Celulozni eter
Celulozni etar je opći naziv za niz proizvoda nastalih reakcijom alkalne celuloze i eterificirajućeg sredstva pod određenim uvjetima. Alkalna celuloza se zamjenjuje različitim eterificirajućim sredstvima kako bi se dobili različiti celulozni eteri. Prema ionizacijskim svojstvima supstituenata, celulozni eteri se mogu podijeliti u dvije kategorije: ionske (kao što je karboksimetil celuloza) i nejonske (kao što je metil celuloza). Prema vrsti supstituenta, celulozni eter se može podijeliti na monoeter (kao što je metil celuloza) i miješani eter (kao što je hidroksipropil metil celuloza). Prema različitoj topljivosti, može se podijeliti na vodotopive (kao što je hidroksietil celuloza) i organske otopine (kao što je etil celuloza) itd. Suho miješani malter je uglavnom vodotopiva celuloza, a vodotopiva celuloza se dijeli na instant tip i površinski tretirani tip odgođenog rastvaranja.
Mehanizam djelovanja celuloznog etra u malteru je sljedeći:
(1) Nakon što se celulozni eter u malteru rastvori u vodi, efikasna i ravnomjerna raspodjela cementnog materijala u sistemu je osigurana zbog površinske aktivnosti, a celulozni eter, kao zaštitni koloid, "obavija" čvrste čestice i na njegovoj vanjskoj površini se formira sloj podmazujućeg filma, što čini sistem maltera stabilnijim, a također poboljšava fluidnost maltera tokom procesa miješanja i glatkoću gradnje.
(2) Zbog vlastite molekularne strukture, rastvor celuloznog etra sprečava lako ispuštanje vode iz maltera i postepeno je oslobađa tokom dužeg vremenskog perioda, pružajući malteru dobro zadržavanje vode i obradivost.
1. Metilceluloza (MC)
Nakon što se rafinirani pamuk tretira alkalijama, celulozni eter se proizvodi nizom reakcija s metan hloridom kao sredstvom za eterifikaciju. Općenito, stepen supstitucije je 1,6~2,0, a rastvorljivost se također razlikuje u zavisnosti od stepena supstitucije. Pripada nejonskim celuloznim etrom.
(1) Metilceluloza je rastvorljiva u hladnoj vodi, a teško se rastvara u vrućoj vodi. Njen vodeni rastvor je veoma stabilan u rasponu pH = 3~12. Ima dobru kompatibilnost sa škrobom, guar gumom itd. i mnogim surfaktantima. Kada temperatura dostigne temperaturu želiranja, dolazi do želiranja.
(2) Zadržavanje vode metil celuloze zavisi od količine dodatka, viskoznosti, finoće čestica i brzine rastvaranja. Općenito, ako je dodana količina velika, finoća mala, a viskoznost velika, brzina zadržavanja vode je visoka. Među njima, količina dodatka ima najveći utjecaj na brzinu zadržavanja vode, a nivo viskoznosti nije direktno proporcionalan nivou brzine zadržavanja vode. Brzina rastvaranja uglavnom zavisi od stepena modifikacije površine celuloznih čestica i finoće čestica. Među gore navedenim celuloznim eterima, metil celuloza i hidroksipropil metil celuloza imaju veću brzinu zadržavanja vode.
(3) Promjene temperature će ozbiljno uticati na brzinu zadržavanja vode metil celuloze. Općenito, što je viša temperatura, to je zadržavanje vode lošije. Ako temperatura maltera pređe 40°C, zadržavanje vode metil celuloze će biti značajno smanjeno, što će ozbiljno uticati na konstrukciju maltera.
(4) Metil celuloza ima značajan uticaj na konstrukciju i prianjanje maltera. "Prianjanje" se ovdje odnosi na silu prianjanja koja se osjeća između alata za nanošenje maltera i podloge zida, odnosno na otpornost maltera na smicanje. Prianjanje je visoko, otpornost maltera na smicanje je velika, a čvrstoća koja je potrebna radnicima u procesu upotrebe je također velika, a građevinske performanse maltera su slabe. Prianjanje metil celuloze je na umjerenom nivou kod proizvoda od celuloznog etera.
2. Hidroksipropilmetilceluloza (HPMC)
Hidroksipropil metilceluloza je vrsta celuloze čija proizvodnja i potrošnja posljednjih godina brzo rastu. To je nejonski miješani eter celuloze napravljen od rafiniranog pamuka nakon alkalizacije, korištenjem propilen oksida i metil hlorida kao sredstva za eterifikaciju, kroz niz reakcija. Stepen supstitucije je uglavnom 1,2~2,0. Njena svojstva su različita zbog različitih omjera sadržaja metoksila i sadržaja hidroksipropila.
(1) Hidroksipropil metilceluloza se lako rastvara u hladnoj vodi, a teško se rastvara u vrućoj vodi. Međutim, njena temperatura želiranja u vrućoj vodi je znatno viša od temperature želiranja metilceluloze. Topljivost u hladnoj vodi je također znatno poboljšana u poređenju sa metilcelulozom.
(2) Viskoznost hidroksipropil metilceluloze povezana je s njenom molekularnom težinom, i što je veća molekularna težina, to je veća viskoznost. Temperatura također utječe na njenu viskoznost, kako temperatura raste, viskoznost se smanjuje. Međutim, njena visoka viskoznost ima manji temperaturni utjecaj od metilceluloze. Njena otopina je stabilna kada se čuva na sobnoj temperaturi.
(3) Zadržavanje vode hidroksipropil metilceluloze zavisi od količine dodatka, viskoznosti itd., a brzina zadržavanja vode pri istoj količini dodatka je veća nego kod metilceluloze.
(4) Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na kiseline i baze, a njen vodeni rastvor je veoma stabilan u rasponu pH = 2~12. Kaustična soda i krečna voda imaju mali uticaj na njene performanse, ali baze mogu ubrzati njeno rastvaranje i povećati njenu viskoznost. Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na obične soli, ali kada je koncentracija rastvora soli visoka, viskoznost rastvora hidroksipropil metilceluloze ima tendenciju povećanja.
(5) Hidroksipropil metilceluloza se može miješati sa polimernim spojevima rastvorljivim u vodi kako bi se formirao ujednačen rastvor veće viskoznosti. Kao što su polivinil alkohol, škrobni eter, biljna guma itd.
(6) Hidroksipropil metilceluloza ima bolju otpornost na enzime od metilceluloze, a njen rastvor je manje sklon degradaciji enzimima nego metilceluloza.
(7) Prianjanje hidroksipropil metilceluloze na malter je veće od prianjanja metilceluloze.
3. Hidroksietil celuloza (HEC)
Napravljen je od rafiniranog pamuka tretiranog alkalijom, koji reaguje sa etilen oksidom kao sredstvom za eterifikaciju u prisustvu acetona. Stepen supstitucije je uglavnom 1,5~2,0. Ima jaku hidrofilnost i lako upija vlagu.
(1) Hidroksietil celuloza je rastvorljiva u hladnoj vodi, ali se teško rastvara u vrućoj vodi. Njen rastvor je stabilan na visokim temperaturama bez želiranja. Može se dugo koristiti na visokim temperaturama u malteru, ali je njeno zadržavanje vode niže od metil celuloze.
(2) Hidroksietil celuloza je stabilna na opšte kiseline i baze. Alkalije mogu ubrzati njeno rastvaranje i neznatno povećati njenu viskoznost. Njena disperzibilnost u vodi je neznatno lošija od disperzibilnosti metil celuloze i hidroksipropil metil celuloze.
(3) Hidroksietil celuloza ima dobra svojstva protiv slijeganja maltera, ali ima duže vrijeme usporavanja vezivanja cementa.
(4) Performanse hidroksietil celuloze koju proizvode neka domaća preduzeća su očigledno niže od performansi metil celuloze zbog visokog sadržaja vode i visokog sadržaja pepela.
4. Karboksimetil celuloza (CMC)
Jonski celulozni etar se pravi od prirodnih vlakana (pamuka, itd.) nakon alkalne obrade, korištenjem natrijum-monohloroacetata kao sredstva za eterifikaciju, i podvrgavanjem nizu reakcijskih tretmana. Stepen supstitucije je uglavnom 0,4~1,4, a njegove performanse su u velikoj mjeri pod utjecajem stepena supstitucije.
(1) Karboksimetil celuloza je higroskopnija i sadržavat će više vode kada se skladišti pod općim uvjetima.
(2) Vodeni rastvor karboksimetil celuloze neće proizvesti gel, a viskoznost će se smanjivati s porastom temperature. Kada temperatura pređe 50°C, viskoznost je nepovratna.
(3) Njegova stabilnost je uveliko pod utjecajem pH vrijednosti. Općenito, može se koristiti u malteru na bazi gipsa, ali ne i u malteru na bazi cementa. Kada je jako alkalno, gubi viskoznost.
(4) Njegovo zadržavanje vode je daleko niže od metil celuloze. Ima usporavajući učinak na malter na bazi gipsa i smanjuje njegovu čvrstoću. Međutim, cijena karboksimetil celuloze je znatno niža od cijene metil celuloze.
Redisperzibilni polimerni gumeni prah
Redisperzibilni gumeni prah se obrađuje sušenjem raspršivanjem specijalne polimerne emulzije. U procesu obrade, zaštitni koloid, sredstvo protiv zgrudnjavanja itd. postaju neizostavni aditivi. Osušeni gumeni prah se sastoji od sfernih čestica veličine 80~100 mm skupljenih zajedno. Ove čestice su rastvorljive u vodi i formiraju stabilnu disperziju nešto veću od originalnih čestica emulzije. Ova disperzija će formirati film nakon dehidracije i sušenja. Ovaj film je nepovratan kao i opće formiranje emulzijskog filma i neće se redispergovati kada dođe u kontakt s vodom. Disperzije.
Redisperzibilni gumeni prah može se podijeliti na: stiren-butadien kopolimer, tercijarni kopolimer ugljične kiseline i etilena, kopolimer etilen-acetata i sirćetne kiseline itd., a na osnovu toga se kalemljuju silikon, vinil laurat itd. radi poboljšanja performansi. Različite mjere modifikacije čine da redisperzibilni gumeni prah ima različita svojstva kao što su otpornost na vodu, otpornost na alkalije, otpornost na vremenske uvjete i fleksibilnost. Sadrži vinil laurat i silikon, što gumenom prahu može dati dobru hidrofobnost. Visoko razgranati vinil tercijarni karbonat ima nisku Tg vrijednost i dobru fleksibilnost.
Kada se ove vrste gumenih prahova nanose na malter, svi oni imaju učinak odlaganja vremena vezivanja cementa, ali je učinak odlaganja manji nego kod direktne primjene sličnih emulzija. U poređenju s tim, stiren-butadien ima najveći učinak usporavanja, a etilen-vinil acetat ima najmanji učinak usporavanja. Ako je doza premala, učinak poboljšanja performansi maltera nije očigledan.
Polipropilenska vlakna
Polipropilenska vlakna su napravljena od polipropilena kao sirovine i odgovarajuće količine modifikatora. Prečnik vlakana je uglavnom oko 40 mikrona, zatezna čvrstoća je 300~400mpa, modul elastičnosti je ≥3500mpa, a krajnje izduženje je 15~18%. Njegove karakteristike performansi:
(1) Polipropilenska vlakna su ravnomjerno raspoređena u trodimenzionalnim nasumičnim smjerovima u malteru, formirajući mrežni sistem armature. Ako se 1 kg polipropilenskih vlakana doda svakoj toni maltera, može se dobiti više od 30 miliona monofilamentnih vlakana.
(2) Dodavanje polipropilenskih vlakana u malter može efikasno smanjiti pukotine usljed skupljanja maltera u plastičnom stanju. Bez obzira da li su te pukotine vidljive ili ne. Takođe može značajno smanjiti površinsko krvarenje i slijeganje agregata u svježem malteru.
(3) Kod tijela očvrslog maltera, polipropilenska vlakna mogu značajno smanjiti broj deformacijskih pukotina. To jest, kada tijelo koje očvršćava malter proizvodi naprezanje zbog deformacije, ono može odoljeti i prenijeti naprezanje. Kada tijelo koje očvršćava malter pukne, ono može pasivizirati koncentraciju naprezanja na vrhu pukotine i ograničiti širenje pukotine.
(4) Efikasna disperzija polipropilenskih vlakana u proizvodnji maltera postat će težak problem. Oprema za miješanje, vrsta i doziranje vlakana, omjer maltera i njegovi procesni parametri postat će važni faktori koji utječu na disperziju.
sredstvo za uvlačenje zraka
Sredstvo za uvlačenje zraka je vrsta surfaktanta koji fizičkim metodama može formirati stabilne mjehuriće zraka u svježem betonu ili malteru. Uglavnom uključuje: kolofonij i njegove termalne polimere, nejonske surfaktante, alkilbenzen sulfonate, lignosulfonate, karboksilne kiseline i njihove soli itd.
Sredstva za uvlačenje zraka često se koriste za pripremu maltera za gipsanje i zidanje. Zbog dodavanja sredstva za uvlačenje zraka, doći će do nekih promjena u performansama maltera.
(1) Zbog uvođenja mjehurića zraka, može se povećati lakoća i konstrukcija svježe miješanog maltera, a smanjiti i krvarenje.
(2) Samo korištenje sredstva za uvlačenje zraka smanjit će čvrstoću i elastičnost kalupa u malteru. Ako se sredstvo za uvlačenje zraka i sredstvo za smanjenje vode koriste zajedno, i ako je omjer odgovarajući, vrijednost čvrstoće se neće smanjiti.
(3) Može značajno poboljšati otpornost očvrslog maltera na mraz, poboljšati nepropusnost maltera i poboljšati otpornost očvrslog maltera na eroziju.
(4) Sredstvo za uvlačenje zraka povećat će sadržaj zraka u malteru, što će povećati skupljanje maltera, a vrijednost skupljanja može se odgovarajuće smanjiti dodavanjem sredstva za smanjenje vode.
Budući da je količina dodanog aeranta vrlo mala, uglavnom samo nekoliko desetohiljaditih dijelova ukupne količine cementnih materijala, mora se osigurati da se precizno dozira i miješa tokom proizvodnje maltera; faktori poput metoda miješanja i vremena miješanja ozbiljno će utjecati na količinu aeranta. Stoga, pod trenutnim uslovima domaće proizvodnje i gradnje, dodavanje aeranata u malter zahtijeva mnogo eksperimentalnog rada.
sredstvo za rano jačanje
Za poboljšanje rane čvrstoće betona i maltera obično se koriste sulfatni agensi za rano ojačavanje, uglavnom uključujući natrijum sulfat, natrijum tiosulfat, aluminijum sulfat i kalijum aluminijum sulfat.
Generalno, bezvodni natrijum sulfat se široko koristi, a njegova doza je niska i efekat rane čvrstoće je dobar, ali ako je doza prevelika, to će uzrokovati širenje i pucanje u kasnijoj fazi, a istovremeno će doći do povratka alkalija, što će uticati na izgled i efekat površinskog dekorativnog sloja.
Kalcijum format je također dobar antifriz. Ima dobar učinak ranog očvršćavanja, manje nuspojava, dobru kompatibilnost s drugim dodacima i mnoga svojstva su bolja od sulfatnih sredstava za rano očvršćavanje, ali je cijena viša.
antifriz
Ako se malter koristi na negativnim temperaturama, a ne preduzmu se mjere protiv smrzavanja, doći će do oštećenja od smrzavanja i uništit će se čvrstoća očvrslog materijala. Antifriz sprječava oštećenja od smrzavanja na dva načina: sprječavanje smrzavanja i poboljšanje rane čvrstoće maltera.
Među uobičajeno korištenim sredstvima protiv smrzavanja, kalcijev nitrit i natrijev nitrit imaju najbolje antifriz efekte. Budući da kalcijev nitrit ne sadrži kalijeve i natrijeve ione, može smanjiti pojavu alkalnog agregata kada se koristi u betonu, ali je njegova obradivost nešto lošija kada se koristi u malteru, dok natrijev nitrit ima bolju obradivost. Antifriz se koristi u kombinaciji sa sredstvom za rano stvrdnjavanje i reduktorom vode kako bi se postigli zadovoljavajući rezultati. Kada se suho miješani malter sa antifrizom koristi na ultra niskim negativnim temperaturama, temperaturu smjese treba odgovarajuće povećati, na primjer miješanjem s toplom vodom.
Ako je količina antifriza prevelika, to će smanjiti čvrstoću maltera u kasnijoj fazi, a površina očvrslog maltera će imati problema kao što je povratak alkalija, što će uticati na izgled i efekat površinskog dekorativnog sloja.
Vrijeme objave: 16. januar 2023.