Хидроксипропилметилцелулоза

Общ преглед: наричан HPMC, бял или почти бял влакнест или гранулиран прах. Има много видове целулоза и те са широко използвани, но ние контактуваме основно с клиенти в индустрията за строителни материали със сух прах. Най-разпространената целулоза е хипромелозата.

Производствен процес: Основни суровини за HPMC: рафиниран памук, метилхлорид, пропиленоксид, други суровини включват люспи от алкали, киселина, толуен, изопропанол и др. Рафинираната памучна целулоза се третира с алкален разтвор при 35-40℃ за половин час, пресова се, пулверизира се и се оставя да отлежи правилно при 35℃, така че средната степен на полимеризация на получените алкални влакна да е в необходимия диапазон. Алкалните влакна се поставят в етерификационния съд, добавят се последователно пропиленоксид и метилхлорид и се етеризират при 50-80°C за 5 часа, с максимално налягане от около 1,8 MPa. След това към горещата вода при 90°C се добавя подходящо количество солна киселина и оксалова киселина, за да се измие материалът и да се разшири обемът му. Дехидратира се с центрофуга. Измива се до неутрално състояние и когато съдържанието на влага в материала е по-малко от 60%, се изсушава с поток от горещ въздух при 130°C до по-малко от 5%. Функция: задържане на вода, сгъстяване, тиксотропна защита от свличане, въздуховвличаща обработваемост, забавяне на втвърдяването.

Задържане на вода: Задържането на вода е най-важното свойство на целулозния етер! При производството на гипсова шпакловка и други материали, приложението на целулозен етер е от съществено значение. Високото задържане на вода позволява пълноценно реагиране на циментовата пепел и калциевия гипс (колкото по-пълно е реакцията, толкова по-голяма е якостта). При едни и същи условия, колкото по-висок е вискозитетът на целулозния етер, толкова по-добро е задържането на вода (разликата между вискозитета над 100 000 е стеснена); колкото по-висока е дозата, толкова по-добро е задържането на вода, обикновено малко количество целулозен етер може значително да подобри характеристиките на разтвора. Скоростта на задържане на вода: когато съдържанието достигне определено ниво, тенденцията за увеличаване на скоростта на задържане на вода се забавя; скоростта на задържане на вода на целулозния етер обикновено намалява с повишаване на околната температура, но някои високогелни целулозни етери също имат по-добри характеристики при условия на висока температура. Задържане на вода. Взаимната дифузия между водните молекули и молекулните вериги на целулозния етер позволява на водните молекули да навлязат във вътрешността на макромолекулните вериги на целулозния етер и да получат силна свързваща сила, като по този начин образуват свободна вода, заплитат водата и подобряват задържането на вода в циментовата суспензия.

Сгъстяване, тиксотропност и противосвлачие: придава отличен вискозитет на мокрия разтвор! Може значително да увеличи адхезията между мокрия разтвор и основния слой и да подобри противосвлачиещите свойства на разтвора. Сгъстяващият ефект на целулозните етери също така увеличава устойчивостта на дисперсия и хомогенността на прясно смесените материали, предотвратявайки разслояването, сегрегацията и разливането на материала. Сгъстяващият ефект на целулозните етери върху циментови материали произтича от вискозитета на целулозните етерни разтвори. При едни и същи условия, колкото по-висок е вискозитетът на целулозния етер, толкова по-добър е вискозитетът на модифицирания циментов материал, но ако вискозитетът е твърде голям, това ще повлияе на течливостта и експлоатационните качества на материала (като лепкава мистрия и смесителна шпакла). Саморазливни разтвори и самоуплътняващи се бетони, които изискват висока течливост, изискват нисък вискозитет на целулозен етер. Освен това, сгъстяващият ефект на целулозния етер ще увеличи нуждата от вода на циментовите материали и ще увеличи добива на разтвора. Водният разтвор на целулозен етер с висок вискозитет има висока тиксотропия, което също е основна характеристика на целулозния етер. Водните разтвори на целулоза обикновено имат псевдопластични, нетиксотропни свойства на течливост под температурата на гела, но Нютонови свойства на течливост при ниски скорости на срязване. Псевдопластичността се увеличава с увеличаване на молекулното тегло или концентрацията на целулозен етер. Структурни гелове се образуват при повишаване на температурата и се наблюдава високо тиксотропно течение. Целулозните етери с високи концентрации и нисък вискозитет проявяват тиксотропия дори под температурата на гела. Това свойство е от голяма полза за изграждането на строителен разтвор, за да се регулира неговото изравняване и свличане. Трябва да се отбележи, че колкото по-висок е вискозитетът на целулозния етер, толкова по-добро е задържането на вода, но колкото по-висок е вискозитетът, толкова по-високо е относителното молекулно тегло на целулозния етер и съответното намаляване на неговата разтворимост, което има отрицателно въздействие върху концентрацията и обработваемостта на разтвора.

Причина: Целулозният етер има очевиден въздуховвличащ ефект върху пресни циментови материали. Целулозният етер има както хидрофилна група (хидроксилна група, етерна група), така и хидрофобна група (метилова група, глюкозен пръстен), е повърхностноактивно вещество, има повърхностна активност и по този начин има въздуховвличащ ефект. Въздуховвличащият ефект на целулозния етер ще доведе до ефект на „топка“, което може да подобри работните характеристики на прясно смесения материал, като например повишава пластичността и гладкостта на разтвора по време на работа, което е благоприятно за полагането на разтвора; това също ще увеличи добива на разтвора, намалявайки разходите за производство на разтвор; но ще увеличи порьозността на втвърдения материал и ще намали механичните му свойства като якост и модул на еластичност. Като повърхностноактивно вещество, целулозният етер също има омокрящ или смазващ ефект върху циментовите частици, което заедно с въздуховвличащия си ефект увеличава течливостта на циментовите материали, но сгъстяващият му ефект ще намали течливостта. Ефектът на течливост е комбинация от пластифициращ и сгъстяващ ефект. Когато съдържанието на целулозен етер е много ниско, това се проявява главно като пластифициращ или водоредуциращ ефект; когато съдържанието е високо, сгъстяващият ефект на целулозния етер се увеличава бързо, а въздуховъвличащият му ефект е склонен да бъде наситен, така че производителността се увеличава. Сгъстяващ ефект или повишено водоразходване.

Забавяне на втвърдяването: Целулозният етер може да забави процеса на хидратация на цимента. Целулозните етери придават на хоросана различни полезни свойства, а също така намаляват ранното отделяне на топлина от хидратацията на цимента и забавят кинетичния процес на хидратация. Това е неблагоприятно за използване на хоросан в студени райони. Това забавяне се дължи на адсорбцията на молекули целулозни етери върху продукти на хидратация като CSH и Ca(OH)2. Поради увеличаването на вискозитета на порестия разтвор, целулозният етер намалява мобилността на йоните в разтвора, като по този начин забавя процеса на хидратация. Колкото по-висока е концентрацията на целулозен етер в минералния гел, толкова по-изразен е ефектът на забавяне на хидратацията. Целулозните етери не само забавят втвърдяването, но и забавят процеса на втвърдяване на циментовата система. Забавящият ефект на целулозния етер зависи не само от концентрацията му в минералната гел система, но и от химичната структура. Колкото по-висока е степента на метилиране на HEMC, толкова по-добър е забавящият ефект на целулозния етер. Забавящият ефект е по-силен. Вискозитетът на целулозния етер обаче има малък ефект върху кинетиката на хидратация на цимента. С увеличаване на съдържанието на целулозен етер, времето за втвърдяване на разтвора се увеличава значително. Съществува добра нелинейна корелация между началното време на втвърдяване на разтвора и съдържанието на целулозен етер, а крайното време на втвърдяване има добра линейна корелация със съдържанието на целулозен етер. Можем да контролираме времето за работа на разтвора, като променяме съдържанието на целулозен етер. В продукта той играе ролята на задържане на вода, сгъстяване, забавяне на хидратацията на цимента и подобряване на строителните характеристики. Добрият капацитет за задържане на вода прави цимента, гипсовата пепел и калция да реагират по-пълноценно, значително увеличава вискозитета на мокрото състояние, подобрява якостта на свързване на разтвора и същевременно може да подобри якостта на опън и срязване, като значително подобрява строителния ефект и ефективността на работа. Регулируемо време. Подобрява пръскаемостта или изпомпваемостта на разтвора, както и структурната здравина. В действителния процес на нанасяне е необходимо да се определи видът, вискозитетът и количеството целулоза в зависимост от различните продукти, строителните навици и околната среда.