Hidroksilne grupe nacelulozni eterMolekule celuloznog etera i atomi kisika na eterskim vezama formirat će vodikove veze s molekulama vode, pretvarajući slobodnu vodu u vezanu vodu, što igra dobru ulogu u zadržavanju vode; međusobna difuzija između molekula vode i molekularnih lanaca celuloznog etera omogućava molekulama vode da uđu u unutrašnjost makromolekularnog lanca celuloznog etera i budu podložne jakim ograničenjima, čime se formira slobodna voda i isprepletena voda, što poboljšava zadržavanje vode u cementnoj kaši; celulozni eter poboljšava reološka svojstva, poroznu strukturu mreže i osmotski pritisak svježe cementne kaše ili svojstva stvaranja filma celuloznog etera ometaju difuziju vode.
Zadržavanje vode u celuloznom etru potiče od rastvorljivosti i dehidracije samog celuloznog etra. Sam kapacitet hidratacije hidroksilnih grupa nije dovoljan da pokrije jake vodonične veze i van der Waalsove sile između molekula, tako da on samo bubri, ali se ne rastvara u vodi. Kada se supstituenti uvedu u molekularni lanac, ne samo da supstituenti uništavaju vodonične lance, već se uništavaju i međulančane vodonične veze zbog uklinjanja supstituenata između susjednih lanaca. Što su supstituenti veći, veća je udaljenost između molekula i veći je efekat uništavanja vodoničnih veza. Nakon što celulozna rešetka bubri, rastvor ulazi, a celulozni eter postaje rastvorljiv u vodi, formirajući rastvor visoke viskoznosti, koji zatim igra ulogu u zadržavanju vode.
Faktori koji utiču na performanse zadržavanja vode:
Viskoznost: Što je veća viskoznost celuloznog etra, to su bolje performanse zadržavanja vode, ali što je veća viskoznost, veća je relativna molekularna težina celuloznog etra, a njegova rastvorljivost se shodno tome smanjuje, što negativno utiče na koncentraciju i građevinske performanse maltera. Općenito govoreći, za isti proizvod, rezultati viskoznosti mjereni različitim metodama su vrlo različiti, tako da se pri poređenju viskoznosti mora koristiti ista metoda ispitivanja (uključujući temperaturu, rotor itd.).
Dodana količina: Što je veća količina celuloznog etera dodana u malter, to su bolje performanse zadržavanja vode. Obično mala količina celuloznog etera može značajno poboljšati brzinu zadržavanja vode u malteru. Kada količina dostigne određeni nivo, trend povećanja brzine zadržavanja vode se usporava.
Finoća čestica: Što su čestice finije, to je zadržavanje vode bolje. Kada velike čestice celuloznog etra dođu u kontakt s vodom, površina se odmah rastvara i formira gel koji obavija materijal i sprječava molekule vode da nastave prodirati. Ponekad čak ni dugotrajno miješanje ne može postići ujednačenu disperziju i rastvaranje, formirajući mutni flokulentni rastvor ili aglomeraciju, što uveliko utiče na zadržavanje vode celuloznog etra. Rastvorljivost je jedan od faktora za odabir celuloznog etra. Finoća je također važan pokazatelj performansi metil celuloznog etra. Finoća utiče na rastvorljivost metil celuloznog etra. Grublji MC je obično granuliran i može se lako rastvoriti u vodi bez aglomeracije, ali je brzina rastvaranja vrlo spora i nije pogodan za upotrebu u suhom malteru.
Temperatura: Kako temperatura okoline raste, zadržavanje vode celuloznih etera obično se smanjuje, ali neki modificirani celulozni eteri također imaju dobro zadržavanje vode u uvjetima visoke temperature; kada temperatura raste, hidratacija polimera slabi i voda između lanaca se izbacuje. Kada je dehidracija dovoljna, molekule počinju agregirati i formirati trodimenzionalni mrežni gel.
Molekularna struktura: Celulozni eteri sa nižom supstitucijom imaju bolje zadržavanje vode.
Zgušnjavanje i tiksotropija
Zgušnjavanje:
Uticaj na sposobnost vezivanja i otpornost na slijeganje: Celulozni eteri daju vlažnom malteru odličnu viskoznost, što može značajno povećati sposobnost vezivanja vlažnog maltera sa osnovnim slojem i poboljšati otpornost maltera na slijeganje. Široko se koristi u malteru za gipsanje, malteru za lijepljenje pločica i sistemu izolacije vanjskih zidova 3.
Utjecaj na homogenost materijala: Utjecaj zgušnjavanja celuloznih etera također može povećati sposobnost sprječavanja disperzije i homogenost svježe pomiješanih materijala, spriječiti stratifikaciju materijala, segregaciju i procjeđivanje vode, te se može koristiti u vlaknasto-betonskim, podvodnim i samougrađujućim betonskim konstrukcijama.
Izvor i utjecaj efekta zgušnjavanja: Efekat zgušnjavanja celuloznog etra na materijale na bazi cementa potiče od viskoznosti rastvora celuloznog etra. Pod istim uslovima, što je veća viskoznost celuloznog etra, to je bolja viskoznost modificiranih materijala na bazi cementa, ali ako je viskoznost previsoka, to će uticati na fluidnost i operabilnost materijala (npr. lijepljenje za špatulu). Samonivelirajući malter i samougrađujući beton sa visokim zahtjevima za fluidnost zahtijevaju vrlo nisku viskoznost celuloznog etra. Pored toga, efekat zgušnjavanja celuloznog etra će također povećati potrebu za vodom materijala na bazi cementa i povećati prinos maltera.
Tiksotropija:
Vodeni rastvor celuloznog etra visoke viskoznosti ima visoku tiksotropiju, što je također glavna karakteristika celuloznog etra. Vodeni rastvor metil celuloze obično ima pseudoplastičnost i netiksotropnu fluidnost ispod temperature gela, ali pokazuje Newtonova svojstva tečenja pri niskim brzinama smicanja. Pseudoplastičnost se povećava s povećanjem molekularne težine ili koncentracije celuloznog etra i nema nikakve veze s vrstom supstituenta i stepenom supstitucije. Stoga, celulozni eteri iste viskoznosti, bilo da se radi o MC, HPMC ili HEMC, uvijek pokazuju ista reološka svojstva sve dok koncentracija i temperatura ostaju konstantne. Kada temperatura poraste, formira se strukturni gel i dolazi do visokog tiksotropnog tečenja. Celulozni eteri visoke koncentracije i niske viskoznosti pokazuju tiksotropiju čak i ispod temperature gela. Ovo svojstvo je vrlo korisno za podešavanje nivelacije i slijeganja građevinskog maltera tokom gradnje.
Uvlačenje zraka
Princip i uticaj na radne performanse: Celulozni eter ima značajan efekat uvlačenja vazduha u svježe materijale na bazi cementa. Celulozni eter ima i hidrofilne grupe (hidroksilne grupe, eterske grupe) i hidrofobne grupe (metilne grupe, glukozne prstenove). To je surfaktant sa površinskom aktivnošću, te stoga ima efekat uvlačenja vazduha. Efekat uvlačenja vazduha će proizvesti efekat kuglice, što može poboljšati radne performanse svježe pomiješanih materijala, kao što je povećanje plastičnosti i glatkoće maltera tokom rada, što je korisno za širenje maltera; takođe će povećati prinos maltera i smanjiti troškove proizvodnje maltera.
Utjecaj na mehanička svojstva: Učinak uvlačenja zraka povećat će poroznost očvrslog materijala i smanjiti njegova mehanička svojstva poput čvrstoće i modula elastičnosti.
Utjecaj na fluidnost: Kao surfaktant, celulozni eter također ima učinak vlaženja ili podmazivanja čestica cementa, što zajedno s efektom uvlačenja zraka povećava fluidnost materijala na bazi cementa, ali njegov učinak zgušnjavanja smanjuje fluidnost. Utjecaj celuloznog etera na fluidnost materijala na bazi cementa je kombinacija efekata plastificiranja i zgušnjavanja. Općenito govoreći, kada je doza celuloznog etera vrlo niska, uglavnom se manifestira kao efekt plastificiranja ili smanjenja vode; kada je doza visoka, učinak zgušnjavanja celuloznog etera brzo se povećava, a njegov učinak uvlačenja zraka ima tendenciju da bude zasićen, pa se manifestira kao zgušnjavanje ili povećanje potrebe za vodom.
Vrijeme objave: 23. decembra 2024.