Τα πρόσμικτα παίζουν βασικό ρόλο στη βελτίωση της απόδοσης του ξηρού κονιάματος κατασκευών, αλλά η προσθήκη ξηρού κονιάματος καθιστά το κόστος υλικών των ξηρών κονιαμάτων σημαντικά υψηλότερο από αυτό του παραδοσιακού κονιάματος, το οποίο αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 40% του κόστους υλικών στο ξηρό κονίαμα. Προς το παρόν, ένα σημαντικό μέρος του προσμίγματος παρέχεται από ξένους κατασκευαστές και η δοσολογία αναφοράς του προϊόντος παρέχεται επίσης από τον προμηθευτή. Ως αποτέλεσμα, το κόστος των ξηρών κονιαμάτων παραμένει υψηλό και είναι δύσκολο να διαδοθούν τα συνηθισμένα κονιάματα τοιχοποιίας και σοβάτισμα με μεγάλες ποσότητες και ευρείες περιοχές. Τα προϊόντα υψηλής ποιότητας της αγοράς ελέγχονται από ξένες εταιρείες και οι κατασκευαστές ξηρών κονιαμάτων έχουν χαμηλά κέρδη και κακή ανοχή τιμών. Υπάρχει έλλειψη συστηματικής και στοχευμένης έρευνας σχετικά με την εφαρμογή φαρμακευτικών προϊόντων και οι ξένες φόρμουλες ακολουθούνται τυφλά.
Με βάση τους παραπάνω λόγους, η παρούσα εργασία αναλύει και συγκρίνει ορισμένες βασικές ιδιότητες συνήθως χρησιμοποιούμενων προσμίξεων και, βάσει αυτών, μελετά την απόδοση προϊόντων ξηρής ανάμειξης κονιαμάτων χρησιμοποιώντας πρόσθετα.
1. Παράγοντας συγκράτησης νερού
Ο παράγοντας συγκράτησης νερού είναι ένα βασικό πρόσμικτο για τη βελτίωση της απόδοσης συγκράτησης νερού του ξηρού αναμεμειγμένου κονιάματος και είναι επίσης ένα από τα βασικά πρόσμικτα για τον προσδιορισμό του κόστους των υλικών ξηρού αναμεμειγμένου κονιάματος.
1.1 Αιθέρας κυτταρίνης
Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένας γενικός όρος για μια σειρά προϊόντων που παράγονται από την αντίδραση αλκαλικής κυτταρίνης και αιθεροποιητικού παράγοντα υπό ορισμένες συνθήκες. Η αλκαλική κυτταρίνη αντικαθίσταται από διαφορετικούς αιθεροποιητικούς παράγοντες για να ληφθούν διαφορετικοί αιθέρες κυτταρίνης. Σύμφωνα με τις ιδιότητες ιονισμού των υποκαταστατών, οι αιθέρες κυτταρίνης μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: ιοντικούς (όπως καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη) και μη ιοντικούς (όπως μεθυλοκυτταρίνη). Ανάλογα με τον τύπο του υποκαταστάτη, ο αιθέρας κυτταρίνης μπορεί να χωριστεί σε μονοαιθέρα (όπως μεθυλοκυτταρίνη) και μικτό αιθέρα (όπως υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη). Ανάλογα με τη διαφορετική διαλυτότητα, μπορεί να χωριστεί σε υδατοδιαλυτό (όπως υδροξυαιθυλοκυτταρίνη) και διαλυτό σε οργανικό διαλύτη (όπως αιθυλοκυτταρίνη) κ.λπ. Το ξηρό κονίαμα αποτελείται κυρίως από υδατοδιαλυτή κυτταρίνη, και η υδατοδιαλυτή κυτταρίνη διαιρείται σε στιγμιαίου τύπου και επιφανειακά επεξεργασμένου τύπου καθυστερημένης διάλυσης.
Ο μηχανισμός δράσης του αιθέρα κυτταρίνης στο κονίαμα έχει ως εξής:
(1) Αφού ο αιθέρας κυτταρίνης στο κονίαμα διαλυθεί σε νερό, εξασφαλίζεται η αποτελεσματική και ομοιόμορφη κατανομή του τσιμεντοειδούς υλικού στο σύστημα λόγω της επιφανειακής δραστηριότητας, και ο αιθέρας κυτταρίνης, ως προστατευτικό κολλοειδές, «τυλίγει» τα στερεά σωματίδια και σχηματίζεται ένα στρώμα λιπαντικής μεμβράνης στην εξωτερική του επιφάνεια, γεγονός που καθιστά το σύστημα κονιάματος πιο σταθερό, και επίσης βελτιώνει τη ρευστότητα του κονιάματος κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάμειξης και την ομαλότητα της κατασκευής.
(2) Λόγω της δικής του μοριακής δομής, το διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης καθιστά το νερό στο κονίαμα δύσκολο να χαθεί και το απελευθερώνει σταδιακά για μεγάλο χρονικό διάστημα, προσδίδοντας στο κονίαμα καλή κατακράτηση νερού και εργασιμότητα.
1.1.1 Μοριακός τύπος μεθυλοκυτταρίνης (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
Αφού το εξευγενισμένο βαμβάκι υποστεί επεξεργασία με αλκάλια, παράγεται αιθέρας κυτταρίνης μέσω μιας σειράς αντιδράσεων με χλωριούχο μεθάνιο ως παράγοντα αιθεροποίησης. Γενικά, ο βαθμός υποκατάστασης είναι 1,6-2,0 και η διαλυτότητα είναι επίσης διαφορετική ανάλογα με τον βαθμό υποκατάστασης. Ανήκει στον μη ιονικό αιθέρα κυτταρίνης.
(1) Η μεθυλοκυτταρίνη είναι διαλυτή σε κρύο νερό και δύσκολα διαλύεται σε ζεστό νερό. Το υδατικό της διάλυμα είναι πολύ σταθερό στην περιοχή pH=3~12. Έχει καλή συμβατότητα με άμυλο, κόμμι γκουάρ κ.λπ. και πολλά επιφανειοδραστικά. Όταν η θερμοκρασία φτάσει τη θερμοκρασία ζελατινοποίησης, συμβαίνει ζελατινοποίηση.
(2) Η κατακράτηση νερού της μεθυλοκυτταρίνης εξαρτάται από την ποσότητα προσθήκης, το ιξώδες, τη λεπτότητα των σωματιδίων και τον ρυθμό διάλυσης. Γενικά, εάν η ποσότητα προσθήκης είναι μεγάλη, η λεπτότητα είναι μικρή και το ιξώδες είναι μεγάλο, ο ρυθμός κατακράτησης νερού είναι υψηλός. Μεταξύ αυτών, η ποσότητα προσθήκης έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στον ρυθμό κατακράτησης νερού και το επίπεδο του ιξώδους δεν είναι άμεσα ανάλογο με το επίπεδο του ρυθμού κατακράτησης νερού. Ο ρυθμός διάλυσης εξαρτάται κυρίως από τον βαθμό επιφανειακής τροποποίησης των σωματιδίων κυτταρίνης και τη λεπτότητα των σωματιδίων. Μεταξύ των παραπάνω αιθέρων κυτταρίνης, η μεθυλοκυτταρίνη και η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη έχουν υψηλότερους ρυθμούς κατακράτησης νερού.
(3) Οι αλλαγές στη θερμοκρασία θα επηρεάσουν σοβαρά τον ρυθμό κατακράτησης νερού της μεθυλοκυτταρίνης. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χειρότερη είναι η κατακράτηση νερού. Εάν η θερμοκρασία του κονιάματος υπερβεί τους 40°C, η κατακράτηση νερού της μεθυλοκυτταρίνης θα μειωθεί σημαντικά, επηρεάζοντας σοβαρά την κατασκευή του κονιάματος.
(4) Η μεθυλοκυτταρίνη έχει σημαντική επίδραση στην κατασκευή και την πρόσφυση του κονιάματος. Η «πρόσφυση» εδώ αναφέρεται στην δύναμη πρόσφυσης που ασκείται μεταξύ του εργαλείου εφαρμογής του εργάτη και του υποστρώματος τοίχου, δηλαδή στην αντοχή του κονιάματος σε διάτμηση. Η συγκολλητικότητα είναι υψηλή, η αντοχή του κονιάματος σε διάτμηση είναι μεγάλη και η αντοχή που απαιτείται από τους εργάτες κατά τη χρήση είναι επίσης μεγάλη, ενώ η κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος είναι κακή. Η πρόσφυση της μεθυλοκυτταρίνης είναι σε μέτριο επίπεδο στα προϊόντα αιθέρα κυτταρίνης.
1.1.2 Ο μοριακός τύπος της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης (HPMC) είναι [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι μια ποικιλία κυτταρίνης της οποίας η παραγωγή και η κατανάλωση αυξάνονται ραγδαία τα τελευταία χρόνια. Είναι ένας μη ιονικός μικτός αιθέρας κυτταρίνης που παρασκευάζεται από εξευγενισμένο βαμβάκι μετά από αλκαλοποίηση, χρησιμοποιώντας προπυλενοξείδιο και μεθυλοχλωρίδιο ως παράγοντα αιθεροποίησης, μέσω μιας σειράς αντιδράσεων. Ο βαθμός υποκατάστασης είναι γενικά 1,2~2,0. Οι ιδιότητές της διαφέρουν λόγω των διαφορετικών αναλογιών περιεκτικότητας σε μεθοξύλιο και περιεκτικότητας σε υδροξυπροπύλιο.
(1) Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι εύκολα διαλυτή σε κρύο νερό και θα αντιμετωπίσει δυσκολίες στη διάλυσή της σε ζεστό νερό. Ωστόσο, η θερμοκρασία ζελατινοποίησης σε ζεστό νερό είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης. Η διαλυτότητα σε κρύο νερό είναι επίσης σημαντικά βελτιωμένη σε σύγκριση με τη μεθυλοκυτταρίνη.
(2) Το ιξώδες της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης σχετίζεται με το μοριακό της βάρος, και όσο μεγαλύτερο είναι το μοριακό βάρος, τόσο υψηλότερο είναι το ιξώδες. Η θερμοκρασία επηρεάζει επίσης το ιξώδες της, καθώς καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, το ιξώδες μειώνεται. Ωστόσο, το υψηλό ιξώδες της έχει χαμηλότερη επίδραση στη θερμοκρασία από τη μεθυλοκυτταρίνη. Το διάλυμα της είναι σταθερό όταν φυλάσσεται σε θερμοκρασία δωματίου.
(3) Η κατακράτηση νερού της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης εξαρτάται από την ποσότητα προσθήκης, το ιξώδες κ.λπ. και ο ρυθμός κατακράτησης νερού υπό την ίδια ποσότητα προσθήκης είναι υψηλότερος από αυτόν της μεθυλοκυτταρίνης.
(4) Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι σταθερή σε οξέα και αλκάλια, και το υδατικό της διάλυμα είναι πολύ σταθερό στην περιοχή pH=2~12. Η καυστική σόδα και το ασβεστόνερο έχουν μικρή επίδραση στην απόδοσή της, αλλά τα αλκάλια μπορούν να επιταχύνουν τη διάλυσή της και να αυξήσουν το ιξώδες της. Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι σταθερή σε κοινά άλατα, αλλά όταν η συγκέντρωση του διαλύματος άλατος είναι υψηλή, το ιξώδες του διαλύματος υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης τείνει να αυξάνεται.
(5) Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη μπορεί να αναμειχθεί με υδατοδιαλυτές πολυμερείς ενώσεις για να σχηματίσει ένα ομοιόμορφο και υψηλότερου ιξώδους διάλυμα. Όπως πολυβινυλική αλκοόλη, αιθέρας αμύλου, φυτικό κόμμι κ.λπ.
(6) Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη έχει καλύτερη αντοχή στα ένζυμα από τη μεθυλοκυτταρίνη και το διάλυμα της είναι λιγότερο πιθανό να αποικοδομηθεί από ένζυμα σε σχέση με τη μεθυλοκυτταρίνη.
(7) Η πρόσφυση της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης στην κατασκευή κονιάματος είναι υψηλότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης.
1.1.3 Υδροξυαιθυλοκυτταρίνη (HEC)
Είναι κατασκευασμένο από εξευγενισμένο βαμβάκι που έχει υποστεί επεξεργασία με αλκάλια και έχει αντιδράσει με οξείδιο του αιθυλενίου ως παράγοντα αιθεροποίησης παρουσία ακετόνης. Ο βαθμός υποκατάστασης είναι γενικά 1,5~2,0. Έχει ισχυρή υδροφιλικότητα και απορροφά εύκολα την υγρασία.
(1) Η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη είναι διαλυτή σε κρύο νερό, αλλά είναι δύσκολο να διαλυθεί σε ζεστό νερό. Το διάλυμα της είναι σταθερό σε υψηλή θερμοκρασία χωρίς να σχηματίζει πηκτή. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε υψηλή θερμοκρασία σε κονίαμα, αλλά η κατακράτηση νερού της είναι χαμηλότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης.
(2) Η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη είναι σταθερή σε γενικά οξέα και αλκάλια. Τα αλκάλια μπορούν να επιταχύνουν τη διάλυσή της και να αυξήσουν ελαφρώς το ιξώδες της. Η διασπορά της στο νερό είναι ελαφρώς χειρότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης και της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης.
(3) Η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη έχει καλή αντι-κρεμαστική απόδοση για το κονίαμα, αλλά έχει μεγαλύτερο χρόνο επιβράδυνσης για το τσιμέντο.
(4) Η απόδοση της υδροξυαιθυλοκυτταρίνης που παράγεται από ορισμένες εγχώριες επιχειρήσεις είναι προφανώς χαμηλότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς της σε νερό και τέφρα.
1.1.4 Καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
Ο ιονικός αιθέρας κυτταρίνης παρασκευάζεται από φυσικές ίνες (βαμβάκι κ.λπ.) μετά από αλκαλική επεξεργασία, χρησιμοποιώντας μονοχλωροξικό νάτριο ως παράγοντα αιθεροποίησης και υποβάλλοντας σε μια σειρά αντιδράσεων. Ο βαθμός υποκατάστασης είναι γενικά 0,4~1,4 και η απόδοσή του επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τον βαθμό υποκατάστασης.
(1) Η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη είναι πιο υγροσκοπική και περιέχει περισσότερο νερό όταν αποθηκεύεται υπό γενικές συνθήκες.
(2) Το υδατικό διάλυμα καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης δεν θα παράγει γέλη και το ιξώδες θα μειωθεί με την αύξηση της θερμοκρασίας. Όταν η θερμοκρασία υπερβεί τους 50°C, το ιξώδες είναι μη αναστρέψιμο.
(3) Η σταθερότητά του επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το pH. Γενικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κονίαμα με βάση τον γύψο, αλλά όχι σε κονίαμα με βάση το τσιμέντο. Όταν είναι πολύ αλκαλικό, χάνει το ιξώδες του.
(4) Η συγκράτηση νερού που διαθέτει είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης. Έχει επιβραδυντική δράση στο κονίαμα με βάση τον γύψο και μειώνει την αντοχή του. Ωστόσο, η τιμή της καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης.
Ώρα δημοσίευσης: 30 Μαρτίου 2023