Οι υδροξυλομάδες στοαιθέρας κυτταρίνηςΤα μόρια και τα άτομα οξυγόνου στους αιθερικούς δεσμούς θα σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού, μετατρέποντας το ελεύθερο νερό σε δεσμευμένο νερό, παίζοντας έτσι καλό ρόλο στην κατακράτηση νερού. Η αμοιβαία διάχυση μεταξύ των μορίων νερού και των μοριακών αλυσίδων του αιθέρα κυτταρίνης επιτρέπει στα μόρια νερού να εισέλθουν στο εσωτερικό της μακρομοριακής αλυσίδας του αιθέρα κυτταρίνης και να υπόκεινται σε ισχυρούς περιορισμούς, σχηματίζοντας έτσι ελεύθερο νερό και μπλεγμένο νερό, γεγονός που βελτιώνει την κατακράτηση νερού του πολτού τσιμέντου. Ο αιθέρας κυτταρίνης βελτιώνει τις ρεολογικές ιδιότητες, τη δομή του πορώδους δικτύου και την οσμωτική πίεση του φρέσκου πολτού τσιμέντου ή οι ιδιότητες σχηματισμού φιλμ του αιθέρα κυτταρίνης εμποδίζουν τη διάχυση του νερού.
Η κατακράτηση νερού του ίδιου του αιθέρα κυτταρίνης προέρχεται από τη διαλυτότητα και την αφυδάτωση του ίδιου του αιθέρα κυτταρίνης. Η ικανότητα ενυδάτωσης των υδροξυλομάδων από μόνη της δεν επαρκεί για να καλύψει τους ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου και τις δυνάμεις van der Waals μεταξύ των μορίων, επομένως μόνο διογκώνεται αλλά δεν διαλύεται στο νερό. Όταν εισάγονται υποκαταστάτες στην μοριακή αλυσίδα, όχι μόνο οι υποκαταστάτες καταστρέφουν τις αλυσίδες υδρογόνου, αλλά και οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των αλυσίδων καταστρέφονται λόγω της σφήνωσης των υποκαταστατών μεταξύ γειτονικών αλυσίδων. Όσο μεγαλύτεροι είναι οι υποκαταστάτες, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των μορίων και τόσο μεγαλύτερο είναι το αποτέλεσμα της καταστροφής των δεσμών υδρογόνου. Αφού διογκωθεί το πλέγμα κυτταρίνης, το διάλυμα εισέρχεται και ο αιθέρας κυτταρίνης γίνεται υδατοδιαλυτός, σχηματίζοντας ένα διάλυμα υψηλού ιξώδους, το οποίο στη συνέχεια παίζει ρόλο στην κατακράτηση νερού.
Παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση κατακράτησης νερού:
Ιξώδες: Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση συγκράτησης νερού, αλλά όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο υψηλότερο είναι το σχετικό μοριακό βάρος του αιθέρα κυτταρίνης και η διαλυτότητά του μειώνεται ανάλογα, γεγονός που έχει αρνητικό αντίκτυπο στη συγκέντρωση και την κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος. Γενικά, για το ίδιο προϊόν, τα αποτελέσματα ιξώδους που μετρώνται με διαφορετικές μεθόδους είναι πολύ διαφορετικά, επομένως κατά τη σύγκριση του ιξώδους, πρέπει να διεξάγεται μεταξύ των ίδιων μεθόδων δοκιμής (συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, του ρότορα κ.λπ.).
Ποσότητα προσθήκης: Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης που προστίθεται στο κονίαμα, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση συγκράτησης νερού. Συνήθως, μια μικρή ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τον ρυθμό συγκράτησης νερού του κονιάματος. Όταν η ποσότητα φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, η τάση αύξησης του ρυθμού συγκράτησης νερού επιβραδύνεται.
Λεπτότητα σωματιδίων: Όσο λεπτότερα είναι τα σωματίδια, τόσο καλύτερη είναι η κατακράτηση νερού. Όταν μεγάλα σωματίδια αιθέρα κυτταρίνης έρχονται σε επαφή με νερό, η επιφάνεια διαλύεται αμέσως και σχηματίζει ένα πήκτωμα που τυλίγει το υλικό, εμποδίζοντας τα μόρια του νερού να συνεχίσουν να διεισδύουν. Μερικές φορές, ακόμη και η μακροχρόνια ανάδευση δεν μπορεί να επιτύχει ομοιόμορφη διασπορά και διάλυση, σχηματίζοντας ένα θολό κροκιδωτικό διάλυμα ή συσσωμάτωση, η οποία επηρεάζει σημαντικά την κατακράτηση νερού του αιθέρα κυτταρίνης. Η διαλυτότητα είναι ένας από τους παράγοντες για την επιλογή αιθέρα κυτταρίνης. Η λεπτότητα είναι επίσης ένας σημαντικός δείκτης απόδοσης του αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης. Η λεπτότητα επηρεάζει τη διαλυτότητα του αιθέρα μεθυλοκυτταρίνης. Το χονδρόκοκκο MC είναι συνήθως κοκκώδες και μπορεί να διαλυθεί εύκολα στο νερό χωρίς συσσωμάτωση, αλλά ο ρυθμός διάλυσης είναι πολύ αργός και δεν είναι κατάλληλο για χρήση σε ξηρό κονίαμα.
Θερμοκρασία: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία περιβάλλοντος, η κατακράτηση νερού των αιθέρων κυτταρίνης συνήθως μειώνεται, αλλά ορισμένοι τροποποιημένοι αιθέρες κυτταρίνης έχουν επίσης καλή κατακράτηση νερού υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η ενυδάτωση των πολυμερών εξασθενεί και το νερό μεταξύ των αλυσίδων αποβάλλεται. Όταν η αφυδάτωση είναι επαρκής, τα μόρια αρχίζουν να συσσωματώνονται για να σχηματίσουν ένα τρισδιάστατο πήκτωμα δικτύου.
Μοριακή δομή: Οι αιθέρες κυτταρίνης με χαμηλότερη υποκατάσταση έχουν καλύτερη κατακράτηση νερού.
Πάχυνση και θιξοτροπία
Πύκνωση:
Επίδραση στην ικανότητα συγκόλλησης και την απόδοση κατά της χαλάρωσης: Οι αιθέρες κυτταρίνης προσδίδουν στο υγρό κονίαμα εξαιρετικό ιξώδες, το οποίο μπορεί να αυξήσει σημαντικά την ικανότητα συγκόλλησης του υγρού κονιάματος με το βασικό στρώμα και να βελτιώσει την απόδοση κατά της χαλάρωσης του κονιάματος. Χρησιμοποιείται ευρέως σε κονιάματα σοβατίσματος, κονιάματα συγκόλλησης πλακιδίων και συστήματα εξωτερικής μόνωσης τοίχων 3.
Επίδραση στην ομοιογένεια του υλικού: Η πηκτική δράση των αιθέρων κυτταρίνης μπορεί επίσης να αυξήσει την ικανότητα αντιδιασποράς και την ομοιογένεια των φρεσκοαναμεμιγμένων υλικών, να αποτρέψει τη στρωματοποίηση του υλικού, τον διαχωρισμό και τη διαρροή νερού και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σκυρόδεμα από ίνες, υποβρύχιο σκυρόδεμα και αυτοσυμπυκνούμενο σκυρόδεμα.
Πηγή και επίδραση του φαινομένου πύκνωσης: Το φαινόμενο πύκνωσης του αιθέρα κυτταρίνης σε υλικά με βάση το τσιμέντο προέρχεται από το ιξώδες του διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης. Υπό τις ίδιες συνθήκες, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερο είναι το ιξώδες των τροποποιημένων υλικών με βάση το τσιμέντο, αλλά εάν το ιξώδες είναι πολύ υψηλό, θα επηρεάσει τη ρευστότητα και τη λειτουργικότητα του υλικού (όπως το κόλλημα στο μαχαίρι σοβατίσματος). Τα αυτοεπιπεδούμενα κονιάματα και το αυτοσυμπυκνούμενο σκυρόδεμα με υψηλές απαιτήσεις ρευστότητας απαιτούν πολύ χαμηλό ιξώδες αιθέρα κυτταρίνης. Επιπλέον, το φαινόμενο πύκνωσης του αιθέρα κυτταρίνης θα αυξήσει επίσης την απαίτηση νερού των υλικών με βάση το τσιμέντο και θα αυξήσει την απόδοση του κονιάματος.
Θιξοτροπία:
Το υδατικό διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης υψηλού ιξώδους έχει υψηλή θιξοτροπία, η οποία είναι επίσης ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του αιθέρα κυτταρίνης. Το υδατικό διάλυμα μεθυλοκυτταρίνης συνήθως έχει ψευδοπλαστικότητα και μη θιξοτροπική ρευστότητα κάτω από τη θερμοκρασία γέλης του, αλλά εμφανίζει ιδιότητες Νευτώνειας ροής σε χαμηλούς ρυθμούς διάτμησης. Η ψευδοπλαστικότητα αυξάνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους ή της συγκέντρωσης του αιθέρα κυτταρίνης και δεν έχει καμία σχέση με τον τύπο του υποκαταστάτη και τον βαθμό υποκατάστασης. Επομένως, οι αιθέρες κυτταρίνης του ίδιου βαθμού ιξώδους, είτε MC, HPMC είτε HEMC, εμφανίζουν πάντα τις ίδιες ρεολογικές ιδιότητες εφόσον η συγκέντρωση και η θερμοκρασία παραμένουν σταθερές. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, σχηματίζεται ένα δομικό πήκτωμα και εμφανίζεται υψηλή θιξοτροπική ροή. Οι αιθέρες κυτταρίνης με υψηλή συγκέντρωση και χαμηλό ιξώδες εμφανίζουν θιξοτροπία ακόμη και κάτω από τη θερμοκρασία γέλης. Αυτή η ιδιότητα είναι πολύ ωφέλιμη για τη ρύθμιση της ισοπέδωσης και της χαλάρωσης του δομικού κονιάματος κατά τη διάρκεια της κατασκευής.
Παρασυρόμενος αέρας
Αρχή και επίδραση στην απόδοση εργασίας: Ο αιθέρας κυτταρίνης έχει σημαντική επίδραση εγκλωβισμού αέρα σε φρέσκα υλικά με βάση το τσιμέντο. Ο αιθέρας κυτταρίνης έχει τόσο υδρόφιλες ομάδες (υδροξυλικές ομάδες, αιθερικές ομάδες) όσο και υδρόφοβες ομάδες (μεθυλικές ομάδες, δακτύλιοι γλυκόζης). Είναι ένα επιφανειοδραστικό με επιφανειακή δραστικότητα, έχοντας έτσι μια επίδραση εγκλωβισμού αέρα. Η επίδραση εγκλωβισμού αέρα θα δημιουργήσει ένα φαινόμενο μπάλας, το οποίο μπορεί να βελτιώσει την απόδοση εργασίας των φρεσκοαναμεμειγμένων υλικών, όπως η αύξηση της πλαστικότητας και της ομαλότητας του κονιάματος κατά τη λειτουργία, η οποία είναι ευεργετική για την εξάπλωση του κονιάματος. Θα αυξήσει επίσης την απόδοση του κονιάματος και θα μειώσει το κόστος παραγωγής του κονιάματος.
Επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες: Το φαινόμενο της εγκλωβισμού αέρα θα αυξήσει το πορώδες του σκληρυμένου υλικού και θα μειώσει τις μηχανικές του ιδιότητες, όπως η αντοχή και το μέτρο ελαστικότητας.
Επίδραση στη ρευστότητα: Ως επιφανειοδραστικό, ο αιθέρας κυτταρίνης έχει επίσης διαβρεκτική ή λιπαντική δράση στα σωματίδια τσιμέντου, η οποία μαζί με την αεροσυμπυκνωτική του δράση αυξάνει τη ρευστότητα των υλικών με βάση το τσιμέντο, αλλά η πύκνωσή του μειώνει τη ρευστότητα. Η επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης στη ρευστότητα των υλικών με βάση το τσιμέντο είναι ένας συνδυασμός πλαστικοποιητικών και πύκνωσης. Γενικά, όταν η δόση του αιθέρα κυτταρίνης είναι πολύ χαμηλή, εκδηλώνεται κυρίως ως πλαστικοποιητική ή μειωτική επίδραση νερού. Όταν η δόση είναι υψηλή, η πύκνωση του αιθέρα κυτταρίνης αυξάνεται ταχέως και η αεροσυμπυκνωτική του δράση τείνει να είναι κορεσμένη, επομένως εκδηλώνεται ως πύκνωση ή αύξηση της ζήτησης νερού.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Δεκεμβρίου 2024