Éteres de celulosa en aditivos para morteiro premezclado

1. A función principal do éter de celulosa

Nos morteiros premezclados, o éter de celulosa é un aditivo principal que se engade nunha cantidade moi baixa, pero que pode mellorar significativamente o rendemento do morteiro húmido e afectar o rendemento de construción do morteiro.

2. Tipos de éteres de celulosa

A produción de éter de celulosa faise principalmente a partir de fibras naturais mediante disolución alcalina, reacción de enxerto (eterificación), lavado, secado, moenda e outros procesos.

Segundo as principais materias primas, as fibras naturais pódense dividir en: fibra de algodón, fibra de cedro, fibra de faia, etc. Os seus graos de polimerización varían, o que afecta á viscosidade final dos seus produtos. Actualmente, os principais fabricantes de celulosa empregan fibra de algodón (subproduto da nitrocelulosa) como principal materia prima.

Os éteres de celulosa pódense dividir en iónicos e non iónicos. O tipo iónico inclúe principalmente sal de carboximetilcelulosa e o tipo non iónico inclúe principalmente metilcelulosa, metilhidroxietil (propil)celulosa, hidroxietilcelulosa, etc.

Na actualidade, os éteres de celulosa empregados nos morteiros premezclados son principalmente éter de metilcelulosa (MC), éter de metilhidroxietilcelulosa (MHEC), éter de metilhidroxipropilcelulosa (MHPG) e éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC). Nos morteiros premezclados, debido a que a celulosa iónica (sal de carboximetilcelulosa) é inestable en presenza de ións de calcio, raramente se emprega en produtos premezclados que empregan cemento, cal apagada, etc. como materiais cementantes. Nalgúns lugares da China, o sal de carboximetilcelulosa úsase como espesante para algúns produtos de interior procesados ​​con amidón modificado como principal material cementante e po de Shuangfei como recheo. Este produto é propenso ao mofo e non é resistente á auga, e agora está a ser eliminado gradualmente. A hidroxietilcelulosa tamén se emprega nalgúns produtos premezclados, pero ten unha cota de mercado moi pequena.

3. Principais indicadores de rendemento do éter de celulosa

(1) Solubilidade

A celulosa é un composto polihidroxipolímero que non se disolve nin se funde. Despois da eterificación, a celulosa é soluble en auga, solución alcalina diluída e solvente orgánico, e ten termoplasticidade. A solubilidade depende principalmente de catro factores: primeiro, a solubilidade varía coa viscosidade, canto menor sexa a viscosidade, maior será a solubilidade. Segundo, as características dos grupos introducidos no proceso de eterificación, canto maior sexa o grupo introducido, menor será a solubilidade; canto máis polar sexa o grupo introducido, máis fácil será que o éter de celulosa se disolva en auga. Terceiro, o grao de substitución e a distribución dos grupos eterificados nas macromoléculas. A maioría dos éteres de celulosa só se poden disolver en auga baixo un certo grao de substitución. Cuarto, o grao de polimerización do éter de celulosa, canto maior sexa o grao de polimerización, menos soluble; canto menor sexa o grao de polimerización, máis amplo será o rango de grao de substitución que se pode disolver en auga.

(2) Retención de auga

A retención de auga é unha característica importante do éter de celulosa, e tamén é unha característica á que prestan atención moitos fabricantes nacionais de po seco, especialmente os das rexións do sur con altas temperaturas. Os factores que afectan o efecto de retención de auga do morteiro inclúen a cantidade de éter de celulosa engadido, a viscosidade, a finura das partículas e a temperatura do ambiente de uso. Canto maior sexa a cantidade de éter de celulosa engadido, mellor será o efecto de retención de auga; canto maior sexa a viscosidade, mellor será o efecto de retención de auga; canto máis finas sexan as partículas, mellor será o efecto de retención de auga.

(3) Viscosidade

A viscosidade é un parámetro importante dos produtos de éter de celulosa. Na actualidade, os diferentes fabricantes de éter de celulosa empregan métodos e instrumentos diferentes para medir a viscosidade. Para o mesmo produto, os resultados da viscosidade medidos por diferentes métodos son moi diferentes, e algúns incluso teñen diferenzas dobres. Polo tanto, ao comparar a viscosidade, débese realizar unha proba entre os mesmos métodos, incluíndo a temperatura, o rotor, etc.

En xeral, canto maior sexa a viscosidade, mellor será o efecto de retención de auga. Non obstante, canto maior sexa a viscosidade, maior será o peso molecular do éter de celulosa e a correspondente diminución da súa solubilidade terá un impacto negativo na resistencia e no rendemento de construción do morteiro. Canto maior sexa a viscosidade, máis evidente será o efecto espesante no morteiro, pero non é directamente proporcional. Canto maior sexa a viscosidade, máis viscoso será o morteiro húmido. Durante a construción, maniféstase como adherencia á raspadora e alta adhesión ao substrato. Pero non é útil aumentar a resistencia estrutural do propio morteiro húmido. Durante a construción, o rendemento anti-escalope non é obvio. Pola contra, algúns éteres de metilcelulosa de viscosidade media e baixa pero modificados teñen un excelente rendemento para mellorar a resistencia estrutural do morteiro húmido.

(4) A finura das partículas:

O éter de celulosa empregado para morteiros premezclados debe ser en po, con baixo contido de auga, e a finura tamén require que entre o 20 % e o 60 % do tamaño das partículas sexa inferior a 63 μm. A finura afecta á solubilidade do éter de celulosa. Os éteres de celulosa grosa adoitan presentarse en forma de gránulos, que son fáciles de dispersar e disolver en auga sen aglomeración, pero a velocidade de disolución é moi lenta, polo que non son axeitados para o seu uso en morteiros premezclados (algúns produtos domésticos son floculentos, non son fáciles de dispersar e disolver en auga e son propensos á apelmazamento). Nos morteiros premezclados, o éter de celulosa dispérsase entre agregados, recheos finos e cemento e outros materiais cementantes. Só un po suficientemente fino pode evitar a aglomeración do éter de celulosa ao mesturarse con auga. Cando se engade éter de celulosa con auga para disolver a aglomeración, é moi difícil dispersalo e disolvelo.

(5) Modificación do éter de celulosa

A modificación do éter de celulosa é a extensión do seu rendemento e é a parte máis importante. As propiedades do éter de celulosa pódense mellorar para optimizar a súa mollabilidade, dispersibilidade, adhesión, espesamento, emulsificación, retención de auga e propiedades de formación de película, así como a súa impermeabilidade ao aceite.

4. Efecto da temperatura ambiente na retención de auga do morteiro

A retención de auga do éter de celulosa diminúe co aumento da temperatura. Nas aplicacións prácticas de materiais, o morteiro adoita aplicarse a substratos quentes a altas temperaturas (superiores a 40 °C) en moitos ambientes. A diminución da retención de auga provocou un impacto notable na traballabilidade e na resistencia ás gretas. A súa dependencia da temperatura aínda levará ao debilitamento das propiedades do morteiro, e é particularmente crítico reducir a influencia dos factores de temperatura nestas condicións. As receitas do morteiro axustáronse adecuadamente e realizáronse moitos cambios importantes nas receitas estacionais. Aínda que se aumentou a dosificación (fórmula de verán), a traballabilidade e a resistencia ás gretas aínda non poden satisfacer as necesidades de uso, o que require un tratamento especial do éter de celulosa, como aumentar o grao de eterificación, etc., para que o efecto de retención de auga se poida conseguir a unha temperatura relativamente alta. Mantén un mellor efecto cando é alta, polo que proporciona un mellor rendemento en condicións adversas.

5. Aplicación en morteiro premezclado

Nos morteiros premezclados, o éter de celulosa desempeña un papel de retención de auga, espesamento e mellora do rendemento da construción. Un bo rendemento de retención de auga garante que o morteiro non cause lixado, pulverización nin redución da resistencia debido á escaseza de auga e á hidratación incompleta. O efecto espesante mellora considerablemente a resistencia estrutural do morteiro húmido. A adición de éter de celulosa pode mellorar significativamente a viscosidade húmida do morteiro húmido e ten boa viscosidade en varios substratos, mellorando así o rendemento da parede do morteiro húmido e reducindo os residuos. Ademais, o papel do éter de celulosa nos diferentes produtos tamén é diferente. Por exemplo, nos adhesivos para baldosas, o éter de celulosa pode aumentar o tempo de apertura e axustar o tempo; nos morteiros de pulverización mecánica, pode mellorar a resistencia estrutural do morteiro húmido; na autonivelación, pode evitar o asentamento, a segregación e a estratificación. Polo tanto, como aditivo importante, o éter de celulosa úsase amplamente nos morteiros en po seco.