1. Was ist die Hauptanwendung von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)?
HPMC findet breite Anwendung in Baustoffen, Beschichtungen, Kunstharzen, Keramik, Medizin, Lebensmitteln, Textilien, Landwirtschaft, Kosmetik, Tabak und weiteren Branchen. Je nach Verwendungszweck wird HPMC in Bau-, Lebensmittel- und Pharmaqualität unterteilt. Derzeit sind die meisten inländischen Produkte in Bauqualität erhältlich. Diese wird zu etwa 90 % für Spachtelmasse verwendet, der Rest für Zementmörtel und Klebstoffe.
2. Es gibt verschiedene Arten von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC). Worin unterscheiden sie sich in ihren Anwendungsgebieten?
HPMC lässt sich in Instant- und Heißschmelzprodukte unterteilen. Instantprodukte dispergieren schnell in kaltem Wasser und lösen sich vollständig auf. Zu diesem Zeitpunkt ist die Flüssigkeit viskos, da HPMC lediglich dispergiert, aber nicht vollständig gelöst ist. Nach etwa zwei Minuten steigt die Viskosität allmählich an und es bildet sich ein transparentes, viskoses Kolloid. Heißschmelzprodukte dispergieren in kaltem Wasser schnell und lösen sich in heißem Wasser auf. Beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur nimmt die Viskosität langsam zu, bis sich ein transparentes, viskoses Kolloid bildet. Heißschmelzprodukte eignen sich nur für Spachtelmasse und Mörtel. In Flüssigklebern und Farben kommt es zur Klumpenbildung, weshalb sie nicht verwendet werden können. Instantprodukte hingegen bieten ein breiteres Anwendungsspektrum. Sie können ohne Einschränkungen sowohl in Spachtelmasse und Mörtel als auch in Flüssigklebern und Farben eingesetzt werden.
3. Welche Auflösungsmethoden gibt es für Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)?
Heißwasser-Lösungsverfahren: Da HPMC sich in heißem Wasser nicht löst, kann es zunächst gleichmäßig in heißem Wasser dispergiert werden und löst sich dann beim Abkühlen schnell auf. Zwei typische Methoden werden im Folgenden beschrieben:
1) Geben Sie die benötigte Menge heißes Wasser in den Behälter und erhitzen Sie es auf etwa 70 °C. Die Hydroxypropylmethylcellulose wurde unter langsamem Rühren nach und nach hinzugegeben. Anfangs schwamm die HPMC auf der Wasseroberfläche und bildete dann allmählich eine Suspension, die unter Rühren abgekühlt wurde.
2) Geben Sie 1/3 oder 2/3 der benötigten Wassermenge in den Behälter und erhitzen Sie diese auf 70 °C. Dispergieren Sie HPMC gemäß der Methode unter 1) und bereiten Sie eine Heißwassersuspension zu. Geben Sie anschließend die restliche Menge kaltes Wasser zur Heißwassersuspension hinzu und lassen Sie die Mischung nach dem Rühren abkühlen.
Pulvermischverfahren: HPMC-Pulver wird mit einer großen Menge anderer pulverförmiger Substanzen vermischt, gründlich mit einem Mischer vermengt und anschließend mit Wasser aufgelöst. Das HPMC löst sich dabei ohne Klumpenbildung auf, da es sich nur in kleinen Partikeln im Pulver befindet und sich beim Kontakt mit Wasser sofort auflöst. – Hersteller von Kittpulver und Mörtel verwenden dieses Verfahren. [Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) dient in Kittpulvermörtel als Verdickungsmittel und Wasserrückhaltemittel.]
4. Wie lässt sich die Qualität von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) einfach und intuitiv beurteilen?
(1) Weißgrad: Der Weißgrad allein gibt zwar keinen Aufschluss über die einfache Handhabung von HPMC, und die Zugabe von Weißmachern während des Produktionsprozesses kann die Qualität beeinträchtigen, jedoch weisen die meisten hochwertigen Produkte einen guten Weißgrad auf.
(2) Feinheit: HPMC hat üblicherweise eine Feinheit von 80 Mesh oder 100 Mesh, 120 Mesh ist weniger. Das meiste in Hebei hergestellte HPMC hat eine Feinheit von 80 Mesh. Generell gilt: Je feiner die Feinheit, desto besser.
(3) Lichtdurchlässigkeit: Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) wird in Wasser gelöst, um ein transparentes Kolloid zu bilden. Dessen Lichtdurchlässigkeit wird gemessen. Je höher die Lichtdurchlässigkeit, desto besser, da dies auf einen geringeren Anteil unlöslicher Bestandteile hinweist. Die Permeabilität vertikaler Reaktoren ist im Allgemeinen gut, die horizontaler Reaktoren hingegen schlechter. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Qualität vertikaler Reaktoren besser ist als die horizontaler Reaktoren, da die Produktqualität von vielen Faktoren abhängt.
(4) Spezifisches Gewicht: Je höher das spezifische Gewicht, desto schwerer und besser. Ein hohes spezifisches Gewicht deutet in der Regel auf einen hohen Gehalt an Hydroxypropylgruppen hin, und ein hoher Gehalt an Hydroxypropylgruppen führt zu einer besseren Wasserbindung.
5. Wie hoch ist der Anteil an Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) im Kittpulver?
Die in der Praxis verwendete Menge an HPMC variiert je nach Klima, Temperatur, lokaler Asche-Calcium-Qualität, Kittpulverrezeptur und Kundenanforderungen. Im Allgemeinen liegt sie zwischen 4 und 5 kg. Beispielsweise beträgt die Kittmenge in Peking meist 5 kg, in Guizhou im Sommer 5 kg und im Winter 4,5 kg, während in Yunnan mit 3 bis 4 kg die Menge vergleichsweise gering ist.
6. Welche Viskosität sollte Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) haben?
Kittpulver kostet üblicherweise 100.000 Yuan, während für Mörtel höhere Anforderungen gestellt werden; für eine einfache Anwendung sind 150.000 Yuan erforderlich. Die wichtigste Funktion von HPMC ist die Wasserrückhaltung, gefolgt von der Verdickung. Bei Kittpulver ist eine gute Wasserrückhaltung bei niedriger Viskosität (70.000–80.000) ausreichend. Je höher die Viskosität, desto besser ist natürlich die relative Wasserrückhaltung. Ab einer Viskosität von 100.000 hat die Viskosität nur noch einen geringen Einfluss auf die Wasserrückhaltung.
7. Was sind die wichtigsten technischen Kennwerte von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)?
Hydroxypropylgehalt und Viskosität sind die beiden wichtigsten Indikatoren für die meisten Anwender. Produkte mit hohem Hydroxypropylgehalt weisen im Allgemeinen ein besseres Wasserrückhaltevermögen auf. Produkte mit hoher Viskosität haben relativ (nicht absolut) ein besseres Wasserrückhaltevermögen und eignen sich daher besser für Zementmörtel.
8. Was sind die wichtigsten Rohstoffe für Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)?
Die wichtigsten Rohstoffe für Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC): raffinierte Baumwolle, Methylchlorid, Propylenoxid und andere Rohstoffe, Natronlauge, Säure, Toluol, Isopropanol usw.
9. Was ist die Hauptfunktion der Anwendung von HPMC in Kittpulver, und erfolgt diese auf chemischer Ebene?
Im Kittpulver erfüllt HPMC drei Funktionen: Verdickung, Wasserbindung und Strukturierung. Verdickung: Cellulose sorgt für die Verdickung, hält die Lösung gleichmäßig und verhindert ein Absacken. Wasserbindung: Sie verlangsamt das Trocknen des Kittpulvers und unterstützt die Reaktion des Calciumcarbonats unter Wassereinwirkung. Strukturierung: Cellulose wirkt schmierend und sorgt so für eine gute Struktur des Kittpulvers. HPMC selbst nimmt an keinen chemischen Reaktionen teil, sondern dient lediglich als Hilfsstoff. Das Hinzufügen von Wasser zum Kittpulver und das Auftragen auf die Wand ist eine chemische Reaktion, da neue Substanzen entstehen. Entfernt man das Kittpulver von der Wand, zermahlt es zu Pulver und verwendet es erneut, ist es wirkungslos, da sich ebenfalls Calciumcarbonat gebildet hat. Die Hauptbestandteile von Aschenkalziumpulver sind: eine Mischung aus Ca(OH)2, CaO und einer geringen Menge CaCO3, CaO+H2O=Ca(OH)2—Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O Aschenkalzium befindet sich in Wasser und Luft. Unter der Einwirkung von CO2 wird Kalziumkarbonat gebildet, während HPMC lediglich Wasser zurückhält, die Reaktion des Aschenkalziums begünstigt und selbst an keiner Reaktion teilnimmt.
10. HPMC ist ein nichtionischer Celluloseether, also was ist nichtionisch?
Einfach ausgedrückt: Nicht-Ionen sind Substanzen, die in Wasser nicht ionisieren. Ionisierung bezeichnet den Prozess, bei dem ein Elektrolyt in geladene Ionen dissoziiert, die sich in einem bestimmten Lösungsmittel (wie Wasser oder Alkohol) frei bewegen können. Beispielsweise löst sich Natriumchlorid (NaCl), das Speisesalz, das wir täglich zu uns nehmen, in Wasser und ionisiert in frei bewegliche, positiv geladene Natriumionen (Na⁺) und negativ geladene Chloridionen (Cl⁻). Das heißt, HPMC dissoziiert in Wasser nicht in geladene Ionen, sondern liegt als Molekül vor.
11. Womit hängt die Geltemperatur von Hydroxypropylmethylcellulose zusammen?
Die Geltemperatur von HPMC hängt mit seinem Methoxygehalt zusammen; je niedriger der Methoxygehalt ↓, desto höher die Geltemperatur ↑.
12. Besteht ein Zusammenhang zwischen dem Tropfen Kittpulver und HPMC?
Der Pulververlust von Kittpulver hängt hauptsächlich von der Qualität des Aschenkalziums ab und hat wenig mit HPMC zu tun. Ein niedriger Kalziumgehalt im Graukalk und ein ungünstiges Verhältnis von CaO und Ca(OH)₂ im Graukalk führen zu Pulververlust. Sollte HPMC eine Rolle spielen, so kann dessen geringe Wasserbindungskapazität ebenfalls Pulververlust verursachen. Genauere Gründe hierfür finden Sie in Frage 9.
13. Worin besteht der Unterschied zwischen der Kaltwasser-Instant-Variante und der Heißlöslichen Variante von Hydroxypropylmethylcellulose im Produktionsprozess?
Kaltwasser-Instant-HPMC ist mit Glyoxal oberflächenbehandelt und dispergiert schnell in kaltem Wasser, löst sich aber nicht vollständig auf. Die Auflösung setzt erst mit steigender Viskosität ein. Heißschmelz-HPMC ist nicht mit Glyoxal oberflächenbehandelt. Bei hohem Glyoxalgehalt dispergiert es schnell, die Viskosität steigt jedoch langsam an; bei niedrigem Gehalt ist es umgekehrt.
14. Wie riecht Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)?
Das mittels Lösungsmittelverfahren hergestellte HPMC verwendet Toluol und Isopropanol als Lösungsmittel. Bei unzureichender Waschung kann ein Restgeruch zurückbleiben.
15. Wie wählt man eine geeignete Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) für verschiedene Zwecke aus?
Anwendung von Kittpulver: Die Anforderungen sind gering, eine Viskosität von 100.000 ist ausreichend; wichtig ist eine gute Wasserspeicherung. Anwendung von Mörtel: Höhere Anforderungen, hohe Viskosität, 150.000 ist besser. Anwendung von Klebstoff: Es werden schnellhärtende Produkte mit hoher Viskosität benötigt.
16. Wie lautet der Alternativname für Hydroxypropylmethylcellulose?
Hydroxypropylmethylcellulose, Englisch: Hydroxypropyl Methyl Cellulose Abkürzung: HPMC oder MHPC Alias: Hypromellose; Cellulose hydroxypropyl methyl ether; Hypromellose, Cellulose, 2-Hydroxypropylmethyl Cellulose ether. Cellulose hydroxypropyl methyl ether Hyprolose .
17. Was ist die Ursache für die Blasenbildung im Kittpulver bei der Anwendung von HPMC?
In Kittpulver erfüllt HPMC drei Funktionen: Verdickungsmittel, Wasserspeicherung und Stützfunktion. Es nimmt an keinen Reaktionen teil. Ursachen für Blasenbildung: 1. Zu viel Wasser. 2. Die unterste Schicht ist nicht trocken; beim Auftragen einer weiteren Schicht schäumt es leicht.
18. Wie lautet die Zusammensetzung des Kittpulvers für Innen- und Außenwände?
Innenwand-Kittpulver: Schwerkalzium 800 kg, Aschekalzium 150 kg (Stärkeether, reines Grün, Pengrun-Erde, Zitronensäure, Polyacrylamid usw. können nach Bedarf hinzugefügt werden)
Außenwandspachtelpulver: Zement 350 kg, Schwerkalzium 500 kg, Quarzsand 150 kg, Latexpulver 8–12 kg, Zelluloseether 3 kg, Stärkeether 0,5 kg, Holzfasern 2 kg
19. Worin besteht der Unterschied zwischen HPMC und MC?
MC steht für Methylcellulose und wird aus Celluloseether hergestellt, indem raffinierte Baumwolle mit Alkali behandelt, Methanchlorid als Veretherungsmittel verwendet und eine Reihe von Reaktionen durchgeführt wird. Der Substitutionsgrad liegt üblicherweise zwischen 1,6 und 2,0, und die Löslichkeit variiert mit dem Substitutionsgrad. MC gehört zu den nichtionischen Celluloseethern.
(1) Die Wasserretention von Methylcellulose hängt von der Zugabemenge, der Viskosität, der Partikelfeinheit und der Auflösungsgeschwindigkeit ab. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Zugabemenge, je geringer die Feinheit und je höher die Viskosität, desto höher die Wasserretentionsrate. Die Zugabemenge hat den größten Einfluss auf die Wasserretentionsrate, während die Viskosität nicht direkt proportional zu ihr ist. Die Auflösungsgeschwindigkeit hängt hauptsächlich vom Grad der Oberflächenmodifizierung der Cellulosepartikel und deren Feinheit ab. Unter den genannten Celluloseethern weisen Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose die höchsten Wasserretentionsraten auf.
(2) Methylcellulose ist in kaltem Wasser löslich, in heißem Wasser hingegen schwer. Ihre wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 3 bis 12 sehr stabil. Sie ist gut mit Stärke, Guarkernmehl etc. und vielen Tensiden verträglich. Bei Erreichen der Gelierungstemperatur tritt Gelierung ein.
(3) Temperaturschwankungen beeinflussen die Wasserretention von Methylcellulose erheblich. Generell gilt: Je höher die Temperatur, desto geringer die Wasserretention. Übersteigt die Mörteltemperatur 40 °C, sinkt die Wasserretention der Methylcellulose deutlich, was die Mörtelverarbeitung stark beeinträchtigt.
(4) Methylcellulose hat einen signifikanten Einfluss auf die Verarbeitung und Haftung von Mörtel. Die „Haftung“ bezieht sich hier auf die Haftkraft zwischen dem Werkzeug des Verarbeiters und dem Wanduntergrund, also die Scherfestigkeit des Mörtels. Eine hohe Haftkraft führt zu einer hohen Scherfestigkeit des Mörtels und damit zu einer hohen Belastung der Verarbeiter während der Verarbeitung, was die Verarbeitungsqualität des Mörtels beeinträchtigt. In Celluloseetherprodukten ist die Methylcellulose-Haftung mäßig.
HPMC ist Hydroxypropylmethylcellulose, ein nichtionischer Cellulose-Mischether, der aus raffinierter Baumwolle nach Alkalisierung unter Verwendung von Propylenoxid und Methylchlorid als Veretherungsmittel und durch eine Reihe von Reaktionen hergestellt wird. Der Substitutionsgrad liegt üblicherweise zwischen 1,2 und 2,0. Seine Eigenschaften variieren aufgrund des unterschiedlichen Verhältnisses von Methoxyl- und Hydroxypropylgruppen.
(1) Hydroxypropylmethylcellulose ist in kaltem Wasser leicht löslich, löst sich jedoch in heißem Wasser nur schwer. Ihre Gelierungstemperatur in heißem Wasser ist deutlich höher als die von Methylcellulose. Auch die Löslichkeit in kaltem Wasser ist im Vergleich zu Methylcellulose deutlich verbessert.
(2) Die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose hängt von ihrem Molekulargewicht ab; je höher das Molekulargewicht, desto höher die Viskosität. Auch die Temperatur beeinflusst die Viskosität: Mit steigender Temperatur sinkt sie. Im Vergleich zu Methylcellulose ist die Viskosität jedoch weniger temperaturabhängig. Die Lösung ist bei Raumtemperatur stabil.
(3) Hydroxypropylmethylcellulose ist gegenüber Säuren und Laugen stabil, und ihre wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 2 bis 12 sehr stabil. Natronlauge und Kalkwasser haben nur geringen Einfluss auf ihre Eigenschaften, Laugen hingegen beschleunigen die Auflösung und erhöhen die Viskosität. Hydroxypropylmethylcellulose ist gegenüber gängigen Salzen stabil, jedoch steigt die Viskosität der Hydroxypropylmethylcellulose-Lösung mit zunehmender Salzkonzentration.
(4) Die Wasserretention von Hydroxypropylmethylcellulose hängt von der Zugabemenge, der Viskosität usw. ab; die Wasserretentionsrate bei gleicher Zugabemenge ist höher als die von Methylcellulose.
(5) Hydroxypropylmethylcellulose kann mit wasserlöslichen Polymerverbindungen zu einer homogenen Lösung mit höherer Viskosität vermischt werden. Beispiele hierfür sind Polyvinylalkohol, Stärkeether, pflanzliche Gummiarten usw.
(6) Die Haftung von Hydroxypropylmethylcellulose an Mörtelkonstruktionen ist höher als die von Methylcellulose.
(7) Hydroxypropylmethylcellulose weist eine bessere Enzymresistenz auf als Methylcellulose, und ihre Lösung wird weniger wahrscheinlich durch Enzyme abgebaut als Methylcellulose.
20. Worauf sollte bei der praktischen Anwendung des Zusammenhangs zwischen Viskosität und Temperatur von HPMC geachtet werden?
Die Viskosität von HPMC ist umgekehrt proportional zur Temperatur, d. h., sie steigt mit sinkender Temperatur. Die üblicherweise angegebene Viskosität eines Produkts bezieht sich auf das Testergebnis einer 2%igen wässrigen Lösung bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius.
In der Praxis ist zu beachten, dass in Gebieten mit großen Temperaturunterschieden zwischen Sommer und Winter im Winter eine relativ niedrige Viskosität empfohlen wird, da diese die Verarbeitung erleichtert. Andernfalls erhöht sich bei niedrigen Temperaturen die Viskosität der Zellulose, und das Material fühlt sich beim Abschaben schwer an.
Mittlere Viskosität: 75000-100000, hauptsächlich verwendet für Kitt
Grund: gute Wasserspeicherung
Hohe Viskosität: 150000-200000 Hauptsächlich verwendet für Wärmedämmmörtel aus Polystyrolpartikeln, Gummipulver und verglasten Mikrokügelchen.
Grund: Die Viskosität ist hoch, der Mörtel fällt nicht so leicht ab, verläuft nicht und die Bauqualität wird verbessert.
Generell gilt jedoch: Je höher die Viskosität, desto besser die Wasserrückhaltung. Aus Kostengründen ersetzen daher viele Hersteller von Trockenpulvermörtel mittel- und niedrigviskose Cellulose (20000–40000) durch mittelviskose Cellulose (20000–40000), um die Zugabemenge zu reduzieren.
Veröffentlichungsdatum: 18. November 2022