I færdigblandet mørtel er den tilsatte mængde celluloseether meget lav, men det kan forbedre vådmørtelens ydeevne betydeligt, og det er et vigtigt additiv, der påvirker mørtelens konstruktionsmæssige ydeevne. Et rimeligt valg af celluloseethere af forskellige varianter, forskellige viskositeter, forskellige partikelstørrelser, forskellige viskositetsgrader og tilsatte mængder vil have en positiv indvirkning på forbedringen af tørpulvermørtelens ydeevne. I øjeblikket har mange mur- og pudsmørtler dårlig vandtilbageholdelsesevne, og vandopslæmningen vil skille efter et par minutters henstand.
Vandretention er en vigtig funktion af methylcelluloseether, og det er også en ydeevne, som mange indenlandske producenter af tørmørtel, især dem i sydlige regioner med høje temperaturer, er opmærksomme på. Faktorer, der påvirker tørmørtelens vandtilbageholdelseseffekt, omfatter mængden af tilsat MC, MC'ens viskositet, partiklernes finhed og temperaturen i brugsmiljøet.
Celluloseether er en syntetisk polymer fremstillet af naturlig cellulose gennem kemisk modifikation. Celluloseether er et derivat af naturlig cellulose. Produktionen af celluloseether adskiller sig fra syntetiske polymerer. Dets mest basale materiale er cellulose, en naturlig polymerforbindelse. På grund af den naturlige cellulosestrukturs særlige karakter har cellulose i sig selv ingen evne til at reagere med etherificeringsmidler. Efter behandling med kvældningsmidlet ødelægges de stærke hydrogenbindinger mellem molekylkæderne og kæderne dog, og den aktive frigivelse af hydroxylgruppen bliver til en reaktiv alkalicellulose. Der opnås celluloseether.
Celluloseetheres egenskaber afhænger af typen, antallet og fordelingen af substituenter. Klassificeringen af celluloseethere er også baseret på typen af substituenter, etherificeringsgraden, opløseligheden og relaterede anvendelsesegenskaber. I henhold til typen af substituenter på molekylkæden kan den opdeles i monoether og blandet ether. Den MC, vi normalt bruger, er monoether, og HPMC er blandet ether. Methylcelluloseether MC er produktet, efter at hydroxylgruppen på glukoseenheden i naturlig cellulose er substitueret med methoxy. En del af hydroxylgruppen på enheden er substitueret med methoxygruppen, og den anden del er erstattet af hydroxypropylgruppen. Ethylmethylcelluloseether HEMC er de vigtigste varianter, der er meget udbredte og solgte på markedet.
Med hensyn til opløselighed kan den opdeles i ionisk og ikke-ionisk. Vandopløselige ikke-ioniske celluloseethere består hovedsageligt af to serier af alkylethere og hydroxyalkylethere. Ionisk CMC anvendes hovedsageligt i syntetiske vaskemidler, tekstiltryk og -farvning, fødevare- og olieudvinding. Ikke-ionisk MC, HPMC, HEMC osv. anvendes hovedsageligt i byggematerialer, latexbelægninger, medicin, daglige kemikalier osv. Anvendes som fortykningsmiddel, vandtilbageholdende middel, stabilisator, dispergeringsmiddel og filmdannende middel.
Celluloseethers vandtilbageholdelse: I produktionen af byggematerialer, især tør pulvermørtel, spiller celluloseether en uerstattelig rolle, især i produktionen af specialmørtel (modificeret mørtel), da det er en uundværlig og vigtig komponent. Den vigtige rolle, som vandopløselig celluloseether spiller i mørtel, har hovedsageligt tre aspekter: den ene er fremragende vandtilbageholdelsesevne, den anden er indflydelsen på mørtelens konsistens og thixotropi, og den tredje er interaktionen med cement. Celluloseethers vandtilbageholdelseseffekt afhænger af basislagets vandabsorption, mørtelens sammensætning, mørtellagets tykkelse, mørtelens vandbehov og afbindingsmaterialets hærdningstid. Selve celluloseethers vandtilbageholdelse kommer fra celluloseetherens opløselighed og dehydrering. Som vi alle ved, indeholder cellulosemolekylkæden et stort antal meget hydratiserbare OH-grupper, men den er ikke opløselig i vand, fordi cellulosestrukturen har en høj grad af krystallinitet. Hydroxylgruppernes hydratiseringsevne alene er ikke nok til at dække de stærke hydrogenbindinger og van der Waals-kræfter mellem molekyler. Derfor svulmer den kun op, men opløses ikke i vand. Når en substituent introduceres i molekylkæden, ødelægger ikke kun substituenten hydrogenkæden, men også hydrogenbindingen mellem kæderne ødelægges på grund af substituentens fastklemning mellem tilstødende kæder. Jo større substituenten er, desto større er afstanden mellem molekylerne. Jo større afstanden er. Jo større effekten af at ødelægge hydrogenbindinger er, celluloseetheren bliver vandopløselig, efter at cellulosegitteret udvider sig, og opløsningen trænger ind, hvilket danner en opløsning med høj viskositet. Når temperaturen stiger, svækkes polymerens hydrering, og vandet mellem kæderne drives ud. Når dehydreringseffekten er tilstrækkelig, begynder molekylerne at aggregere og danner en tredimensionel netværksstruktur, der gelerer og foldes ud.
Faktorer, der påvirker mørtelens vandtilbageholdelse, omfatter celluloseethers viskositet, den tilsatte mængde, partiklernes finhed og brugstemperaturen.
Jo højere viskositeten af celluloseether er, desto bedre er vandtilbageholdelsesevnen. Viskositet er en vigtig parameter for MC-ydeevne. I øjeblikket bruger forskellige MC-producenter forskellige metoder og instrumenter til at måle MC's viskositet. De vigtigste metoder er Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde og Brookfield. For det samme produkt er viskositetsresultaterne målt ved forskellige metoder meget forskellige, og nogle har endda dobbelt forskel. Derfor skal viskositetssammenligning udføres mellem de samme testmetoder, herunder temperatur, rotor osv.
Generelt set, jo højere viskositeten er, desto bedre er vandtilbageholdelseseffekten. Jo højere viskositeten er og jo højere molekylvægten af MC er, desto tilsvarende fald i dens opløselighed vil have en negativ indvirkning på mørtelens styrke og konstruktionsegenskaber. Jo højere viskositeten er, desto mere tydelig er den fortykkelseseffekt på mørtelen, men den er ikke direkte proportional. Jo højere viskositeten er, desto mere viskøs vil den våde mørtel være, dvs. under konstruktionen manifesterer det sig som klæbning til skraberen og høj vedhæftning til underlaget. Men det er ikke nyttigt at øge den våde mørtels strukturelle styrke. Under konstruktionen er anti-synkeegenskaberne ikke tydelige. Tværtimod har nogle modificerede methylcelluloseethere med medium og lav viskositet fremragende ydeevne til at forbedre den våde mørtels strukturelle styrke.
Jo større mængde celluloseether der tilsættes mørtlen, desto bedre er vandtilbageholdelsesevnen, og jo højere viskositeten er, desto bedre er vandtilbageholdelsesevnen.
Med hensyn til partikelstørrelse gælder det, at jo finere partikel, desto bedre er vandretentionen. Når de store partikler af celluloseether kommer i kontakt med vand, opløses overfladen øjeblikkeligt og danner en gel, der omslutter materialet for at forhindre vandmolekyler i at fortsætte med at infiltrere. Nogle gange kan det ikke spredes og opløses ensartet, selv efter langvarig omrøring, hvilket danner en uklar flokkulent opløsning eller agglomerering. Det påvirker i høj grad vandretentionen af celluloseether, og opløselighed er en af faktorerne for valg af celluloseether. Finhed er også et vigtigt præstationsindeks for methylcelluloseether. Den anvendte MC til tør pulvermørtel skal være pulverformet med lavt vandindhold, og finheden kræver også, at 20%~60% af partikelstørrelsen er mindre end 63 µm. Finheden påvirker methylcelluloseethers opløselighed. Grov MC er normalt granulær og er let at opløse i vand uden agglomerering, men opløsningshastigheden er meget langsom, så den er ikke egnet til brug i tør pulvermørtel. I tør pulvermørtel er MC spredt blandt cementmaterialer som tilslag, fint fyldstof og cement, og kun fint nok pulver kan undgå agglomerering af methylcelluloseether, når det blandes med vand. Når MC tilsættes vand for at opløse agglomeraterne, er det meget vanskeligt at dispergere og opløse. Grovfinheden af MC er ikke kun spild, men reducerer også mørtelens lokale styrke. Når en sådan tør pulvermørtel påføres i et stort område, vil hærdningshastigheden for den lokale tørpulvermørtel blive betydeligt reduceret, og der vil opstå revner på grund af forskellige hærdningstider. For den sprøjtemørtel med mekanisk konstruktion er kravet til finhed højere på grund af den kortere blandetid.
Finheden af MC har også en vis indflydelse på dens vandretention. Generelt set gælder det, at for methylcelluloseethere med samme viskositet, men forskellig finhed, gælder det, at jo finere det er under den samme tilsatte mængde, desto bedre er vandretentionseffekten.
Vandtilbageholdelsen af MC er også relateret til den anvendte temperatur, og vandtilbageholdelsen af methylcelluloseether falder med stigende temperatur. I faktiske materialeanvendelser påføres tør pulvermørtel dog ofte på varme underlag ved høje temperaturer (højere end 40 grader) i mange miljøer, såsom udvendig vægspartelmasse i solen om sommeren, hvilket ofte accelererer hærdningen af cement og hærdningen af tør pulvermørtel. Faldet i vandtilbageholdelseshastigheden fører til den åbenlyse fornemmelse af, at både bearbejdelighed og revnemodstand påvirkes, og det er især vigtigt at reducere indflydelsen af temperaturfaktorer under disse forhold. Selvom methylhydroxyethylcelluloseether-tilsætningsstoffer i øjeblikket anses for at være på forkant med den teknologiske udvikling, vil deres afhængighed af temperatur stadig føre til en svækkelse af tør pulvermørtelens ydeevne. Selvom mængden af methylhydroxyethylcellulose øges (sommerformel), kan bearbejdeligheden og revnemodstanden stadig ikke opfylde brugsbehovene. Gennem en særlig behandling af MC, såsom at øge graden af etherificering osv., kan vandtilbageholdelseseffekten opretholdes ved en højere temperatur, så den kan give bedre ydeevne under barske forhold.
Derudover afhænger fortykkelsen og thixotropien af celluloseether: celluloseethers anden funktion – fortykkelse – af: polymerisationsgraden af celluloseether, opløsningskoncentration, forskydningshastighed, temperatur og andre forhold. Opløsningens geleringsegenskaber er unikke for alkylcellulose og dens modificerede derivater. Geleringsegenskaberne er relateret til substitutionsgraden, opløsningskoncentrationen og tilsætningsstofferne. For hydroxyalkylmodificerede derivater er geleringsegenskaberne også relateret til modifikationsgraden af hydroxyalkyl. For lavviskositets MC og HPMC kan der fremstilles en 10%-15% opløsning, MC og HPMC med medium viskositet kan fremstilles en 5%-10% opløsning, mens MC og HPMC med høj viskositet kan fremstilles en 5%-10% opløsning, mens MC og HPMC med høj viskositet...HPMCKan kun fremstille en 2%-3% opløsning, og normalt gradueres viskositetsklassificeringen af celluloseether også ved 1%-2% opløsning. Celluloseether med høj molekylvægt har høj fortykkelseseffektivitet. I den samme koncentrationsopløsning har polymerer med forskellige molekylvægte forskellige viskositeter. Høj grad. Den ønskede viskositet kan kun opnås ved at tilsætte en stor mængde celluloseether med lav molekylvægt. Dens viskositet er lille afhængig af forskydningshastigheden, og den høje viskositet når den ønskede viskositet, og den nødvendige tilsætningsmængde er lille, og viskositeten afhænger af fortykkelseseffektiviteten. Derfor skal en vis mængde celluloseether (opløsningens koncentration) og opløsningens viskositet garanteres for at opnå en vis konsistens. Opløsningens geltemperatur falder også lineært med stigende opløsningens koncentration og gelerer ved stuetemperatur efter at have nået en vis koncentration. Geleringskoncentrationen af HPMC er relativt høj ved stuetemperatur.
Konsistensen kan også justeres ved at vælge partikelstørrelse og vælge celluloseethere med forskellige grader af modifikation. Den såkaldte modifikation er at introducere en vis grad af substitution af hydroxyalkylgrupper på skeletstrukturen af MC. Ved at ændre de relative substitutionsværdier for de to substituenter, det vil sige de relative substitutionsværdier for DS og ms for methoxy- og hydroxyalkylgrupperne, som vi ofte kalder det. Forskellige ydeevnekrav til celluloseether kan opnås ved at ændre de relative substitutionsværdier for de to substituenter.
Forholdet mellem konsistens og modifikation: Tilsætning af celluloseether påvirker mørtelens vandforbrug. Ændring af vand-bindemiddelforholdet mellem vand og cement har en fortykkelseseffekt. Jo højere doseringen er, desto større er vandforbruget.
Celluloseethere, der anvendes i pulverformede byggematerialer, skal opløses hurtigt i koldt vand og give systemet en passende konsistens. Med en vis forskydningshastighed bliver det stadig flokkulerende og kolloidt blokeret, hvilket er et produkt af dårlig kvalitet.
Der er også en god lineær sammenhæng mellem cementpastaens konsistens og doseringen af celluloseether. Celluloseether kan øge mørtelens viskositet betydeligt. Jo større doseringen er, desto mere tydelig er effekten. Vandig opløsning af celluloseether med høj viskositet har høj thixotropi, hvilket også er et vigtigt kendetegn ved celluloseether. Vandige opløsninger af MC-polymerer har normalt pseudoplastisk og ikke-thixotropisk fluiditet under deres geltemperatur, men Newtonske flydeegenskaber ved lave forskydningshastigheder. Pseudoplasticiteten stiger med celluloseetherens molekylvægt eller koncentration, uanset substituenttypen og substitutionsgraden. Derfor vil celluloseethere med samme viskositetsgrad, uanset MC, HPMC, HEMC, altid vise de samme reologiske egenskaber, så længe koncentrationen og temperaturen holdes konstant. Strukturelle geler dannes, når temperaturen hæves, og der forekommer stærkt thixotropiske strømninger. Celluloseethere med høj koncentration og lav viskositet viser thixotropi selv under geltemperaturen. Denne egenskab er til stor fordel for justering af udjævning og nedbøjning i konstruktionen af bygningsmørtel. Det skal her forklares, at jo højere viskositeten af celluloseether er, desto bedre er vandretentionen, men jo højere viskositeten er, desto højere er celluloseetherens relative molekylvægt og det tilsvarende fald i dens opløselighed, hvilket har en negativ indvirkning på mørtelkoncentrationen og konstruktionsevnen. Jo højere viskositeten er, desto mere tydelig er den fortykkelseseffekt på mørtlen, men den er ikke helt proportional. Nogen medium og lav viskositet, men den modificerede celluloseether har bedre ydeevne til at forbedre den strukturelle styrke af våd mørtel. Med stigende viskositet forbedres celluloseetherens vandretention.
Retardering af celluloseether: Celluloseethers tredje funktion er at forsinke cementens hydreringsproces. Celluloseether giver mørtel forskellige gavnlige egenskaber og reducerer også cementens tidlige hydreringsvarme og forsinker cementens dynamiske hydreringsproces. Dette er ugunstigt for brugen af mørtel i kolde områder. Denne retarderende effekt skyldes adsorptionen af celluloseethermolekyler på hydreringsprodukter såsom CSH og ca(OH)2. På grund af stigningen i viskositeten af poreopløsningen reducerer celluloseetheren ionernes mobilitet i opløsningen, hvorved hydreringsprocessen forsinkes. Jo højere koncentrationen af celluloseether er i mineralgelmaterialet, desto mere udtalt er effekten af hydreringsforsinkelsen. Celluloseether forsinker ikke kun afbindingen, men forsinker også hærdningsprocessen i cementmørtelsystemet. Celluloseethers retarderende effekt afhænger ikke kun af dens koncentration i mineralgelsystemet, men også af den kemiske struktur. Jo højere methyleringsgraden af HEMC er, desto bedre er celluloseethers retarderende effekt. Forholdet mellem hydrofil substitution og vandforøgende substitution. Den retarderende effekt er stærkere. Celluloseetherens viskositet har dog ringe effekt på cementens hydreringskinetik.
Med stigningen i celluloseetherindholdet øges mørtelens hærdningstid betydeligt. Der er en god ikke-lineær korrelation mellem mørtelens indledende hærdningstid og indholdet af celluloseether, og en god lineær korrelation mellem den endelige hærdningstid og indholdet af celluloseether. Vi kan kontrollere mørtelens driftstid ved at ændre mængden af celluloseether.
Kort sagt, i færdigblandet mørtel,celluloseetherspiller en rolle i vandretention, fortykkelse, forsinkelse af cementens hydreringsevne og forbedring af byggeegenskaber. God vandretentionsevne gør cementens hydrering mere fuldstændig, kan forbedre den våde viskositet af våd mørtel, øge mørtelens bindingsstyrke og justere tiden. Tilsætning af celluloseether til mekanisk sprøjtemørtel kan forbedre sprøjte- eller pumpeydelsen og mørtelens strukturelle styrke. Derfor anvendes celluloseether i vid udstrækning som et vigtigt tilsætningsstof i færdigblandet mørtel.
Opslagstidspunkt: 28. april 2024