In u mortaiu prontu à mischjà, a quantità aghjunta di etere di cellulosa hè assai bassa, ma pò migliurà significativamente e prestazioni di u mortaiu umitu, è hè un additivu principale chì affetta e prestazioni di custruzzione di u mortaiu. Una selezzione ragionevule di eteri di cellulosa di diverse varietà, diverse viscosità, diverse dimensioni di particelle, diversi gradi di viscosità è quantità aghjunte avarà un impattu pusitivu nantu à u miglioramentu di e prestazioni di u mortaiu in polvere secca. Attualmente, parechji mortai per muratura è intonacu anu una scarsa prestazione di ritenzione d'acqua, è a sospensione d'acqua si separerà dopu à pochi minuti di riposu. A ritenzione d'acqua hè una prestazione impurtante di l'etere di metilcellulosa, è hè ancu una prestazione à a quale parechji pruduttori naziunali di mortaiu seccu, in particulare quelli di e regioni miridiunali cù temperature elevate, prestanu attenzione. I fattori chì affettanu l'effettu di ritenzione d'acqua di u mortaiu seccu includenu a quantità di MC aghjuntu, a viscosità di MC, a finezza di e particelle è a temperatura di l'ambiente d'usu.
1. Cuncettu
L'etere di cellulosa hè un polimeru sinteticu fattu da cellulosa naturale per via di mudificazione chimica. L'etere di cellulosa hè un derivatu di a cellulosa naturale. A pruduzzione di etere di cellulosa hè diversa da i polimeri sintetici. U so materiale più basicu hè a cellulosa, un cumpostu polimericu naturale. A causa di a particularità di a struttura di a cellulosa naturale, a cellulosa stessa ùn hà micca capacità di reagisce cù l'agenti di eterificazione. Tuttavia, dopu u trattamentu di l'agente di gonfiore, i forti ligami à l'idrogenu trà e catene moleculari è e catene sò distrutti, è a liberazione attiva di u gruppu idrossile diventa una cellulosa alcalina reattiva. Ottene etere di cellulosa.
E proprietà di l'eteri di cellulosa dipendenu da u tipu, u numeru è a distribuzione di i sustituenti. A classificazione di l'eteri di cellulosa hè ancu basata annantu à u tipu di sustituenti, u gradu di eterificazione, a solubilità è e proprietà d'applicazione relative. Sicondu u tipu di sustituenti nantu à a catena moleculare, pò esse divisu in monoetere è etere mistu. L'MC chì usemu di solitu hè u monoetere, è l'HPMC hè etere mistu. L'etere di metilcellulosa MC hè u pruduttu dopu chì u gruppu idrossile nantu à l'unità di glucosiu di a cellulosa naturale hè sustituitu da metossi. Hè un pruduttu ottenutu sustituendu una parte di u gruppu idrossile nantu à l'unità cù un gruppu metossi è un'altra parte cù un gruppu idrossipropile. A formula strutturale hè [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Idrossietil metilcellulosa etere HEMC, queste sò e principali varietà largamente aduprate è vendute in u mercatu.
In termini di sulubilità, pò esse divisu in ionicu è non ionicu. L'eteri di cellulosa non ionici solubili in acqua sò cumposti principalmente da duie serie di eteri alchilici è eteri idrossialchilici. U CMC ionicu hè adupratu principalmente in detergenti sintetici, stampa è tintura tessile, alimentariu è esplorazione petrolifera. MC non ionicu, HPMC, HEMC, ecc. sò aduprati principalmente in materiali di custruzzione, rivestimenti di lattice, medicina, chimichi di ogni ghjornu, ecc. Adupratu cum'è addensante, agente di ritenzione d'acqua, stabilizzante, disperdente è agente filmu.
Siconda, a ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa
Ritenzione d'acqua di etere di cellulosa: In a pruduzzione di materiali di custruzzione, in particulare mortaio in polvere secca, l'etere di cellulosa ghjoca un rolu insustituibile, in particulare in a pruduzzione di mortaio speciale (mortaio mudificatu), hè un cumpunente indispensabile è impurtante.
U rollu impurtante di l'etere di cellulosa solubile in acqua in u mortar hà principalmente trè aspetti, unu hè una eccellente capacità di ritenzione d'acqua, l'altru hè l'influenza nantu à a consistenza è a tixotropia di u mortar, è u terzu hè l'interazione cù u cimentu. L'effettu di ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa dipende da l'assorbimentu d'acqua di u stratu di basa, a cumpusizione di u mortar, u spessore di u stratu di mortar, a dumanda d'acqua di u mortar è u tempu di presa di u materiale di presa. A ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa stessu vene da a solubilità è a disidratazione di l'etere di cellulosa stessu. Cum'è tutti sapemu, ancu s'è a catena moleculare di cellulosa cuntene un gran numeru di gruppi OH altamente idratanti, ùn hè micca solubile in acqua, perchè a struttura di cellulosa hà un altu gradu di cristallinità.
A capacità d'idratazione di i gruppi idrossilici da sola ùn hè micca abbastanza per copre i forti ligami d'idrogenu è e forze di van der Waals trà e molecule. Dunque, si gonfia solu ma ùn si dissolve micca in acqua. Quandu un sustituente hè introduttu in a catena moleculare, micca solu u sustituente distrugge a catena d'idrogenu, ma ancu u ligame d'idrogenu intercatena hè distruttu per via di u cuneu di u sustituente trà e catene adiacenti. Più grande hè u sustituente, più grande hè a distanza trà e molecule. Più grande hè a distanza. Più grande hè l'effettu di distruzzione di i ligami d'idrogenu, l'etere di cellulosa diventa solubile in acqua dopu chì u reticolo di cellulosa si espande è a soluzione entra, furmendu una soluzione ad alta viscosità. Quandu a temperatura aumenta, l'idratazione di u polimeru s'indebulisce è l'acqua trà e catene hè cacciata fora. Quandu l'effettu di disidratazione hè sufficiente, e molecule cumincianu à aggregà, furmendu un gel di struttura di rete tridimensionale è si pieganu.
I fattori chì influenzanu a ritenzione d'acqua di a malta includenu a viscosità di l'etere di cellulosa, a quantità aghjunta, a finezza di e particelle è a temperatura d'usu:
Più grande hè a viscosità di l'etere di cellulosa, megliu hè a prestazione di ritenzione d'acqua. A viscosità hè un parametru impurtante di a prestazione MC. Attualmente, diversi pruduttori di MC utilizanu diversi metudi è strumenti per misurà a viscosità di MC. I metudi principali sò Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde è Brookfield. Per u listessu pruduttu, i risultati di viscosità misurati da diversi metudi sò assai diversi, è alcuni anu ancu differenze radduppiate. Dunque, quandu si paraguna a viscosità, deve esse realizata trà i stessi metudi di prova, cumprese a temperatura, u rotore, ecc.
In generale, più alta hè a viscosità, megliu hè l'effettu di ritenzione d'acqua. Tuttavia, più alta hè a viscosità è più altu hè u pesu moleculare di MC, a diminuzione currispondente di a so solubilità avarà un impattu negativu nantu à a resistenza è e prestazioni di custruzzione di a malta. Più alta hè a viscosità, più evidente hè l'effettu addensante nantu à a malta, ma ùn hè micca direttamente proporzionale. Più alta hè a viscosità, più viscosa serà a malta umida, vale à dì, durante a custruzzione, si manifesta cum'è attaccatura à u raschiatore è alta adesione à u sustratu. Ma ùn hè micca utile aumentà a resistenza strutturale di a malta umida stessa. Durante a custruzzione, a prestazione anti-sag ùn hè micca evidente. À u cuntrariu, alcuni eteri di metilcellulosa di viscosità media è bassa, ma mudificati, anu prestazioni eccellenti per migliurà a resistenza strutturale di a malta umida.
Più grande hè a quantità di etere di cellulosa aghjuntu à u mortar, megliu hè a prestazione di ritenzione d'acqua, è più alta hè a viscosità, megliu hè a prestazione di ritenzione d'acqua.
In quantu à a dimensione di e particelle, più fine hè a particella, megliu hè a ritenzione d'acqua. Dopu chì e grande particelle di etere di cellulosa sò entrate in cuntattu cù l'acqua, a superficia si dissolve subitu è forma un gel per avvolge u materiale per impedisce à e molecule d'acqua di cuntinuà à infiltrà si. Calchì volta ùn pò esse dispersa è dissolta uniformemente ancu dopu una agitazione à longu andà, furmendu una suluzione flocculenta torbida o agglomerazione. Questu influenza assai a ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa, è a solubilità hè unu di i fattori per a scelta di l'etere di cellulosa.
A finezza hè ancu un indice di prestazione impurtante di l'etere di metilcellulosa. U MC utilizatu per a malta in polvere secca deve esse in polvere, cù un bassu cuntenutu d'acqua, è a finezza richiede ancu chì u 20% ~ 60% di a dimensione di e particelle sia inferiore à 63 µm. A finezza affetta a solubilità di l'etere di metilcellulosa. U MC grossu hè generalmente granulare, è hè faciule da dissolve in acqua senza agglomerazione, ma a velocità di dissoluzione hè assai lenta, dunque ùn hè micca adattatu per l'usu in a malta in polvere secca. In a malta in polvere secca, u MC hè dispersu trà i materiali cementanti cum'è aggregati, riempitivi fini è cimentu, è solu una polvere abbastanza fina pò evità l'agglomerazione di etere di metilcellulosa quandu si mischia cù l'acqua. Quandu u MC hè aghjuntu cù l'acqua per dissolve l'agglomerati, hè assai difficiule da disperse è dissolve.
A finezza grossa di MC ùn hè micca solu un sprecu, ma riduce ancu a resistenza lucale di a malta. Quandu una tale malta in polvere secca hè applicata in una grande area, a velocità di indurimentu di a malta lucale in polvere secca serà significativamente ridutta, è appariranu crepe per via di i diversi tempi di indurimentu. Per a malta spruzzata cù custruzzione meccanica, l'esigenza di finezza hè più alta per via di u tempu di mischju più cortu.
A finezza di MC hà ancu un certu impattu nantu à a so ritenzione d'acqua. In generale, per l'eteri di metilcellulosa cù a stessa viscosità ma finezza diversa, sottu a stessa quantità aghjunta, più fine hè u megliu hè l'effettu di ritenzione d'acqua.
A ritenzione d'acqua di MC hè ancu ligata à a temperatura aduprata, è a ritenzione d'acqua di l'etere di metilcellulosa diminuisce cù l'aumentu di a temperatura. Tuttavia, in l'applicazioni di materiali attuali, a malta in polvere secca hè spessu applicata à sustrati caldi à alte temperature (più di 40 gradi) in parechji ambienti, cum'è l'intonacatura di stucco per muri esterni sottu à u sole in estate, chì spessu accelera a stagionatura di u cimentu è l'indurimentu di a malta in polvere secca. A diminuzione di u tassu di ritenzione d'acqua porta à a sensazione evidente chì sia a lavorabilità sia a resistenza à e crepe sò affettate, è hè particularmente criticu riduce l'influenza di i fattori di temperatura in questa cundizione.
Ancu s'è l'additivi di l'etere di metil idrossietilcellulosa sò attualmente cunsiderati à l'avanguardia di u sviluppu tecnologicu, a so dipendenza da a temperatura purterà sempre à un indebulimentu di e prestazioni di a malta in polvere secca. Ancu s'è a quantità di metil idrossietilcellulosa hè aumentata (formula estiva), a lavorabilità è a resistenza à e crepe ùn ponu ancu risponde à i bisogni d'usu. Attraversu qualchì trattamentu speciale nantu à MC, cum'è l'aumentu di u gradu di eterificazione, ecc., l'effettu di ritenzione d'acqua pò esse mantinutu à una temperatura più alta, in modu chì pò furnisce prestazioni megliu in cundizioni difficili.
3. Ispessimentu è Tixotropia di l'Etere di Cellulosa
Ispessimentu è tixotropia di l'etere di cellulosa: A seconda funzione di l'etere di cellulosa - l'effettu ispessimentu dipende da: u gradu di polimerizazione di l'etere di cellulosa, a cuncentrazione di a suluzione, a velocità di taglio, a temperatura è altre cundizioni. A pruprietà di gelificazione di a suluzione hè unica per l'alchilcellulosa è i so derivati modificati. E proprietà di gelificazione sò ligate à u gradu di sustituzione, a cuncentrazione di a suluzione è l'additivi. Per i derivati modificati idrossialchilici, e proprietà di u gel sò ancu ligate à u gradu di mudificazione di l'idrossialchile. Per MC è HPMC à bassa viscosità, si pò preparà una suluzione 10%-15%, MC è HPMC à viscosità media ponu esse preparati una suluzione 5%-10%, mentre chì MC è HPMC à alta viscosità ponu preparà solu una suluzione 2%-3%, è Di solitu a classificazione di a viscosità di l'etere di cellulosa hè ancu graduata da una suluzione 1%-2%.
L'etere di cellulosa à altu pesu moleculare hà una alta efficienza d'ispessimentu. In a listessa suluzione di cuncentrazione, i polimeri cù pesi moleculari diversi anu diverse viscosità. Altu gradu. A viscosità desiderata pò esse ottenuta solu aghjunghjendu una grande quantità d'etere di cellulosa à bassu pesu moleculare. A so viscosità hà poca dipendenza da a velocità di cisaillementu, è l'alta viscosità righjunghje a viscosità desiderata, è a quantità d'aggiunta necessaria hè chjuca, è a viscosità dipende da l'efficienza d'ispessimentu. Dunque, per ottene una certa consistenza, una certa quantità d'etere di cellulosa (cuncentrazione di a suluzione) è a viscosità di a suluzione devenu esse garantite. A temperatura di u gel di a suluzione diminuisce ancu linearmente cù l'aumentu di a cuncentrazione di a suluzione, è gelifica à temperatura ambiente dopu avè righjuntu una certa cuncentrazione. A cuncentrazione gelificante di HPMC hè relativamente alta à temperatura ambiente.
A cunsistenza pò ancu esse aghjustata scegliendu a dimensione di e particelle è scegliendu eteri di cellulosa cù diversi gradi di mudificazione. A cusì detta mudificazione hè di introduce un certu gradu di sustituzione di gruppi idrossialchilici nantu à a struttura scheletrica di MC. Cambiendu i valori di sustituzione relativi di i dui sustituenti, vale à dì, i valori di sustituzione relativi DS è ms di i gruppi metossi è idrossialchilici chì spessu dicemu. Diversi requisiti di prestazione di l'etere di cellulosa ponu esse ottenuti cambiendu i valori di sustituzione relativi di i dui sustituenti.
A relazione trà a consistenza è a mudificazione: l'aghjunta di etere di cellulosa affetta u cunsumu d'acqua di u mortar, cambià u rapportu acqua-legante trà acqua è cimentu hè l'effettu ispessente, più alta hè a dosa, più grande hè u cunsumu d'acqua.
L'eteri di cellulosa usati in i materiali di custruzzione in polvere devenu dissolve rapidamente in acqua fredda è furnisce una cunsistenza adatta per u sistema. Sè li hè data una certa velocità di cisaillementu, diventa sempre un bloccu flocculante è colloidale, chì hè un pruduttu di qualità inferiore o di scarsa qualità.
Ci hè ancu una bona relazione lineare trà a consistenza di a pasta di cimentu è a dosa di l'etere di cellulosa. L'etere di cellulosa pò aumentà assai a viscosità di a malta. Più grande hè a dosa, più evidente hè l'effettu. A suluzione acquosa di etere di cellulosa à alta viscosità hà una alta tixotropia, chì hè ancu una caratteristica maiò di l'etere di cellulosa. E suluzioni acquose di polimeri MC anu di solitu una fluidità pseudoplastica è non tixotropica sottu à a so temperatura di gel, ma proprietà di flussu newtoniane à bassi tassi di cisaillementu. A pseudoplasticità aumenta cù u pesu moleculare o a cuncentrazione di l'etere di cellulosa, indipendentemente da u tipu di sustituente è da u gradu di sustituzione. Dunque, l'eteri di cellulosa di u listessu gradu di viscosità, indipendentemente da MC, HPMC, HEMC, mostreranu sempre e stesse proprietà reologiche finché a cuncentrazione è a temperatura sò mantenute custanti.
I gel strutturali si formanu quandu a temperatura hè aumentata, è si verificanu flussi altamente tixotropici. L'eteri di cellulosa à alta concentrazione è bassa viscosità mostranu tixotropia ancu sottu à a temperatura di u gel. Questa pruprietà hè di grande benefiziu per l'aghjustamentu di u livellamentu è di u cedimentu in a custruzzione di a malta di custruzzione. Ci vole à spiegà quì chì più alta hè a viscosità di l'etere di cellulosa, megliu hè a ritenzione d'acqua, ma più alta hè a viscosità, più altu hè u pesu moleculare relativu di l'etere di cellulosa, è a currispondente diminuzione di a so solubilità, chì hà un impattu negativu nantu à a concentrazione di a malta è e prestazioni di custruzzione. Più alta hè a viscosità, più evidente hè l'effettu addensante nantu à a malta, ma ùn hè micca cumpletamente proporzionale. Qualchì viscosità media è bassa, ma l'etere di cellulosa mudificatu hà prestazioni megliu per migliurà a resistenza strutturale di a malta umida. Cù l'aumentu di a viscosità, a ritenzione d'acqua di l'etere di cellulosa migliora. 4. Ritardu di l'etere di cellulosa
Ritardu di l'etere di cellulosa: A terza funzione di l'etere di cellulosa hè di ritardà u prucessu d'idratazione di u cimentu. L'etere di cellulosa dà à a malta diverse proprietà benefiche, è riduce ancu u calore d'idratazione iniziale di u cimentu è ritarda u prucessu dinamicu d'idratazione di u cimentu. Questu hè sfavurevule per l'usu di a malta in e regioni fredde. Questu effettu di ritardu hè causatu da l'adsorbimentu di e molecule d'etere di cellulosa nantu à i prudutti d'idratazione cum'è CSH è ca(OH)2. A causa di l'aumentu di a viscosità di a suluzione di i pori, l'etere di cellulosa riduce a mobilità di l'ioni in a suluzione, ritardendu cusì u prucessu d'idratazione.
Data di publicazione: 04-Feb-2023