У гатовых растворах колькасць дабаўленага эфіру цэлюлозы вельмі нізкая, але яна можа значна палепшыць характарыстыкі вільготнага раствора і з'яўляецца асноўнай дадаткам, які ўплывае на будаўнічыя характарыстыкі раствора. Разумны выбар эфіраў цэлюлозы розных гатункаў, рознай глейкасці, розных памераў часціц, рознай ступені глейкасці і дабаўленай колькасці будзе мець станоўчы ўплыў на паляпшэнне характарыстык сухога парашковага раствора. У цяперашні час многія мураваныя і тынкавальныя растворы маюць дрэнную водаўтрымлівальную здольнасць, і водная суспензія будзе аддзяляцца праз некалькі хвілін пасля таго, як вытрымаецца.
Утрыманне вады з'яўляецца важнай характарыстыкай метылуэфір цэлюлозы, і гэта таксама характарыстыка, на якую звяртаюць увагу многія айчынныя вытворцы сухіх будаўнічых сумесяў, асабліва тыя, што жывуць у паўднёвых рэгіёнах з высокімі тэмпературамі. Фактары, якія ўплываюць на водаўтрымлівальны эфект сухой будаўнічай сумесі, ўключаюць колькасць дададзенай MC, глейкасць MC, дробнасць часціц і тэмпературу асяроддзя выкарыстання.
Эфір цэлюлозы — гэта сінтэтычны палімер, які атрымліваецца з натуральнай цэлюлозы шляхам хімічнай мадыфікацыі. Эфір цэлюлозы з'яўляецца вытворным натуральнай цэлюлозы. Вытворчасць эфіру цэлюлозы адрозніваецца ад вытворчасці сінтэтычных палімераў. Яго асноўным матэрыялам з'яўляецца цэлюлоза, натуральнае палімернае злучэнне. З-за асаблівасцей структуры натуральнай цэлюлозы сама цэлюлоза не мае здольнасці рэагаваць з этэрыфікацыйнымі агентамі. Аднак пасля апрацоўкі агентам набракання моцныя вадародныя сувязі паміж малекулярнымі ланцугамі і ланцугамі руйнуюцца, і актыўнае вызваленне гідраксільнай групы ператвараецца ў рэактыўную шчолачную цэлюлозу. Атрыманне эфіру цэлюлозы.
Уласцівасці цэлюлозных эфіраў залежаць ад тыпу, колькасці і размеркавання замяшчальнікаў. Класіфікацыя цэлюлозных эфіраў таксама заснавана на тыпе замяшчальнікаў, ступені этэрыфікацыі, растваральнасці і звязаных з гэтым уласцівасцях прымянення. У залежнасці ад тыпу замяшчальнікаў у малекулярным ланцугу іх можна падзяліць на монаэфіры і змешаныя эфіры. Звычайна выкарыстоўваецца монаэфір (MC), а HPMC — змешаны эфір. Метылацэлюлозны эфір (MC) утвараецца пасля замяшчэння гідраксільнай групы ў глюкозным блоку натуральнай цэлюлозы на метоксігрупу. Частка гідраксільнай групы ў блоку замяшчаецца метоксігрупай, а другая частка — гідраксіпрапілавай групай. Этылметылацэлюлозны эфір (HEMC) — гэта асноўныя разнавіднасці, якія шырока выкарыстоўваюцца і прадаюцца на рынку.
Па растваральнасці іх можна падзяліць на іённыя і неіённыя. Вадарастваральныя неіённыя эфіры цэлюлозы ў асноўным складаюцца з двух серый алкільных эфіраў і гідраксіалкільных эфіраў. Іённая КМЦ у асноўным выкарыстоўваецца ў сінтэтычных мыйных сродках, друку і фарбаванні тэкстылю, харчовай прамысловасці і здабычы нафты. Неіённыя МЦ, ГПМЦ, ГЕМЦ і г.д. у асноўным выкарыстоўваюцца ў будаўнічых матэрыялах, латексных пакрыццях, медыцыне, штодзённых хімікатах і г.д. Выкарыстоўваюцца ў якасці загушчальніка, водаўтрымліваючага агента, стабілізатара, дысперсанта і пленкаўтваральнага агента.
Утрыманне вады эфірам цэлюлозы: у вытворчасці будаўнічых матэрыялаў, асабліва сухіх парашковых раствораў, эфір цэлюлозы адыгрывае незаменную ролю, асабліва ў вытворчасці спецыяльных раствораў (мадыфікаваных раствораў), бо ён з'яўляецца незаменным і важным кампанентам. Важная роля водарастваральнага эфіру цэлюлозы ў растворы ў асноўным мае тры аспекты: адзін - выдатная здольнасць утрымліваць ваду, другі - уплыў на кансістэнцыю і тыксатропнасць раствора, і трэці - узаемадзеянне з цэментам. Эфект утрымання вады эфірам цэлюлозы залежыць ад водапаглынання базавага пласта, складу раствора, таўшчыні пласта раствора, спажывання вады растворам і часу зацвярдзення матэрыялу. Утрыманне вады эфірам цэлюлозы само па сабе адбываецца з-за растваральнасці і дэгідратацыі самога эфіру цэлюлозы. Як вядома, хоць малекулярны ланцуг цэлюлозы змяшчае вялікую колькасць высокагідратаваных OH-груп, ён не раствараецца ў вадзе, таму што структура цэлюлозы мае высокую ступень крышталічнасці. Адной толькі гідратнай здольнасці гідраксільных груп недастаткова, каб пакрыць моцныя вадародныя сувязі і сілы Ван-дэр-Ваальса паміж малекуламі. Такім чынам, ён толькі набракае, але не раствараецца ў вадзе. Калі ў малекулярны ланцуг уводзіцца замяшчальнік, ён не толькі разбурае вадародны ланцуг, але і разбурае міжланцуговую вадародную сувязь з-за ўкліньвання замяшчальніка паміж суседнімі ланцугамі. Чым большы замяшчальнік, тым большая адлегласць паміж малекуламі. Чым большая адлегласць. Чым большы эфект разбурэння вадародных сувязей, тым большы эфект разбурэння вадародных сувязей, тым большы эфект разбурэння цэлюлозных эфіраў пасля пашырэння цэлюлознай рашоткі і траплення раствора ўнутр, утвараючы раствор з высокай глейкасцю. Пры павышэнні тэмпературы гідратацыя палімера слабее, і вада паміж ланцугамі выцясняецца. Калі эфект дэгідратацыі дастатковы, малекулы пачынаюць агрэгаваць, утвараючы трохмерную сеткаватую структуру геля і згортваючы яго.
Фактары, якія ўплываюць на ўтрыманне вады ў растворы, ўключаюць глейкасць цэлюлознага эфіру, колькасць дададзенага эфіру, дробнасць часціц і тэмпературу выкарыстання.
Чым вышэйшая глейкасць цэлюлознага эфіру, тым лепшая ўстойлівасць вады. Глейкасць з'яўляецца важным параметрам прадукцыйнасці MC. У цяперашні час розныя вытворцы MC выкарыстоўваюць розныя метады і прыборы для вымярэння глейкасці MC. Асноўнымі метадамі з'яўляюцца Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde і Brookfield. Для аднаго і таго ж прадукту вынікі глейкасці, вымераныя рознымі метадамі, вельмі адрозніваюцца, а некаторыя нават маюць падвойную розніцу. Таму пры параўнанні глейкасці неабходна выкарыстоўваць аднолькавыя метады выпрабаванняў, у тым ліку тэмпературу, ротар і г.д.
У цэлым, чым вышэйшая глейкасць, тым лепшы эфект утрымання вады. Аднак, чым вышэйшая глейкасць і чым вышэйшая малекулярная маса метылцэлюлозы, адпаведнае зніжэнне яе растваральнасці будзе мець негатыўны ўплыў на трываласць і будаўнічыя характарыстыкі раствора. Чым вышэйшая глейкасць, тым больш відавочны эфект загушчэння раствора, але ён не з'яўляецца прама прапарцыйным. Чым вышэйшая глейкасць, тым больш глейкім будзе вільготны раствор, гэта значыць падчас будаўніцтва гэта праяўляецца ў прыліпанні да скрабка і высокай адгезіі да падкладкі. Але гэта не дапамагае павялічыць структурную трываласць самога вільготнага раствора. Падчас будаўніцтва ўстойлівасць да прасядання не відавочная. Наадварот, некаторыя мадыфікаваныя эфіры метылцэлюлозы сярэдняй і нізкай глейкасці выдатна паляпшаюць структурную трываласць вільготнага раствора.
Чым большая колькасць цэлюлознага эфіру дадаецца ў раствор, тым лепшая ўстойлівасць да вады, а чым вышэйшая глейкасць, тым лепшая ўстойлівасць да вады.
Што тычыцца памеру часціц, чым драбнейшы памер часціц, тым лепш утрымліваецца вада. Пасля кантакту буйных часціц цэлюлознага эфіру з вадой паверхня адразу раствараецца і ўтварае гель, які ахінае матэрыял, прадухіляючы далейшае пранікненне малекул вады. Часам нават пасля працяглага перамешвання ён не можа раўнамерна размеркавацца і растварацца, утвараючы каламутны хлопьевидный раствор або агламерацыю. Гэта значна ўплывае на ўтрыманне вады цэлюлозным эфірам, і растваральнасць з'яўляецца адным з фактараў выбару цэлюлознага эфіру. Дробнасць памолу таксама з'яўляецца важным паказчыкам эфектыўнасці метылцэлюлознага эфіру. Метылцэлюлозны эфір, які выкарыстоўваецца для сухога парашковага раствора, павінен быць парашкападобным з нізкім утрыманнем вады, а дробнасць таксама патрабуе, каб 20%~60% памеру часціц было менш за 63 мкм. Дробнасць памолу ўплывае на растваральнасць метылцэлюлознага эфіру. Буйны метылцэлюлозны эфір звычайна грануляваны і лёгка раствараецца ў вадзе без агламерацыі, але хуткасць растварэння вельмі павольная, таму ён не падыходзіць для выкарыстання ў сухім парашковым растворы. У сухім парашковым растворы MC дыспергаваны сярод цэментуючых матэрыялаў, такіх як запаўняльнік, дробны напаўняльнік і цэмент, і толькі дастаткова дробны парашок можа пазбегнуць агламерацыі метылцэлюлознага эфіру пры змешванні з вадой. Калі MC дадаецца з вадой для растварэння агламератаў, яго вельмі цяжка дыспергаваць і растварыць. Буйная дробнасць MC не толькі з'яўляецца марнатраўствам, але і зніжае лакальную трываласць раствора. Пры нанясенні такога сухога парашковага раствора на вялікую плошчу хуткасць зацвярдзення лакальнага сухога парашковага раствора значна зніжаецца, і з-за рознага часу зацвярдзення з'яўляюцца расколіны. Для напылянага раствора з механічнай канструкцыяй патрабаванні да дробнасці вышэйшыя з-за меншага часу змешвання.
Тонкасць памолу MC таксама аказвае пэўны ўплыў на ўтрыманне вады. У цэлым, для эфіраў метылцэлюлозы з аднолькавай глейкасцю, але рознай тонкасцю, пры аднолькавай колькасці дабаўкі, чым драбней, тым лепшы эфект утрымання вады.
Утрыманне вады ў сухім парашковым растворы таксама залежыць ад выкарыстоўванай тэмпературы, і ўтрыманне вады ў метылгідраксіэтылцэлюлозным эфіры памяншаецца з павышэннем тэмпературы. Аднак у рэальных умовах прымянення сухі парашковы раствор часта наносяць на гарачыя падкладкі пры высокіх тэмпературах (вышэй за 40 градусаў) у многіх умовах, напрыклад, пры тынкоўцы вонкавых сцен пад сонцам летам, што часта паскарае зацвярдзенне цэменту і зацвярдзенне сухога парашковага раствора. Зніжэнне хуткасці ўтрымання вады прыводзіць да відавочнага адчування, што пагаршаецца як апрацавальнасць, так і ўстойлівасць да расколін, і асабліва важна знізіць уплыў тэмпературных фактараў у гэтых умовах. Нягледзячы на тое, што дабаўкі метылгідраксіэтылцэлюлознага эфіру ў цяперашні час лічацца на пярэднім краі тэхналагічнага развіцця, іх залежнасць ад тэмпературы ўсё роўна прывядзе да паслаблення характарыстык сухога парашковага раствора. Нягледзячы на павелічэнне колькасці метылгідраксіэтылцэлюлозы (летняя формула), апрацавальнасць і ўстойлівасць да расколін усё яшчэ не могуць задаволіць патрэбы выкарыстання. Дзякуючы спецыяльнай апрацоўцы сухім парашковым растворам, напрыклад, павышэнню ступені этэрыфікацыі і г.д., эфект утрымання вады можна падтрымліваць пры больш высокай тэмпературы, каб забяспечыць лепшую прадукцыйнасць у суровых умовах.
Акрамя таго, загушчэнне і тыксатропія цэлюлознага эфіру: другая функцыя цэлюлознага эфіру — загушчэнне — залежыць ад: ступені палімерызацыі цэлюлознага эфіру, канцэнтрацыі раствора, хуткасці зруху, тэмпературы і іншых умоў. Гелеўтваральная ўласцівасць раствора ўнікальная для алкілцэлюлозы і яе мадыфікаваных вытворных. Гелеўтваральныя ўласцівасці звязаны са ступенню замяшчэння, канцэнтрацыяй раствора і дадаткамі. Для мадыфікаваных гідраксіалкілам вытворных гелеўтваральныя ўласцівасці таксама звязаны са ступенню мадыфікацыі гідраксіалкілу. Для нізкаглейкай MC і HPMC можна прыгатаваць 10%-15% раствор, для сярэдняй глейкасці MC і HPMC можна прыгатаваць 5%-10% раствор, у той час як для высокаглейкай MC і...ГПМЦМожна прыгатаваць толькі 2%-3% раствор, і звычайна класіфікацыя глейкасці эфіру цэлюлозы таксама класіфікуецца па 1%-2% раствору. Высокамалекулярны эфір цэлюлозы мае высокую эфектыўнасць загушчэння. У растворы адной канцэнтрацыі палімеры з рознай малекулярнай масай маюць розную глейкасць. Высокая ступень. Мэтавая глейкасць можа быць дасягнута толькі шляхам дадання вялікай колькасці нізкамалекулярнага эфіру цэлюлозы. Яго глейкасць мала залежыць ад хуткасці зруху, і высокая глейкасць дасягае мэтавай глейкасці, і неабходная колькасць дадання невялікая, і глейкасць залежыць ад эфектыўнасці загушчэння. Такім чынам, для дасягнення пэўнай кансістэнцыі неабходна гарантаваць пэўную колькасць эфіру цэлюлозы (канцэнтрацыю раствора) і глейкасць раствора. Тэмпература геля раствора таксама лінейна памяншаецца з павелічэннем канцэнтрацыі раствора, і гелеўтварэнне адбываецца пры пакаёвай тэмпературы пасля дасягнення пэўнай канцэнтрацыі. Канцэнтрацыя гелеўтварэння ГПМЦ пры пакаёвай тэмпературы адносна высокая.
Кансістэнцыю таксама можна рэгуляваць, выбіраючы памер часціц і выбіраючы эфіры цэлюлозы з рознай ступенню мадыфікацыі. Так званая мадыфікацыя заключаецца ва ўвядзенні пэўнай ступені замяшчэння гідраксіалкільных груп у структуру шкілета MC. Змяняючы адносныя значэнні замяшчэння двух замяшчальнікаў, гэта значыць адносныя значэнні замяшчэння DS і ms метоксі- і гідраксіалкільных груп, якія мы часта называем. Розныя патрабаванні да прадукцыйнасці эфіру цэлюлозы можна атрымаць, змяняючы адносныя значэнні замяшчэння двух замяшчальнікаў.
Сувязь паміж кансістэнцыяй і мадыфікацыяй: даданне эфіру цэлюлозы ўплывае на спажыванне вады растворам, змена суадносін вады і звязальнага рэчыва паміж вадой і цэментам мае эфект загушчэння, чым вышэйшая доза, тым большы расход вады.
Эфіры цэлюлозы, якія выкарыстоўваюцца ў парашкападобных будаўнічых матэрыялах, павінны хутка растварацца ў халоднай вадзе і забяспечваць адпаведную кансістэнцыю для сістэмы. Пры пэўнай хуткасці зруху яны ўсё роўна ператвараюцца ў хлопьевидные і калоідныя блокі, што з'яўляецца няякасным прадуктам або прадуктам нізкай якасці.
Існуе таксама добрая лінейная залежнасць паміж кансістэнцыяй цэментнай пасты і дазоўкай цэлюлознага эфіру. Цэлюлозны эфір можа значна павялічыць глейкасць раствора. Чым большая дазоўка, тым больш відавочны эфект. Водны раствор цэлюлознага эфіру з высокай глейкасцю мае высокую тыксатропію, што таксама з'яўляецца асноўнай характарыстыкай цэлюлознага эфіру. Водныя растворы палімераў MC звычайна маюць псеўдапластычную і нетыксатропную цякучасць ніжэй за тэмпературу геля, але ньютанаўскія ўласцівасці цякучасці пры нізкіх хуткасцях зруху. Псеўдапластычнасць павялічваецца з малекулярнай масай або канцэнтрацыяй цэлюлознага эфіру, незалежна ад тыпу замяшчальніка і ступені замяшчэння. Такім чынам, цэлюлозныя эфіры аднаго класа глейкасці, незалежна ад MC, HPMC, HEMC, заўсёды будуць паказваць аднолькавыя рэалагічныя ўласцівасці, пакуль канцэнтрацыя і тэмпература падтрымліваюцца пастаяннымі. Пры павышэнні тэмпературы ўтвараюцца структурныя гелі, і ўзнікаюць высокатыксатропныя цякучасці. Цэлюлозныя эфіры з высокай канцэнтрацыяй і нізкай глейкасцю праяўляюць тыксатропію нават ніжэй за тэмпературу геля. Гэта ўласцівасць вельмі карысная для рэгулявання выраўноўвання і прагіну пры канструкцыі будаўнічага раствора. Тут трэба растлумачыць, што чым вышэйшая глейкасць цэлюлознага эфіру, тым лепш утрымлівае ваду, але чым вышэйшая глейкасць, тым вышэйшая адносная малекулярная маса цэлюлознага эфіру і адпаведнае зніжэнне яго растваральнасці, што негатыўна ўплывае на канцэнтрацыю раствора і будаўнічыя характарыстыкі. Чым вышэйшая глейкасць, тым больш відавочны эфект загушчэння раствора, але ён не цалкам прапарцыйны. Некаторыя растворы маюць сярэднюю і нізкую глейкасць, але мадыфікаваны цэлюлознай эфір лепш паляпшае структурную трываласць вільготнага раствора. З павелічэннем глейкасці паляпшаецца ўтрыманне вады цэлюлознай эфірнай ...
Запаволенне цэлюлознага эфіру: Трэцяя функцыя цэлюлознага эфіру заключаецца ў запаволенні працэсу гідратацыі цэменту. Цэлюлозны эфір надае раствору розныя карысныя ўласцівасці, а таксама зніжае раннюю цеплыню гідратацыі цэменту і запавольвае дынамічны працэс гідратацыі цэменту. Гэта неспрыяльна для выкарыстання раствора ў халодных рэгіёнах. Гэты эфект запаволення выкліканы адсорбцыяй малекул цэлюлознага эфіру на прадуктах гідратацыі, такіх як CSH і Ca(OH)2. З-за павелічэння глейкасці раствора ў порах, цэлюлозны эфір зніжае рухомасць іонаў у растворы, тым самым запавольваючы працэс гідратацыі. Чым вышэй канцэнтрацыя цэлюлознага эфіру ў мінеральным гелевым матэрыяле, тым больш выяўлены эфект запаволення гідратацыі. Цэлюлозны эфір не толькі запавольвае зацвярдзенне, але і запавольвае працэс зацвярдзення цэментнага раствора. Запавольны эфект цэлюлознага эфіру залежыць не толькі ад яго канцэнтрацыі ў мінеральным гелевым матэрыяле, але і ад хімічнай структуры. Чым вышэй ступень метылявання HEMC, тым лепшы запавольны эфект цэлюлознага эфіру. Суадносіны гідрафільнага замяшчэння да замяшчэння, якое павялічвае ўтрыманне вады, запавольны эфект мацнейшы. Аднак глейкасць цэлюлознага эфіру мала ўплывае на кінетыку гідратацыі цэменту.
З павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы час зацвярдзення раствора значна павялічваецца. Існуе добрая нелінейная карэляцыя паміж пачатковым часам зацвярдзення раствора і ўтрыманнем эфіру цэлюлозы, а таксама добрая лінейная карэляцыя паміж канчатковым часам зацвярдзення і ўтрыманнем эфіру цэлюлозы. Мы можам кантраляваць час працы раствора, змяняючы колькасць эфіру цэлюлозы.
Карацей кажучы, у гатовым растворы,эфір цэлюлозыадыгрывае пэўную ролю ў ўтрыманні вады, загушчэнні, запаволенні гідратацыі цэменту і паляпшэнні будаўнічых характарыстык. Добрая здольнасць утрымліваць ваду робіць гідратацыю цэменту больш поўнай, можа палепшыць глейкасць вільготнага раствора, павялічыць трываласць счаплення раствора і рэгуляваць час. Даданне эфіру цэлюлозы ў раствор, які наносіцца механічным распыленнем, можа палепшыць прадукцыйнасць распылення або перапампоўвання і структурную трываласць раствора. Такім чынам, эфір цэлюлозы шырока выкарыстоўваецца ў якасці важнай дабаўкі ў гатовых растворах.
Час публікацыі: 28 красавіка 2024 г.