Hydroxylové skupiny naéter celulózyMolekuly celulózy a atomy kyslíku na etherových vazbách vytvářejí vodíkové vazby s molekulami vody, čímž přeměňují volnou vodu na vázanou vodu, a hrají tak dobrou roli v zadržování vody; vzájemná difúze mezi molekulami vody a molekulárními řetězci etheru celulózy umožňuje molekulám vody vstoupit do nitra makromolekulárního řetězce etheru celulózy a být vystaveny silným vazbám, čímž vzniká volná a provázaná voda, což zlepšuje zadržování vody v cementové kaši; ether celulózy zlepšuje reologické vlastnosti, porézní síťovou strukturu a osmotický tlak čerstvé cementové kaše, nebo filmotvorné vlastnosti etheru celulózy brání difúzi vody.
Samotná retence vody v etheru celulózy pochází z rozpustnosti a dehydratace samotného etheru celulózy. Samotná hydratační kapacita hydroxylových skupin nestačí k pokrytí silných vodíkových vazeb a van der Waalsových sil mezi molekulami, takže ether celulózy pouze bobtná, ale nerozpouští se ve vodě. Když jsou do molekulárního řetězce zavedeny substituenty, nejenže substituenty ničí vodíkové řetězce, ale také se ničí meziřetězcové vodíkové vazby v důsledku zaklínění substituentů mezi sousedními řetězci. Čím větší jsou substituenty, tím větší je vzdálenost mezi molekulami a tím větší je účinek ničení vodíkových vazeb. Po zbobtnání celulózové mřížky vstoupí do roztoku a ether celulózy se stává rozpustným ve vodě, čímž vzniká roztok s vysokou viskozitou, který pak hraje roli v zadržování vody.
Faktory ovlivňující výkon zadržování vody:
Viskozita: Čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je schopnost zadržovat vodu, ale čím vyšší je viskozita, tím vyšší je relativní molekulová hmotnost éteru celulózy a jeho rozpustnost se odpovídajícím způsobem snižuje, což má negativní vliv na koncentraci a konstrukční vlastnosti malty. Obecně platí, že u stejného produktu se výsledky viskozity měřené různými metodami velmi liší, takže při porovnávání viskozity je nutné ji provádět mezi stejnými zkušebními metodami (včetně teploty, rotoru atd.).
Přidané množství: Čím větší množství éteru celulózy se do malty přidá, tím lepší je její schopnost zadržovat vodu. Obvykle malé množství éteru celulózy může výrazně zlepšit rychlost zadržování vody v maltě. Jakmile množství dosáhne určité úrovně, trend zvyšování rychlosti zadržování vody se zpomalí.
Jemnost částic: Čím jemnější částice, tím lepší je zadržování vody. Když se velké částice éteru celulózy dostanou do kontaktu s vodou, povrch se okamžitě rozpustí a vytvoří gel, který obalí materiál a zabrání tak molekulám vody v dalším pronikání. Někdy ani dlouhodobé míchání nedosáhne rovnoměrné disperze a rozpuštění, čímž vznikne zakalený vločkovitý roztok nebo aglomerace, což výrazně ovlivňuje zadržování vody éteru celulózy. Rozpustnost je jedním z faktorů pro výběr éteru celulózy. Jemnost je také důležitým ukazatelem výkonu éteru methylcelulózy. Jemnost ovlivňuje rozpustnost éteru methylcelulózy. Hrubší MC je obvykle granulovaný a lze jej snadno rozpustit ve vodě bez aglomerace, ale rychlost rozpouštění je velmi pomalá a není vhodný pro použití v suchých maltách.
Teplota: S rostoucí okolní teplotou se retence vody v etherech celulózy obvykle snižuje, ale některé modifikované ethery celulózy mají také dobrou retenci vody za podmínek vysokých teplot; s rostoucí teplotou se hydratace polymerů oslabuje a voda mezi řetězci se uvolňuje. Když je dehydratace dostatečná, molekuly se začnou agregovat a vytvářet trojrozměrný síťový gel.
Molekulární struktura: Ethery celulózy s nižší substitucí lépe zadržují vodu.
Zahušťování a tixotropie
Zahušťování:
Vliv na přilnavost a odolnost proti stékání: Ethery celulózy dodávají mokré maltě vynikající viskozitu, což může výrazně zvýšit přilnavost mokré malty k základní vrstvě a zlepšit její odolnost proti stékání. Široce se používá v omítkových maltách, maltách pro lepení dlaždic a v systémech vnějších izolací stěn. 3.
Vliv na homogenitu materiálu: Zahušťovací účinek éterů celulózy může také zvýšit antidisperzní schopnost a homogenitu čerstvě smíchaných materiálů, zabránit stratifikaci materiálu, segregaci a prosakování vody a lze jej použít ve vláknobetonu, podvodním betonu a samozhutňovacím betonu.
Zdroj a vliv zahušťovacího efektu: Zahušťovací účinek éteru celulózy na materiály na bázi cementu pramení z viskozity roztoku éteru celulózy. Za stejných podmínek platí, že čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je viskozita modifikovaných materiálů na bázi cementu, ale pokud je viskozita příliš vysoká, ovlivní to tekutost a zpracovatelnost materiálu (například se může přilepit k omítacímu noži). Samonivelační malta a samozhutňující beton s vysokými požadavky na tekutost vyžadují velmi nízkou viskozitu éteru celulózy. Zahušťovací účinek éteru celulózy navíc také zvýší potřebu vody u materiálů na bázi cementu a zvýší výtěžnost malty.
Tixotropie:
Vodný roztok etheru celulózy s vysokou viskozitou má vysokou tixotropii, což je také hlavní charakteristikou etheru celulózy. Vodný roztok methylcelulózy má obvykle pseudoplasticitu a netixotropní tekutost pod teplotou gelu, ale vykazuje Newtonovské tokové vlastnosti při nízkých smykových rychlostech. Pseudoplasticita se zvyšuje se zvyšující se molekulovou hmotností nebo koncentrací etheru celulózy a nemá nic společného s typem substituentu a stupněm substituce. Proto ethery celulózy stejného viskozitního stupně, ať už MC, HPMC nebo HEMC, vždy vykazují stejné reologické vlastnosti, pokud koncentrace a teplota zůstávají konstantní. Když teplota stoupá, tvoří se strukturní gel a dochází k vysokému tixotropnímu toku. Ethery celulózy s vysokou koncentrací a nízkou viskozitou vykazují tixotropii i pod teplotou gelu. Tato vlastnost je velmi výhodná pro úpravu nivelace a stékání stavební malty během stavby.
Strhávání vzduchu
Princip a vliv na pracovní výkon: Ether celulózy má významný účinek strhávání vzduchu v čerstvých materiálech na bázi cementu. Ether celulózy má jak hydrofilní skupiny (hydroxylové skupiny, etherové skupiny), tak hydrofobní skupiny (methylové skupiny, glukózové kruhy). Je to povrchově aktivní látka s povrchovou aktivitou, a proto má účinek strhávání vzduchu. Efekt strhávání vzduchu vytváří kuličkovou strukturu, která může zlepšit pracovní výkon čerstvě smíchaných materiálů, například zvýšením plasticity a hladkosti malty během provozu, což je prospěšné pro roztírání malty; také zvýší výtěžnost malty a sníží výrobní náklady na maltu.
Vliv na mechanické vlastnosti: V důsledku strhávání vzduchu se zvýší pórovitost vytvrzeného materiálu a sníží se jeho mechanické vlastnosti, jako je pevnost a modul pružnosti.
Vliv na tekutost: Jako povrchově aktivní látka má éter celulózy také smáčecí nebo mazací účinek na částice cementu, což spolu s jeho provzdušňovacím účinkem zvyšuje tekutost materiálů na bázi cementu, ale jeho zahušťovací účinek tekutost snižuje. Vliv éteru celulózy na tekutost materiálů na bázi cementu je kombinací plastifikačních a zahušťovacích účinků. Obecně řečeno, když je dávka éteru celulózy velmi nízká, projevuje se to hlavně plastifikačními nebo vodoredukčními účinky; když je dávka vysoká, zahušťovací účinek éteru celulózy se rychle zvyšuje a jeho provzdušňovací účinek má tendenci být nasycený, takže se projevuje zahušťováním nebo zvyšováním spotřeby vody.
Čas zveřejnění: 23. prosince 2024