èter de cel·lulosa
L'èter de cel·lulosa és un terme general per a una sèrie de productes produïts per la reacció de la cel·lulosa alcalina i un agent eterificant sota certes condicions. La cel·lulosa alcalina es substitueix per diferents agents eterificants per obtenir diferents èters de cel·lulosa. Segons les propietats d'ionització dels substituents, els èters de cel·lulosa es poden dividir en dues categories: iònics (com la carboximetilcel·lulosa) i no iònics (com la metilcel·lulosa). Segons el tipus de substituent, l'èter de cel·lulosa es pot dividir en monoèter (com la metilcel·lulosa) i èter mixt (com la hidroxipropilmetilcel·lulosa). Segons la diferent solubilitat, es pot dividir en soluble en aigua (com la hidroxietilcel·lulosa) i soluble en dissolvents orgànics (com l'etilcel·lulosa), etc. El morter barrejat en sec és principalment cel·lulosa soluble en aigua, i la cel·lulosa soluble en aigua es divideix en tipus instantani i tipus de dissolució retardada tractada superficialment.
El mecanisme d'acció de l'èter de cel·lulosa en el morter és el següent:
(1) Després que l'èter de cel·lulosa del morter es dissolgui en aigua, la distribució efectiva i uniforme del material cimentós al sistema s'assegura a causa de l'activitat superficial, i l'èter de cel·lulosa, com a col·loide protector, "embolica" les partícules sòlides i es forma una capa de pel·lícula lubricant a la seva superfície exterior, cosa que fa que el sistema de morter sigui més estable i també millora la fluïdesa del morter durant el procés de mescla i la suavitat de la construcció.
(2) A causa de la seva pròpia estructura molecular, la solució d'èter de cel·lulosa fa que l'aigua del morter no es perdi fàcilment i l'allibera gradualment durant un llarg període de temps, dotant el morter d'una bona retenció d'aigua i treballabilitat.
1. Metilcel·lulosa (MC)
Després de tractar el cotó refinat amb àlcali, es produeix èter de cel·lulosa mitjançant una sèrie de reaccions amb clorur de metà com a agent d'eterificació. Generalment, el grau de substitució és d'1,6 a 2,0, i la solubilitat també és diferent amb els diferents graus de substitució. Pertany a l'èter de cel·lulosa no iònic.
(1) La metilcel·lulosa és soluble en aigua freda i serà difícil de dissoldre en aigua calenta. La seva solució aquosa és molt estable en el rang de pH = 3 ~ 12. Té bona compatibilitat amb midó, goma guar, etc. i molts tensioactius. Quan la temperatura arriba a la temperatura de gelificació, es produeix la gelificació.
(2) La retenció d'aigua de la metilcel·lulosa depèn de la quantitat d'addició, la viscositat, la finesa de les partícules i la velocitat de dissolució. Generalment, si la quantitat d'addició és gran, la finesa és petita, i la viscositat és gran, la taxa de retenció d'aigua és alta. Entre elles, la quantitat d'addició té el major impacte en la taxa de retenció d'aigua, i el nivell de viscositat no és directament proporcional al nivell de taxa de retenció d'aigua. La velocitat de dissolució depèn principalment del grau de modificació superficial de les partícules de cel·lulosa i la finesa de les partícules. Entre els èters de cel·lulosa anteriors, la metilcel·lulosa i la hidroxipropilmetilcel·lulosa tenen taxes de retenció d'aigua més altes.
(3) Els canvis de temperatura afectaran seriosament la taxa de retenció d'aigua de la metilcel·lulosa. Generalment, com més alta sigui la temperatura, pitjor serà la retenció d'aigua. Si la temperatura del morter supera els 40 °C, la retenció d'aigua de la metilcel·lulosa es reduirà significativament, cosa que afectarà seriosament la construcció del morter.
(4) La metilcel·lulosa té un efecte significatiu en la construcció i l'adhesió del morter. L'"adhesió" aquí es refereix a la força adhesiva que es nota entre l'eina aplicadora del treballador i el substrat de la paret, és a dir, la resistència al cisallament del morter. L'adhesió és alta, la resistència al cisallament del morter és gran i la resistència requerida pels treballadors en el procés d'ús també és gran, i el rendiment de construcció del morter és deficient. L'adhesió de la metilcel·lulosa es troba a un nivell moderat en els productes d'èter de cel·lulosa.
2. Hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC)
La hidroxipropilmetilcel·lulosa és una varietat de cel·lulosa la producció i el consum de la qual han augmentat ràpidament en els darrers anys. És un èter mixt de cel·lulosa no iònica fet a partir de cotó refinat després de l'alcalització, utilitzant òxid de propilè i clorur de metil com a agent d'eterificació, mitjançant una sèrie de reaccions. El grau de substitució és generalment d'1,2 a 2,0. Les seves propietats són diferents a causa de les diferents proporcions de contingut de metoxil i contingut d'hidroxipropil.
(1) La hidroxipropilmetilcel·lulosa és fàcilment soluble en aigua freda i tindrà dificultats per dissoldre's en aigua calenta. Però la seva temperatura de gelificació en aigua calenta és significativament més alta que la de la metilcel·lulosa. La solubilitat en aigua freda també millora molt en comparació amb la metilcel·lulosa.
(2) La viscositat de la hidroxipropilmetilcel·lulosa està relacionada amb el seu pes molecular, i com més gran sigui el pes molecular, més alta serà la viscositat. La temperatura també afecta la seva viscositat, ja que a mesura que augmenta la temperatura, la viscositat disminueix. Tanmateix, la seva alta viscositat té un efecte de temperatura més baix que la metilcel·lulosa. La seva solució és estable quan s'emmagatzema a temperatura ambient.
(3) La retenció d'aigua de la hidroxipropilmetilcel·lulosa depèn de la quantitat d'addició, la viscositat, etc., i la seva taxa de retenció d'aigua amb la mateixa quantitat d'addició és superior a la de la metilcel·lulosa.
(4) La hidroxipropilmetilcel·lulosa és estable a l'àcid i a l'àlcali, i la seva solució aquosa és molt estable en el rang de pH = 2 ~ 12. La sosa càustica i l'aigua de calç tenen poc efecte sobre el seu rendiment, però l'àlcali pot accelerar la seva dissolució i augmentar la seva viscositat. La hidroxipropilmetilcel·lulosa és estable a les sals comunes, però quan la concentració de la solució salina és alta, la viscositat de la solució d'hidroxipropilmetilcel·lulosa tendeix a augmentar.
(5) La hidroxipropilmetilcel·lulosa es pot barrejar amb compostos polimèrics solubles en aigua per formar una solució uniforme i de viscositat més alta. Com ara alcohol polivinílic, èter de midó, goma vegetal, etc.
(6) La hidroxipropilmetilcel·lulosa té una millor resistència enzimàtica que la metilcel·lulosa i és menys probable que la seva solució sigui degradada pels enzims que la metilcel·lulosa.
(7) L'adhesió de la hidroxipropilmetilcel·lulosa a la construcció de morter és superior a la de la metilcel·lulosa.
3. Hidroxietilcel·lulosa (HEC)
Està fet de cotó refinat tractat amb àlcali i reaccionat amb òxid d'etilè com a agent d'eterificació en presència d'acetona. El grau de substitució és generalment d'1,5 a 2,0. Té una forta hidrofilicitat i és fàcil d'absorbir la humitat.
(1) La hidroxietilcel·lulosa és soluble en aigua freda, però és difícil de dissoldre en aigua calenta. La seva solució és estable a alta temperatura sense gelificar. Es pot utilitzar durant molt de temps a alta temperatura en morter, però la seva retenció d'aigua és inferior a la de la metilcel·lulosa.
(2) La hidroxietilcel·lulosa és estable als àcids i àlcalis en general. Els àlcalis poden accelerar la seva dissolució i augmentar lleugerament la seva viscositat. La seva dispersibilitat en aigua és lleugerament pitjor que la de la metilcel·lulosa i la hidroxipropilmetilcel·lulosa.
(3) La hidroxietilcel·lulosa té un bon rendiment anti-esbuixament per al morter, però té un temps de retard més llarg per al ciment.
(4) El rendiment de la hidroxietilcel·lulosa produïda per algunes empreses nacionals és òbviament inferior al de la metilcel·lulosa a causa del seu alt contingut d'aigua i de cendres.
4. Carboximetilcel·lulosa (CMC)
L'èter de cel·lulosa iònica es fabrica a partir de fibres naturals (cotó, etc.) després d'un tractament alcalí, utilitzant monocloroacetat de sodi com a agent d'eterificació i sotmetent-se a una sèrie de tractaments de reacció. El grau de substitució és generalment de 0,4 a 1,4, i el seu rendiment es veu molt afectat pel grau de substitució.
(1) La carboximetilcel·lulosa és més higroscòpica i contindrà més aigua quan s'emmagatzema en condicions generals.
(2) La solució aquosa de carboximetilcel·lulosa no produirà gel i la viscositat disminuirà amb l'augment de la temperatura. Quan la temperatura supera els 50 °C, la viscositat és irreversible.
(3) La seva estabilitat es veu molt afectada pel pH. Generalment, es pot utilitzar en morters a base de guix, però no en morters a base de ciment. Quan és molt alcalí, perd viscositat.
(4) La seva retenció d'aigua és molt inferior a la de la metilcel·lulosa. Té un efecte retardant sobre el morter a base de guix i en redueix la resistència. Tanmateix, el preu de la carboximetilcel·lulosa és significativament inferior al de la metilcel·lulosa.
Pols de cautxú polimèric redispersable
La pols de cautxú redispersable es processa mitjançant l'assecat per polvorització d'una emulsió de polímer especial. En el procés de processament, els col·loides protectors, els agents antiaglomerants, etc. esdevenen additius indispensables. La pols de cautxú seca està formada per unes partícules esfèriques de 80~100 mm reunides. Aquestes partícules són solubles en aigua i formen una dispersió estable lleugerament més gran que les partícules d'emulsió originals. Aquesta dispersió formarà una pel·lícula després de la deshidratació i l'assecat. Aquesta pel·lícula és tan irreversible com la formació general de pel·lícules d'emulsió i no es redispersarà quan es posi en contacte amb l'aigua. Dispersions.
La pols de cautxú redispersable es pot dividir en: copolímer d'estirè-butadiè, copolímer d'etilè d'àcid carbònic terciari, copolímer d'etilè-acetat d'àcid acètic, etc., i en base a això, s'empelten silicona, laurat de vinil, etc. per millorar el rendiment. Diferents mesures de modificació fan que la pols de cautxú redispersable tingui diferents propietats com ara resistència a l'aigua, resistència als àlcalis, resistència a la intempèrie i flexibilitat. Conté laurat de vinil i silicona, cosa que pot fer que la pols de cautxú tingui una bona hidrofobicitat. Carbonat terciari de vinil altament ramificat amb un valor Tg baix i bona flexibilitat.
Quan s'apliquen aquests tipus de pols de cautxú al morter, tots tenen un efecte retardant sobre el temps d'enduriment del ciment, però l'efecte retardant és menor que el de l'aplicació directa d'emulsions similars. En comparació, l'estirè-butadiè té l'efecte retardant més gran i l'etilè-acetat de vinil té el menor. Si la dosi és massa petita, l'efecte de millora del rendiment del morter no és evident.
Fibres de polipropilè
La fibra de polipropilè està feta de polipropilè com a matèria primera i amb una quantitat adequada de modificador. El diàmetre de la fibra és generalment d'uns 40 micres, la resistència a la tracció és de 300~400mpa, el mòdul elàstic és ≥3500mpa i l'allargament final és del 15~18%. Les seves característiques de rendiment:
(1) Les fibres de polipropilè es distribueixen uniformement en direccions aleatòries tridimensionals al morter, formant un sistema de reforç en xarxa. Si s'afegeix 1 kg de fibra de polipropilè a cada tona de morter, es poden obtenir més de 30 milions de fibres monofilament.
(2) Afegir fibra de polipropilè al morter pot reduir eficaçment les esquerdes de contracció del morter en estat plàstic. Tant si aquestes esquerdes són visibles com si no. I pot reduir significativament el sagnat superficial i l'assentament d'àrids del morter fresc.
(3) Per al cos endurit per morter, la fibra de polipropilè pot reduir significativament el nombre d'esquerdes de deformació. És a dir, quan el cos endurit per morter produeix tensions a causa de la deformació, pot resistir i transmetre la tensió. Quan el cos endurit per morter s'esquerda, pot passivar la concentració de tensions a la punta de l'esquerda i restringir l'expansió de l'esquerda.
(4) La dispersió eficient de les fibres de polipropilè en la producció de morter esdevindrà un problema difícil. L'equip de mescla, el tipus i la dosi de fibra, la proporció de morter i els seus paràmetres de procés esdevindran factors importants que afecten la dispersió.
agent d'entrada d'aire
L'agent incorporador d'aire és un tipus de tensioactiu que pot formar bombolles d'aire estables en formigó o morter fresc mitjançant mètodes físics. Principalment inclou: colofònia i els seus polímers tèrmics, tensioactius no iònics, sulfonats d'alquilbenzè, lignosulfonats, àcids carboxílics i les seves sals, etc.
Els agents incorporadors d'aire s'utilitzen sovint per preparar morters d'arrebossat i morters de maçoneria. A causa de l'addició d'agents incorporadors d'aire, es produiran alguns canvis en el rendiment del morter.
(1) A causa de la introducció de bombolles d'aire, es pot augmentar la facilitat i la construcció del morter acabat de barrejar, i es pot reduir el sagnat.
(2) El simple ús de l'agent incorporador d'aire reduirà la resistència i l'elasticitat del motlle al morter. Si l'agent incorporador d'aire i l'agent reductor d'aigua s'utilitzen junts i la proporció és adequada, el valor de la resistència no disminuirà.
(3) Pot millorar significativament la resistència a les gelades del morter endurit, millorar la impermeabilitat del morter i millorar la resistència a l'erosió del morter endurit.
(4) L'agent incorporador d'aire augmentarà el contingut d'aire del morter, cosa que augmentarà la contracció del morter, i el valor de contracció es pot reduir adequadament afegint un agent reductor d'aigua.
Com que la quantitat d'agent inductor d'aire afegit és molt petita, generalment només representa unes poques deumil·lèsimes de la quantitat total de materials cimentosos, cal assegurar-se que es dosifiqui i es barregi amb precisió durant la producció del morter; factors com els mètodes d'agitació i el temps d'agitació afectaran seriosament la quantitat d'agent inductor d'aire. Per tant, en les condicions actuals de producció i construcció domèstica, afegir agents inductors d'aire al morter requereix molta feina experimental.
agent de força primerenca
S'utilitzen habitualment agents de resistència primerenca de sulfat, principalment sulfat de sodi, tiosulfat de sodi, sulfat d'alumini i sulfat d'alumini potàssic.
Generalment, el sulfat de sodi anhidre s'utilitza àmpliament, i la seva dosi és baixa i l'efecte de la resistència inicial és bo, però si la dosi és massa gran, provocarà expansió i esquerdes en la fase posterior i, alhora, es produirà un retorn àlcali, cosa que afectarà l'aspecte i l'efecte de la capa de decoració superficial.
El formiat de calci també és un bon agent anticongelant. Té un bon efecte de resistència inicial, menys efectes secundaris, bona compatibilitat amb altres additius i moltes propietats són millors que les dels agents de resistència inicial amb sulfat, però el preu és més alt.
anticongelant
Si el morter s'utilitza a temperatura negativa, si no es prenen mesures anticongelants, es produiran danys per gelades i es destruirà la resistència del cos endurit. L'anticongelant prevé els danys per congelació de dues maneres de prevenir la congelació i millorar la resistència inicial del morter.
Entre els agents anticongelants més utilitzats, el nitrit de calci i el nitrit de sodi tenen els millors efectes anticongelants. Com que el nitrit de calci no conté ions de potassi ni de sodi, pot reduir l'aparició d'àrids alcalins quan s'utilitza en formigó, però la seva treballabilitat és lleugerament deficient quan s'utilitza en morter, mentre que el nitrit de sodi té una millor treballabilitat. L'anticongelant s'utilitza en combinació amb un agent de resistència primerenca i un reductor d'aigua per obtenir resultats satisfactoris. Quan el morter barrejat en sec amb anticongelant s'utilitza a una temperatura negativa ultrabaixa, la temperatura de la barreja s'ha d'augmentar adequadament, com ara barrejant-lo amb aigua tèbia.
Si la quantitat d'anticongelant és massa alta, reduirà la resistència del morter en la fase posterior i la superfície del morter endurit tindrà problemes com el retorn àlcali, que afectarà l'aspecte i l'efecte de la capa decorativa superficial.
Data de publicació: 16 de gener de 2023