Čimbenici koji utječu na zadržavanje vode celuloznih etera

Celulozni eteri su važna klasa polimernih materijala topivih u vodi, koji se široko koriste u građevinarstvu, medicini, prehrambenoj, kemikalijama za svakodnevnu upotrebu i drugim industrijama. U području građevinarstva (kao što su suhi mortovi, ljepilo za pločice, praškasti kit itd.), jedno od najvažnijih svojstavacelulozni eterije njegovo zadržavanje vode, odnosno može zadržati vodu u sustavu tijekom upotrebe kako bi spriječio isparavanje ili prebrzo upijanje vode, čime se osigurava konstrukcija i konačne performanse materijala. Mnogo je čimbenika koji utječu na zadržavanje vode celuloznih etera, uglavnom uključujući njegovu kemijsku strukturu, stupanj supstitucije, viskoznost, količinu dodavanja, veličinu čestica, brzinu otapanja i vanjske čimbenike okoliša.

1. Čimbenici samih celuloznih etera

Stupanj supstitucije (DS) i ujednačenost

Stupanj supstitucije odnosi se na prosječan broj hidroksilnih skupina u molekulama celuloze zamijenjenih eterskim skupinama. Općenito, što je veći stupanj supstitucije, to je jača hidrofilnost celuloznih etera i bolji kapacitet zadržavanja vode. Međutim, postoji i određena kritična vrijednost. Previsoka vrijednost dovest će do prekomjerne topljivosti i prekomjernog podmazivanja, što će utjecati na stabilnost strukture materijala.

Ujednačenost supstitucije je također ključna. Što je supstitucija ujednačenija, to je stabilnija mrežna struktura koju tvori celulozni eter u vodi i učinkovitije može zadržati vlagu.

Viskoznost

Viskoznost celuloznog etera u vodi izravno utječe na njegovu „sposobnost brtvljenja“ vlage. Općenito govoreći, visokoviskozni celulozni eteri (kao što su HPMC, HEMC itd.) mogu formirati gušću trodimenzionalnu mrežnu strukturu, ograničiti brzinu migracije vode i time poboljšati zadržavanje vode. Međutim, previsoka viskoznost utjecat će na operabilnost materijala, kao što je povećana teškoća u konstrukciji ili neravnomjeran premaz.

Molekularna težina i stupanj polimerizacije

Što je veća molekularna težina celuloznog etera, to je jače ispreplitanje između segmenata lanca, viskoznija je formirana koloidna otopina i jače zadržavanje vode. Međutim, potrebno je pronaći ravnotežu između visokog zadržavanja vode i lake topljivosti.

Veličina i disperzibilnost čestica

Veličina čestica sirovog praha celuloznog etera utječe na njegovu brzinu otapanja i disperziju u vodi. Što je veličina čestica manja, to je brža brzina otapanja i lakše se ravnomjerno raspoređuju u materijalu, čime se bolje zadržava voda. Međutim, previše fini prah lako apsorbira vlagu i aglomerira tijekom skladištenja i transporta, što utječe na performanse.

2. Koristite formulu i faktore povezane sa sustavom

Dodatni iznos

Količina celuloznog etera dodanog u formulu izravno utječe na performanse zadržavanja vode. Obično se, kako se dodana količina povećava, zadržavanje vode značajno poboljšava, ali nakon prekoračenja određenog raspona, učinak povećanja težit će zasićenju, što će utjecati i na troškove i performanse konstrukcije.

Apsorpcija vode drugih sirovina

Apsorpcija vode sirovina poput cementa, gipsa, pijeska itd. također će utjecati na zadržavanje vode. Materijali s jakom apsorpcijom vode brzo će apsorbirati vodu iz sustava, ubrzati sušenje i učiniti učinak zadržavanja vode celuloznog etera značajnijim. Stoga je u ovoj vrsti sustava potreban celulozni eter veće viskoznosti ili veće količine dodavanja.

Omjer vode i cementa (W/C)

U građevinskim materijalima, promjene u omjeru vode i cementa također utječu na zadržavanje vode u celuloznom eteru. Kada je omjer vode i cementa nizak, u sustavu je manje vode, a tlak zadržavanja vode u celuloznom eteru je veći; kada je omjer vode i cementa visok, u sustavu ima dovoljno vode, a celulozni eter može učinkovitije odgoditi gubitak vode.

3. Čimbenici okoliša

Temperatura

Povećanje temperature ubrzat će isparavanje vode i postaviti veće zahtjeve za zadržavanje vode celuloznog etera. Posebno u vrućim i suhim okruženjima, ako je performansa zadržavanja vode celuloznog etera slaba, lako je uzrokovati pucanje, prašenje i nedovoljnu čvrstoću morta, kita i drugih građevinskih materijala.

Treba napomenuti da će se topljivost celuloznog etera na visokoj temperaturi također promijeniti, a neke vrste će se pretvoriti u gel, što utječe na njegovu funkciju kontrole vlage.

Vlažnost i brzina vjetra

Kada je vlažnost zraka niska, a brzina vjetra velika, isparavanje vode se ubrzava i sustav je skloniji gubitku vode, što zahtijeva učinkovitije sredstvo za zadržavanje vode. U okruženju visoke vlažnosti, voda se ne gubi lako, a tlak zadržavanja vode celuloznog etera je relativno mali.

4. Faktori gradnje

Debljina premaza i način rada

Tankoslojni premaz vjerojatnije će gubiti vodu nego debeli sloj, pa se tankoslojna konstrukcija više oslanja na celulozni eter s visokim zadržavanjem vode. Istovremeno, ujednačenost miješanja, metoda premazivanja (mehanička ili ručna), brzina upijanja vode podloge itd. također će utjecati na stvarne performanse zadržavanja vode.

Apsorpcija vode podloge

Na primjer, apsorpcija vode podloga poput cigle, betona i gipsanih ploča je različita, što će utjecati na sposobnost celuloznog etera da zadrži vodu. Što je podloga upijajuća, brže će upiti vodu iz morta, a celulozni eter mora brzo stvoriti barijeru koja zadržava vodu.

Thesvojstvo zadržavanja vode celuloznog eteraje svojstvo određeno više faktora. Njegova vlastita struktura (kao što su stupanj supstitucije, viskoznost, veličina čestica), uvjeti korištenja (temperatura, vlažnost, brzina vjetra) i građevinska formula (dodana količina, omjer vode i cementa, karakteristike sirovine) imat će značajan utjecaj na njegove performanse. Stoga, prilikom primjene, vrstu i količinu celuloznog etera treba razumno odabrati prema specifičnom scenariju upotrebe i dizajnu formule kako bi se postigao najbolji učinak zadržavanja vode i građevinske performanse.