Hidroksipropilmetilceluloza

Pregled: naziva se HPMC, bijeli ili prljavobijeli vlaknasti ili granularni prah. Postoje mnoge vrste celuloze i široko se koriste, ali mi uglavnom kontaktiramo s kupcima u industriji suhog praškastog građevinskog materijala. Najčešća celuloza je hipromeloza.

Proizvodni proces: Glavne sirovine HPMC-a: rafinirani pamuk, metil hlorid, propilen oksid, ostale sirovine uključuju pahuljaste alkalije, kiseline, toluen, izopropanol itd. Rafinirana pamučna celuloza se tretira alkalnim rastvorom na 35-40℃ pola sata, zatim se presuje, usitnjava celuloza i pravilno odležava na 35℃, tako da prosječni stepen polimerizacije dobijenih alkalnih vlakana bude u potrebnom rasponu. Alkalna vlakna se stave u kotao za eterifikaciju, redom se dodaju propilen oksid i metil hlorid, te se eterificiraju na 50-80 °C tokom 5 sati, sa maksimalnim pritiskom od oko 1,8 MPa. Zatim se u vruću vodu na 90 °C doda odgovarajuća količina hlorovodonične kiseline i oksalne kiseline da se materijal ispere i proširi volumen. Dehidrira se centrifugom. Pere se dok ne postane neutralno, a kada sadržaj vlage u materijalu padne ispod 60%, suši se protokom vrućeg zraka na 130 °C do manje od 5%. Funkcija: zadržavanje vode, zgušnjavanje, tiksotropno djelovanje protiv slijeganja, obradivost zbog uvlačenja zraka, usporavanje vezivanja.

Zadržavanje vode: Zadržavanje vode je najvažnije svojstvo celuloznog etera! U proizvodnji gipsanog maltera i drugih materijala, primjena celuloznog etera je neophodna. Visoko zadržavanje vode omogućava potpunu reakciju cementnog pepela i kalcijum gipsa (što je reakcija potpunija, to je veća čvrstoća). Pod istim uslovima, što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolje zadržavanje vode (razlika viskoznosti iznad 100.000 se sužava); što je veća doza, to je bolje zadržavanje vode, obično mala količina celuloznog etera može značajno poboljšati performanse maltera. Brzina zadržavanja vode, kada sadržaj dostigne određeni nivo, trend povećanja brzine zadržavanja vode postaje sporiji; brzina zadržavanja vode celuloznog etera obično se smanjuje kada se temperatura okoline poveća, ali neki visokogelirani celulozni eteri također imaju bolje performanse pod uslovima visoke temperature. Zadržavanje vode. Međudifuzija između molekula vode i molekularnih lanaca celuloznog etera omogućava molekulima vode da uđu u unutrašnjost makromolekularnih lanaca celuloznog etera i prime snažnu vezujuću silu, čime se formira slobodna voda, zapetlja voda i poboljšava zadržavanje vode u cementnoj kaši.

Zgušnjavanje, tiksotropnost i otpornost na slijeganje: daje odličnu viskoznost vlažnom malteru! Može značajno povećati prianjanje između vlažnog maltera i osnovnog sloja i poboljšati svojstva maltera protiv slijeganja. Efekat zgušnjavanja celuloznih etera također povećava otpornost na disperziju i homogenost svježe pomiješanih materijala, sprječavajući delaminaciju, segregaciju i krvarenje materijala. Efekat zgušnjavanja celuloznih etera na materijale na bazi cementa dolazi od viskoznosti rastvora celuloznih etera. Pod istim uslovima, što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolja viskoznost modificiranog materijala na bazi cementa, ali ako je viskoznost prevelika, to će uticati na fluidnost i operabilnost materijala (kao što su ljepljiva gleterica i strugač za šaržu). mukotrpno). Samonivelirajući malter i samougrađujući beton koji zahtijevaju visoku fluidnost zahtijevaju nisku viskoznost celuloznog etera. Osim toga, efekat zgušnjavanja celuloznog etera povećat će potrebu za vodom materijala na bazi cementa i povećati prinos maltera. Vodeni rastvor celuloznog etera visoke viskoznosti ima visoku tiksotropiju, što je također glavna karakteristika celuloznog etera. Vodeni rastvori celuloze uglavnom imaju pseudoplastična, netiksotropna svojstva tečenja ispod temperature gela, ali Newtonova svojstva tečenja pri niskim brzinama smicanja. Pseudoplastičnost se povećava s povećanjem molekularne težine ili koncentracije celuloznog etera. Strukturni gelovi se formiraju kada se temperatura poveća, a dolazi do visokog tiksotropnog tečenja. Celulozni eteri s visokim koncentracijama i niskom viskoznošću pokazuju tiksotropiju čak i ispod temperature gela. Ovo svojstvo je od velike koristi za izgradnju građevinskog maltera za podešavanje njegovog nivelisanja i slijeganja. Ovdje treba napomenuti da što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolje zadržavanje vode, ali što je veća viskoznost, veća je relativna molekularna težina celuloznog etera i odgovarajuće smanjenje njegove topljivosti, što negativno utječe na koncentraciju i obradivost maltera.

Uzrok: Celulozni eter ima očigledan efekat uvlačenja zraka na svježe materijale na bazi cementa. Celulozni eter ima i hidrofilnu grupu (hidroksilnu grupu, eterska grupa) i hidrofobnu grupu (metilnu grupu, glukozni prsten), surfaktant je, ima površinsku aktivnost i stoga ima efekat uvlačenja zraka. Efekat uvlačenja zraka celuloznog etera će proizvesti efekat "kuglice", što može poboljšati radne performanse svježe pomiješanog materijala, kao što je povećanje plastičnosti i glatkoće maltera tokom rada, što je korisno za popločavanje maltera; također će povećati prinos maltera, smanjujući troškove proizvodnje maltera; ali će povećati poroznost očvrslog materijala i smanjiti njegova mehanička svojstva kao što su čvrstoća i modul elastičnosti. Kao surfaktant, celulozni eter također ima efekat vlaženja ili podmazivanja na čestice cementa, što zajedno sa svojim efektom uvlačenja zraka povećava fluidnost materijala na bazi cementa, ali njegov efekat zgušnjavanja će smanjiti fluidnost. Efekat tečenja je kombinacija efekata plastificiranja i zgušnjavanja. Kada je sadržaj celuloznog etra vrlo nizak, to se uglavnom manifestuje kao plastificirajući ili efekat smanjenja vode; kada je sadržaj visok, efekat zgušnjavanja celuloznog etra se brzo povećava, a njegov efekat uvlačenja zraka ima tendenciju da bude zasićen, tako da se performanse povećavaju. Efekat zgušnjavanja ili povećana potreba za vodom.

Usporavanje vezivanja: Celulozni eter može odgoditi proces hidratacije cementa. Celulozni eteri daju malteru razna korisna svojstva, a također smanjuju rano oslobađanje topline hidratacije cementa i odgađaju kinetički proces hidratacije cementa. Ovo je nepovoljno za upotrebu maltera u hladnim regijama. Ovo usporavanje je uzrokovano adsorpcijom molekula celuloznog etera na produkte hidratacije kao što su CSH i Ca(OH)2. Zbog povećanja viskoznosti rastvora u porama, celulozni eter smanjuje pokretljivost iona u rastvoru, čime se odgađa proces hidratacije. Što je veća koncentracija celuloznog etera u mineralnom gel materijalu, to je izraženiji efekat usporavanja hidratacije. Celulozni eteri ne samo da usporavaju vezivanje, već i usporavaju proces očvršćavanja sistema cementnog maltera. Efekat usporavanja celuloznog etera ne zavisi samo od njegove koncentracije u sistemu mineralnog gela, već i od hemijske strukture. Što je veći stepen metilacije HEMC-a, to je bolji efekat usporavanja celuloznog etera. Efekat usporavanja je jači. Međutim, viskoznost celuloznog etera ima mali uticaj na kinetiku hidratacije cementa. S povećanjem sadržaja celuloznog etra, vrijeme vezivanja maltera se značajno povećava. Postoji dobra nelinearna korelacija između početnog vremena vezivanja maltera i sadržaja celuloznog etra, a konačno vrijeme vezivanja ima dobru linearnu korelaciju sa sadržajem celuloznog etra. Možemo kontrolisati vrijeme rada maltera promjenom sadržaja celuloznog etra. U proizvodu, on igra ulogu zadržavanja vode, zgušnjavanja, odgađanja hidratacije cementa i poboljšanja građevinskih performansi. Dobar kapacitet zadržavanja vode omogućava da kalcijum cementa i gipsa reaguje potpunije, značajno povećava vlažnu viskoznost, poboljšava čvrstoću vezivanja maltera i istovremeno može pravilno poboljšati zateznu čvrstoću i čvrstoću na smicanje, značajno poboljšavajući građevinski efekat i efikasnost rada. Podesivo vrijeme. Poboljšava mogućnost prskanja ili pumpanja maltera, kao i strukturnu čvrstoću. U stvarnom procesu nanošenja, potrebno je odrediti vrstu, viskoznost i količinu celuloze u skladu s različitim proizvodima, građevinskim navikama i okolinom.