éter de celulosa
Éter de celulosa é un termo xeral para unha serie de produtos producidos pola reacción de celulosa alcalina e axente eterificante baixo certas condicións. A celulosa alcalina substitúese por diferentes axentes eterificantes para obter diferentes éteres de celulosa. Segundo as propiedades de ionización dos substituíntes, os éteres de celulosa pódense dividir en dúas categorías: iónicos (como a carboximetilcelulosa) e non iónicos (como a metilcelulosa). Segundo o tipo de substituínte, o éter de celulosa pódese dividir en monoéter (como a metilcelulosa) e éter mixto (como a hidroxipropilmetilcelulosa). Segundo a diferente solubilidade, pódese dividir en soluble en auga (como a hidroxietilcelulosa) e soluble en solventes orgánicos (como a etilcelulosa), etc. O morteiro mesturado en seco é principalmente celulosa soluble en auga, e a celulosa soluble en auga divídese en tipo instantáneo e tipo de disolución retardada tratada superficialmente.
O mecanismo de acción do éter de celulosa no morteiro é o seguinte:
(1) Despois de disolver o éter de celulosa do morteiro en auga, a distribución eficaz e uniforme do material cementoso no sistema está garantida debido á actividade superficial, e o éter de celulosa, como coloide protector, "envolve" as partículas sólidas e fórmase unha capa de película lubricante na súa superficie exterior, o que fai que o sistema de morteiro sexa máis estable e tamén mellora a fluidez do morteiro durante o proceso de mestura e a suavidade da construción.
(2) Debido á súa propia estrutura molecular, a solución de éter de celulosa fai que a auga do morteiro non se perda facilmente e libéraa gradualmente durante un longo período de tempo, dotándoo dunha boa retención de auga e traballabilidade.
1. Metilcelulosa (MC)
Despois de tratar o algodón refinado con álcali, prodúcese éter de celulosa mediante unha serie de reaccións con cloruro de metano como axente de eterificación. Xeralmente, o grao de substitución é de 1,6 a 2,0 e a solubilidade tamén difire cos diferentes graos de substitución. Pertence aos éteres de celulosa non iónicos.
(1) A metilcelulosa é soluble en auga fría e será difícil de disolver en auga quente. A súa solución acuosa é moi estable no rango de pH=3~12. Ten boa compatibilidade co amidón, a goma guar, etc. e moitos surfactantes. Cando a temperatura alcanza a temperatura de xelificación, prodúcese a xelificación.
(2) A retención de auga da metilcelulosa depende da cantidade engadida, da viscosidade, da finura das partículas e da velocidade de disolución. Xeralmente, se a cantidade engadida é grande, a finura é pequena e a viscosidade é grande, a taxa de retención de auga é alta. Entre elas, a cantidade engadida ten o maior impacto na taxa de retención de auga e o nivel de viscosidade non é directamente proporcional ao nivel da taxa de retención de auga. A velocidade de disolución depende principalmente do grao de modificación superficial das partículas de celulosa e da finura das partículas. Entre os éteres de celulosa mencionados anteriormente, a metilcelulosa e a hidroxipropilmetilcelulosa teñen taxas de retención de auga máis altas.
(3) Os cambios de temperatura afectarán seriamente á taxa de retención de auga da metilcelulosa. En xeral, canto maior sexa a temperatura, peor será a retención de auga. Se a temperatura do morteiro supera os 40 °C, a retención de auga da metilcelulosa reducirase significativamente, o que afectará seriamente á construción do morteiro.
(4) A metilcelulosa ten un efecto significativo na construción e adhesión do morteiro. A "adhesión" aquí refírese á forza adhesiva que se sente entre a ferramenta aplicadora do traballador e o substrato da parede, é dicir, a resistencia ao corte do morteiro. A adhesividade é alta, a resistencia ao corte do morteiro é grande e a resistencia requirida polos traballadores no proceso de uso tamén é grande, e o rendemento de construción do morteiro é deficiente. A adhesión da metilcelulosa está a un nivel moderado nos produtos de éter de celulosa.
2. Hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
A hidroxipropilmetilcelulosa é unha variedade de celulosa cuxa produción e consumo aumentaron rapidamente nos últimos anos. Trátase dun éter mixto de celulosa non iónica fabricado a partir de algodón refinado despois da alcalinización, utilizando óxido de propileno e cloruro de metilo como axente de eterificación, mediante unha serie de reaccións. O grao de substitución é xeralmente de 1,2 a 2,0. As súas propiedades son diferentes debido ás diferentes proporcións de contido de metoxilo e contido de hidroxipropilo.
(1) A hidroxipropilmetilcelulosa é facilmente soluble en auga fría e terá dificultades para disolverse en auga quente. Pero a súa temperatura de xelificación en auga quente é significativamente maior que a da metilcelulosa. A solubilidade en auga fría tamén mellora moito en comparación coa metilcelulosa.
(2) A viscosidade da hidroxipropilmetilcelulosa está relacionada co seu peso molecular e, canto maior sexa o peso molecular, maior será a viscosidade. A temperatura tamén afecta á súa viscosidade, xa que a medida que aumenta a temperatura, a viscosidade diminúe. Non obstante, a súa alta viscosidade ten un efecto de temperatura menor que o da metilcelulosa. A súa solución é estable cando se almacena a temperatura ambiente.
(3) A retención de auga da hidroxipropilmetilcelulosa depende da cantidade engadida, da viscosidade etc., e a súa taxa de retención de auga coa mesma cantidade engadida é maior que a da metilcelulosa.
(4) A hidroxipropilmetilcelulosa é estable fronte a ácidos e álcalis, e a súa solución acuosa é moi estable no rango de pH=2~12. A sosa cáustica e a auga de cal teñen pouco efecto no seu rendemento, pero os álcalis poden acelerar a súa disolución e aumentar a súa viscosidade. A hidroxipropilmetilcelulosa é estable fronte aos sales comúns, pero cando a concentración da solución salina é alta, a viscosidade da solución de hidroxipropilmetilcelulosa tende a aumentar.
(5) A hidroxipropilmetilcelulosa pódese mesturar con compostos poliméricos solubles en auga para formar unha solución uniforme e de maior viscosidade. Como o alcohol polivinílico, o éter de amidón, a goma vexetal, etc.
(6) A hidroxipropilmetilcelulosa ten mellor resistencia encimática que a metilcelulosa e é menos probable que a súa solución sexa degradada por encimas que a metilcelulosa.
(7) A adhesión da hidroxipropilmetilcelulosa á construción de morteiro é maior que a da metilcelulosa.
3. Hidroxietilcelulosa (HEC)
Está feito de algodón refinado tratado con álcali e reaccionado con óxido de etileno como axente de eterificación en presenza de acetona. O grao de substitución é xeralmente de 1,5 a 2,0. Ten unha forte hidrofilicidade e é doado de absorber a humidade.
(1) A hidroxietilcelulosa é soluble en auga fría, pero é difícil de disolver en auga quente. A súa solución é estable a altas temperaturas sen xelificar. Pode usarse durante moito tempo a altas temperaturas en morteiro, pero a súa retención de auga é menor que a da metilcelulosa.
(2) A hidroxietilcelulosa é estable fronte aos ácidos e álcalis en xeral. Os álcalis poden acelerar a súa disolución e aumentar lixeiramente a súa viscosidade. A súa dispersabilidade en auga é lixeiramente peor que a da metilcelulosa e a hidroxipropilmetilcelulosa.
(3) A hidroxietilcelulosa ten un bo rendemento antiescorregamento para o morteiro, pero ten un tempo de retardo máis longo para o cemento.
(4) O rendemento da hidroxietilcelulosa producida por algunhas empresas nacionais é obviamente inferior ao da metilcelulosa debido ao seu alto contido de auga e cinzas.
4. Carboximetilcelulosa (CMC)
O éter de celulosa iónica fabrícase a partir de fibras naturais (algodón, etc.) despois dun tratamento alcalino, utilizando monocloroacetato de sodio como axente de eterificación e someténdose a unha serie de tratamentos de reacción. O grao de substitución é xeralmente de 0,4 a 1,4, e o seu rendemento vese moi afectado polo grao de substitución.
(1) A carboximetilcelulosa é máis higroscópica e contén máis auga cando se almacena en condicións xerais.
(2) A solución acuosa de carboximetilcelulosa non producirá xel e a viscosidade diminuirá co aumento da temperatura. Cando a temperatura supera os 50 °C, a viscosidade é irreversible.
(3) A súa estabilidade vese moi afectada polo pH. Polo xeral, pódese usar en morteiro a base de xeso, pero non en morteiro a base de cemento. Cando é moi alcalino, perde viscosidade.
(4) A súa retención de auga é moito menor que a da metilcelulosa. Ten un efecto retardante no morteiro a base de xeso e reduce a súa resistencia. Non obstante, o prezo da carboximetilcelulosa é significativamente menor que o da metilcelulosa.
Po de goma polimérica redispersábel
O po de goma redispersable procésase mediante o secado por pulverización dunha emulsión polimérica especial. No proceso de procesamento, os coloides protectores, os axentes antiaglomerantes, etc., convértense en aditivos indispensables. O po de goma seco son algunhas partículas esféricas de 80~100 mm reunidas. Estas partículas son solubles en auga e forman unha dispersión estable lixeiramente maior que as partículas de emulsión orixinais. Esta dispersión formará unha película despois da deshidratación e o secado. Esta película é tan irreversible como a formación xeral da película de emulsión e non se redispersará ao entrar en contacto coa auga. Dispersións.
O po de goma redispersable pódese dividir en: copolímero de estireno-butadieno, copolímero de etileno de ácido carbónico terciario, copolímero de etileno-acetato de ácido acético, etc., e con base nisto, enxértanse silicona, laurato de vinilo, etc. para mellorar o rendemento. Diferentes medidas de modificación fan que o po de goma redispersable teña diferentes propiedades, como resistencia á auga, resistencia aos álcalis, resistencia ás inclemencias do tempo e flexibilidade. Contén laurato de vinilo e silicona, o que pode facer que o po de goma teña boa hidrofobicidade. Carbonato terciario de vinilo altamente ramificado con baixo valor Tg e boa flexibilidade.
Cando se aplican estes tipos de pos de goma ao morteiro, todos teñen un efecto retardante no tempo de fraguado do cemento, pero o efecto retardante é menor que o da aplicación directa de emulsións similares. En comparación, o estireno-butadieno ten o maior efecto retardante e o etileno-acetato de vinilo ten o menor. Se a dosificación é demasiado pequena, o efecto de mellora do rendemento do morteiro non é obvio.
fibras de polipropileno
A fibra de polipropileno está feita de polipropileno como materia prima e cunha cantidade axeitada de modificador. O diámetro da fibra é xeralmente duns 40 micras, a resistencia á tracción é de 300~400 mpa, o módulo elástico é ≥3500 mpa e o alongamento final é do 15~18 %. As súas características de rendemento:
(1) As fibras de polipropileno distribúense uniformemente en direccións aleatorias tridimensionais no morteiro, formando un sistema de reforzo en rede. Se se engade 1 kg de fibra de polipropileno a cada tonelada de morteiro, pódense obter máis de 30 millóns de fibras de monofilamento.
(2) Engadir fibra de polipropileno ao morteiro pode reducir eficazmente as gretas por contracción do morteiro no estado plástico. Sexan visibles ou non, estas gretas tamén poden reducir significativamente a hemorraxia superficial e o asentamento de áridos do morteiro fresco.
(3) Para o corpo endurecido por morteiro, a fibra de polipropileno pode reducir significativamente o número de gretas por deformación. É dicir, cando o corpo endurecedor do morteiro produce tensión debido á deformación, pode resistir e transmitir tensión. Cando o corpo endurecedor do morteiro se racha, pode pasivar a concentración de tensión na punta da greta e restrinxir a expansión da greta.
(4) A dispersión eficiente das fibras de polipropileno na produción de morteiro converterase nun problema difícil. O equipo de mestura, o tipo e a dosificación da fibra, a proporción do morteiro e os seus parámetros de proceso serán factores importantes que afecten á dispersión.
axente incorporador de aire
O axente incorporador de aire é un tipo de surfactante que pode formar burbullas de aire estables no formigón ou morteiro fresco mediante métodos físicos. Inclúe principalmente: resina e os seus polímeros térmicos, surfactantes non iónicos, sulfonatos de alquilbenceno, lignosulfonatos, ácidos carboxílicos e os seus sales, etc.
Os axentes incorporadores de aire úsanse a miúdo para preparar morteiros de xeso e morteiros de albanelería. Debido á adición de axentes incorporadores de aire, produciranse algúns cambios no rendemento do morteiro.
(1) Debido á introdución de burbullas de aire, pódese aumentar a facilidade e a construción do morteiro acabado de mesturar, e pódese reducir o sangrado.
(2) O simple uso do axente incorporador de aire reducirá a resistencia e a elasticidade do molde no morteiro. Se o axente incorporador de aire e o axente redutor de auga se usan xuntos e a proporción é axeitada, o valor da resistencia non diminuirá.
(3) Pode mellorar significativamente a resistencia ás xeadas do morteiro endurecido, mellorar a impermeabilidade do morteiro e mellorar a resistencia á erosión do morteiro endurecido.
(4) O axente incorporador de aire aumentará o contido de aire do morteiro, o que aumentará a súa contracción, e o valor de contracción pódese reducir adecuadamente engadindo un axente redutor de auga.
Dado que a cantidade de axente incorporador de aire engadido é moi pequena, xeralmente só representa unhas poucas dezmilésimas da cantidade total de materiais cementosos, débese garantir que se dosifique e mesture con precisión durante a produción do morteiro; factores como os métodos de axitación e o tempo de axitación afectarán seriamente a cantidade de axente incorporador de aire. Polo tanto, nas condicións actuais de produción e construción doméstica, engadir axentes incorporadores de aire ao morteiro require moito traballo experimental.
axente de forza temperá
Usados para mellorar a resistencia inicial do formigón e do morteiro, úsanse habitualmente axentes de resistencia inicial con sulfato, principalmente sulfato de sodio, tiosulfato de sodio, sulfato de aluminio e sulfato de aluminio e potasio.
Xeralmente, o sulfato de sodio anhidro úsase amplamente, e a súa dosificación é baixa e o efecto da resistencia inicial é bo, pero se a dosificación é demasiado grande, provocará expansión e rachaduras na fase posterior e, ao mesmo tempo, producirase un retorno de álcalis, o que afectará a aparencia e o efecto da capa de decoración superficial.
O formiato de calcio tamén é un bo axente anticonxelante. Ten un bo efecto de resistencia inicial, menos efectos secundarios, boa compatibilidade con outros aditivos e moitas propiedades son mellores que as dos axentes de resistencia inicial con sulfato, pero o prezo é máis elevado.
anticonxelante
Se o morteiro se usa a temperatura negativa, se non se toman medidas anticonxelantes, produciranse danos por xeadas e destruirase a resistencia do corpo endurecido. O anticonxelante prevén os danos por conxelación mediante dúas formas de evitar a conxelación e mellorar a resistencia inicial do morteiro.
Entre os axentes anticonxelantes de uso común, o nitrito cálcico e o nitrito sódico teñen os mellores efectos anticonxelantes. Dado que o nitrito cálcico non contén ións de potasio nin de sodio, pode reducir a aparición de agregados alcalinos cando se usa no formigón, pero a súa traballabilidade é lixeiramente deficiente cando se usa en morteiro, mentres que o nitrito sódico ten unha mellor traballabilidade. O anticonxelante úsase en combinación cun axente de resistencia temperá e un redutor de auga para obter resultados satisfactorios. Cando o morteiro mesturado en seco con anticonxelante se usa a unha temperatura negativa ultrabaixa, a temperatura da mestura debe aumentarse adecuadamente, como mesturándoa con auga morna.
Se a cantidade de anticonxelante é demasiado alta, reducirá a resistencia do morteiro na fase posterior e a superficie do morteiro endurecido terá problemas como o retorno de álcalis, o que afectará a aparencia e o efecto da capa de decoración da superficie.
Data de publicación: 16 de xaneiro de 2023