскосна адлюстравацца ў попельнасці пасля кальцынацыі.
3.4 Змест NaCl у цэлюлозным эфіры
NaCl — гэта непазбежны пабочны прадукт пры вытворчасці цэлюлознага эфіру, які звычайна трэба выдаляць шляхам шматразовага прамывання, і чым больш часу прамывання, тым менш NaCl застаецца. NaCl — добра вядомая небяспека карозіі сталёвых пруткоў і сталёвай сеткі. Таму, хоць ачыстка сцёкавых вод ад шматразовага прамывання NaCl можа павялічыць кошт, пры выбары прадуктаў MC варта старацца выбіраць прадукты з меншым утрыманнем NaCl.
4 прынцыпы выбару цэлюлознага эфіру для розных будаўнічых раствораў
Пры выбары эфіру цэлюлозы для будаўнічых раствораў, перш за ўсё, у адпаведнасці з апісаннем у інструкцыі па эксплуатацыі прадукту, выберыце яго ўласныя паказчыкі эфектыўнасці (напрыклад, глейкасць, ступень этэрыфікацыйнага замяшчэння, утрыманне эфектыўнага рэчыва, утрыманне NaCl і г.д.). Функцыянальныя характарыстыкі і прынцыпы выбару.
4.1 Тонкая тынкавая сістэма
У якасці прыкладу возьмем тынкавы раствор тонкай тынкавай сістэмы. Паколькі тынкавы раствор непасрэдна кантактуе з знешнім асяроддзем, паверхня хутка губляе ваду, таму патрабуецца больш высокая ступень утрымання вільгаці. Асабліва падчас будаўніцтва ў летні час патрабуецца, каб раствор лепш утрымліваў вільгаць пры высокай тэмпературы. Неабходна выбіраць тынкавы раствор з высокай ступенью ўтрымання вільгаці, якую можна разглядаць комплексна з улікам трох аспектаў: глейкасці, памеру часціц і колькасці дабаўкі. Як правіла, пры аднолькавых умовах выбірайце тынкавы раствор з больш высокай глейкасцю, і, улічваючы патрабаванні да працаздольнасці, глейкасць не павінна быць занадта высокай. Такім чынам, абраны тынкавы раствор павінен мець высокую ступень утрымання вільгаці і нізкую глейкасць. Сярод прадуктаў тынкавага раствора для клеевай тынкавай сістэмы тонкага пласта можна рэкамендаваць MH60001P6 і г.д.
4.2 Тынкавальны раствор на цэментнай аснове
Тынкавальны раствор патрабуе добрай аднастайнасці раствора, і яго лягчэй раўнамерна наносіць пры тынкаванні. Адначасова ён патрабуе добрай супрацьслізготнасці, высокай прапускной здольнасці, цякучасці і зручнасці ў апрацоўцы. Таму выбіраецца цэментны раствор з меншай глейкасцю, больш хуткім рассейваннем і развіццём кансістэнцыі (меншыя часціцы) у цэментным растворы.
Пры вырабе пліткавага клею, каб забяспечыць бяспеку і высокую эфектыўнасць, асабліва патрабуецца, каб раствор меў больш працяглы час раскрыцця і лепшыя супрацьслізготныя ўласцівасці, а таксама добрае счапленне паміж падкладкай і пліткай. Такім чынам, пліткавыя клеі маюць адносна высокія патрабаванні да MC. Аднак, як правіла, MC мае адносна высокае ўтрыманне ў пліткавых клеях. Пры выбары MC, каб задаволіць патрабаванні больш працяглага часу раскрыцця, сам MC павінен мець больш высокі каэфіцыент утрымання вады, а каэфіцыент утрымання вады патрабуе адпаведнай глейкасці, колькасці дабаўкі і памеру часціц. Для дасягнення добрых супрацьслізготных уласцівасцей MC павінен мець добры загушчальны эфект, таму раствор мае моцны вертыкальны супраціў цячэнню, а загушчальныя ўласцівасці маюць пэўныя патрабаванні да глейкасці, ступені этэрыфікацыі і памеру часціц.
4.4 Самавыраўноўвальны грунтавы раствор
Да самавыраўноўвальных раствораў прад'яўляюцца больш высокія патрабаванні да выраўноўвальных характарыстык раствора, таму лепш выбіраць прадукты на аснове цэлюлознага эфіру з нізкай глейкасцю. Паколькі для самавыраўноўвання патрабуецца, каб раўнамерна змяшаны раствор аўтаматычна выраўноўваўся на зямлі, патрабуецца цякучасць і здольнасць прапампоўвацца, таму суадносіны вады і матэрыялу павінна быць вялікім. Каб прадухіліць уцечку, неабходна кантраляваць утрыманне вады на паверхні і забяспечваць глейкасць, каб прадухіліць асадкападобную асадкавую масу.
4.5 Раствор для муроўкі
Паколькі мураваны раствор непасрэдна кантактуе з паверхняй мура, ён звычайна ўяўляе сабой тоўстаслаёвую канструкцыю. Раствор павінен мець высокую ўмяшчальнасць і водаўтрымлівальнасць, а таксама забяспечваць трываласць счаплення з мурам, паляпшаць умяшчальнасць і павышаць эфектыўнасць. Такім чынам, абраны мураваны раствор павінен дапамагаць раствору палепшыць вышэйзгаданыя характарыстыкі, а глейкасць цэлюлознага эфіру не павінна быць занадта высокай.
4.6 Ізаляцыйны раствор
Паколькі цеплаізаляцыйны раствор у асноўным наносіцца ўручную, патрабуецца, каб абраны цеплаізаляцыйны раствор забяспечваў добрую тэхналагічную ўстойлівасць, лёгкаўзмацняльнасць і выдатнае ўтрыманне вады. Цеплаізаляцыйны раствор таксама павінен мець характарыстыкі высокай глейкасці і высокай паветраўцягвальнасці.
5 Выснова
Функцыі эфіру цэлюлозы ў цэментным растворы - гэта ўтрыманне вады, загушчэнне, захоп паветра, запаволенне і паляпшэнне трываласці счаплення на расцяжэнне і г.д.
Час публікацыі: 30 студзеня 2023 г.