U gotovom mortu, dodana količina celuloznog etera je vrlo niska, ali može značajno poboljšati performanse mokrog morta i glavni je aditiv koji utječe na građevinske performanse morta. Razuman odabir celuloznih etera različitih vrsta, različitih viskoziteta, različitih veličina čestica, različitih stupnjeva viskoziteta i dodanih količina pozitivno će utjecati na poboljšanje performansi suhog morta u prahu. Trenutno mnogi mortovi za zidanje i žbukanje imaju slabe performanse zadržavanja vode, a vodena suspenzija će se odvojiti nakon nekoliko minuta stajanja. Zadržavanje vode je važna karakteristika metil celuloznog etera, a to je i karakteristika na koju mnogi domaći proizvođači suhih mortova, posebno oni u južnim regijama s visokim temperaturama, obraćaju pozornost. Čimbenici koji utječu na učinak zadržavanja vode suhog morta uključuju količinu dodanog MC-a, viskoznost MC-a, finoću čestica i temperaturu okoline u kojoj se koristi.
1. Koncept
Celulozni eter je sintetski polimer dobiven kemijskom modifikacijom prirodne celuloze. Celulozni eter je derivat prirodne celuloze. Proizvodnja celuloznog etera razlikuje se od proizvodnje sintetičkih polimera. Njegov najosnovniji materijal je celuloza, prirodni polimerni spoj. Zbog posebnosti prirodne strukture celuloze, sama celuloza nema sposobnost reakcije s eterifikacijskim sredstvima. Međutim, nakon tretmana sredstvom za bubrenje, jake vodikove veze između molekularnih lanaca i lanaca se uništavaju, a aktivnim oslobađanjem hidroksilne skupine postaje reaktivna alkalna celuloza. Dobivanje celuloznog etera.
Svojstva celuloznih etera ovise o vrsti, broju i raspodjeli supstituenata. Klasifikacija celuloznih etera također se temelji na vrsti supstituenata, stupnju eterifikacije, topljivosti i srodnim svojstvima primjene. Prema vrsti supstituenata na molekularnom lancu, mogu se podijeliti na monoeter i miješani eter. MC koji obično koristimo je monoeter, a HPMC je miješani eter. Metil celulozni eter MC je produkt nakon što se hidroksilna skupina na glukoznoj jedinici prirodne celuloze supstituira metoksi skupinom. To je produkt dobiven supstitucijom dijela hidroksilne skupine na jedinici metoksi skupinom, a drugog dijela hidroksipropilnom skupinom. Strukturna formula je [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietil metil celulozni eter HEMC, to su glavne vrste koje se široko koriste i prodaju na tržištu.
Što se tiče topljivosti, mogu se podijeliti na ionske i neionske. Neionski celulozni eteri topljivi u vodi uglavnom se sastoje od dvije serije alkilnih etera i hidroksialkilnih etera. Ionski CMC se uglavnom koristi u sintetičkim deterdžentima, tiskanju i bojanju tekstila, istraživanju hrane i nafte. Neionski MC, HPMC, HEMC itd. uglavnom se koriste u građevinskim materijalima, lateks premazima, medicini, svakodnevnim kemikalijama itd. Koriste se kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode, stabilizator, disperzant i sredstvo za stvaranje filma.
Drugo, zadržavanje vode celuloznog etera
Zadržavanje vode celuloznog etera: U proizvodnji građevinskih materijala, posebno suhog praškastog morta, celulozni eter igra nezamjenjivu ulogu, a posebno u proizvodnji specijalnog morta (modificiranog morta) on je neizostavna i važna komponenta.
Važna uloga celuloznog etera topljivog u vodi u mortu uglavnom ima tri aspekta, jedan je izvrstan kapacitet zadržavanja vode, drugi je utjecaj na konzistenciju i tiksotropiju morta, a treći je interakcija s cementom. Učinak zadržavanja vode celuloznog etera ovisi o apsorpciji vode osnovnog sloja, sastavu morta, debljini sloja morta, potrebi morta za vodom i vremenu vezanja materijala koji se veže. Samo zadržavanje vode celuloznog etera dolazi od topljivosti i dehidracije samog celuloznog etera. Kao što svi znamo, iako molekularni lanac celuloze sadrži veliki broj visoko hidratabilnih OH skupina, nije topljiv u vodi jer celulozna struktura ima visok stupanj kristalnosti.
Sama sposobnost hidratacije hidroksilnih skupina nije dovoljna da pokrije jake vodikove veze i van der Waalsove sile između molekula. Stoga, samo bubri, ali se ne otapa u vodi. Kada se supstituent uvede u molekularni lanac, ne samo da supstituent uništava vodikov lanac, već se uništava i međulančana vodikova veza zbog uklinjanja supstituenta između susjednih lanaca. Što je supstituent veći, veća je udaljenost između molekula. Što je veća udaljenost. Što je veći učinak uništavanja vodikovih veza, celulozni eter postaje topljiv u vodi nakon što se celulozna rešetka proširi i otopina uđe, tvoreći otopinu visoke viskoznosti. Kada temperatura poraste, hidratacija polimera slabi, a voda između lanaca se istiskuje. Kada je učinak dehidracije dovoljan, molekule počinju agregirati, tvoreći trodimenzionalnu mrežnu strukturu gela i savijajući se.
Čimbenici koji utječu na zadržavanje vode u mortu uključuju viskoznost celuloznog etera, količinu dodavanja, finoću čestica i temperaturu upotrebe:
Što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolja učinkovitost zadržavanja vode. Viskoznost je važan parametar performansi MC-a. Trenutno različiti proizvođači MC-a koriste različite metode i instrumente za mjerenje viskoznosti MC-a. Glavne metode su Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde i Brookfield. Za isti proizvod, rezultati viskoznosti izmjereni različitim metodama vrlo su različiti, a neki čak imaju i dvostruke razlike. Stoga se pri usporedbi viskoznosti mora provoditi između istih metoda ispitivanja, uključujući temperaturu, rotor itd.
Općenito govoreći, što je veća viskoznost, to je bolji učinak zadržavanja vode. Međutim, što je veća viskoznost i veća molekularna težina MC-a, odgovarajuće smanjenje njegove topljivosti negativno će utjecati na čvrstoću i građevinske performanse morta. Što je veća viskoznost, to je očitiji učinak zgušnjavanja morta, ali nije izravno proporcionalan. Što je veća viskoznost, to će mokri mort biti viskozniji, odnosno tijekom gradnje to se manifestira kao lijepljenje za strugalicu i visoka adhezija na podlogu. Ali to nije korisno za povećanje strukturne čvrstoće samog mokrog morta. Tijekom gradnje, svojstva protiv slijeganja nisu očita. Naprotiv, neki modificirani metilcelulozni eteri srednje i niske viskoznosti imaju izvrsne performanse u poboljšanju strukturne čvrstoće mokrog morta.
Što je veća količina celuloznog etera dodana mortu, to je bolje zadržavanje vode, a što je veća viskoznost, to je bolje zadržavanje vode.
Što se tiče veličine čestica, što je čestica finija, to je bolje zadržavanje vode. Nakon što velike čestice celuloznog etera dođu u kontakt s vodom, površina se odmah otapa i stvara gel koji obavija materijal i sprječava daljnje infiltriranje molekula vode. Ponekad se ne može ravnomjerno dispergirati i otopiti čak ni nakon dugotrajnog miješanja, stvarajući mutnu flokulentnu otopinu ili aglomeraciju. To uvelike utječe na zadržavanje vode celuloznog etera, a topljivost je jedan od čimbenika za odabir celuloznog etera.
Finoća je također važan pokazatelj performansi metilceluloznog etera. MC koji se koristi za suhi praškasti mort mora biti prah, s niskim udjelom vode, a finoća također zahtijeva da 20%~60% veličine čestica bude manje od 63 μm. Finoća utječe na topljivost metilceluloznog etera. Grubi MC je obično granuliran i lako se otapa u vodi bez aglomeracije, ali brzina otapanja je vrlo spora, pa nije prikladan za upotrebu u suhom praškastom mortu. U suhom praškastom mortu, MC se dispergira među cementnim materijalima kao što su agregat, fino punilo i cement, a samo dovoljno fini prah može izbjeći aglomeraciju metilceluloznog etera prilikom miješanja s vodom. Kada se MC dodaje s vodom za otapanje aglomerata, vrlo ga je teško dispergirati i otopiti.
Gruba finoća MC-a nije samo rasipna, već i smanjuje lokalnu čvrstoću morta. Kada se takav suhi praškasti mort nanosi na veliko područje, brzina stvrdnjavanja lokalnog suhog praškastog morta bit će značajno smanjena, a pukotine će se pojaviti zbog različitih vremena stvrdnjavanja. Za prskani mort s mehaničkom konstrukcijom, zahtjev za finoćom je veći zbog kraćeg vremena miješanja.
Finoća MC-a također ima određeni utjecaj na njegovo zadržavanje vode. Općenito govoreći, za metilcelulozne etere iste viskoznosti, ali različite finoće, pri istoj količini dodavanja, što je finije, to je bolji učinak zadržavanja vode.
Zadržavanje vode MC-a također je povezano s korištenom temperaturom, a zadržavanje vode metil celuloznog etera smanjuje se s porastom temperature. Međutim, u stvarnim primjenama materijala, suhi praškasti mort često se nanosi na vruće podloge na visokim temperaturama (višim od 40 stupnjeva) u mnogim okruženjima, kao što je žbukanje vanjskih zidova pod suncem ljeti, što često ubrzava stvrdnjavanje cementa i stvrdnjavanje suhog praškastog morta. Pad brzine zadržavanja vode dovodi do očitog osjećaja da su pogođeni i obradivost i otpornost na pucanje, te je posebno važno smanjiti utjecaj temperaturnih čimbenika u tim uvjetima.
Iako se aditivi na bazi metil hidroksietil celuloze i etera trenutno smatraju predvodnicima tehnološkog razvoja, njihova ovisnost o temperaturi i dalje će dovesti do slabljenja performansi suhog morta u prahu. Iako se količina metil hidroksietil celuloze povećava (ljetna formula), obradivost i otpornost na pucanje i dalje ne mogu zadovoljiti potrebe upotrebe. Posebnim tretmanom morta, poput povećanja stupnja eterifikacije itd., učinak zadržavanja vode može se održati na višoj temperaturi, tako da se mogu postići bolje performanse u teškim uvjetima.
3. Zgušnjavanje i tiksotropija celuloznog etera
Zgušnjavanje i tiksotropija celuloznog etera: Druga funkcija celuloznog etera - učinak zgušnjavanja ovisi o: stupnju polimerizacije celuloznog etera, koncentraciji otopine, brzini smicanja, temperaturi i drugim uvjetima. Svojstvo želiranja otopine jedinstveno je za alkil celulozu i njezine modificirane derivate. Svojstva želiranja povezana su sa stupnjem supstitucije, koncentracijom otopine i aditivima. Za hidroksialkil modificirane derivate, svojstva gela također su povezana sa stupnjem modifikacije hidroksialkila. Za MC i HPMC niske viskoznosti može se pripremiti 10%-15%-tna otopina, za MC i HPMC srednje viskoznosti može se pripremiti 5%-10%-tna otopina, dok se za MC i HPMC visoke viskoznosti može pripremiti samo 2%-3%-tna otopina. Obično se klasifikacija viskoznosti celuloznog etera također ocjenjuje prema 1%-2%-tnoj otopini.
Visokomolekularni celulozni eter ima visoku učinkovitost zgušnjavanja. U otopini iste koncentracije, polimeri s različitim molekularnim težinama imaju različite viskoznosti. Visok stupanj. Ciljana viskoznost može se postići samo dodavanjem velike količine niskomolekularnog celuloznog etera. Njegova viskoznost malo ovisi o brzini smicanja, a visoka viskoznost doseže ciljanu viskoznost, a potrebna količina dodavanja je mala, a viskoznost ovisi o učinkovitosti zgušnjavanja. Stoga, da bi se postigla određena konzistencija, mora se osigurati određena količina celuloznog etera (koncentracija otopine) i viskoznost otopine. Temperatura gela otopine također se linearno smanjuje s povećanjem koncentracije otopine i gelira na sobnoj temperaturi nakon što dostigne određenu koncentraciju. Koncentracija geliranja HPMC-a je relativno visoka na sobnoj temperaturi.
Konzistencija se također može prilagoditi odabirom veličine čestica i odabirom celuloznih etera s različitim stupnjevima modifikacije. Takozvana modifikacija je uvođenje određenog stupnja supstitucije hidroksialkilnih skupina u strukturu kostura MC-a. Promjenom relativnih vrijednosti supstitucije dvaju supstituenata, odnosno relativnih vrijednosti supstitucije DS i ms metoksi i hidroksialkilnih skupina koje često koristimo. Različiti zahtjevi za performanse celuloznog etera mogu se postići promjenom relativnih vrijednosti supstitucije dvaju supstituenata.
Odnos između konzistencije i modifikacije: dodatak celuloznog etera utječe na potrošnju vode morta, promjena omjera vode i veziva između vode i cementa ima učinak zgušnjavanja, što je veća doza, veća je potrošnja vode.
Celulozni eteri koji se koriste u praškastim građevinskim materijalima moraju se brzo otopiti u hladnoj vodi i osigurati odgovarajuću konzistenciju za sustav. Ako im se da određena brzina smicanja, i dalje postaju flokulantni i koloidni blokovi, što je proizvod loše kvalitete ili loše kvalitete.
Također postoji dobar linearni odnos između konzistencije cementne paste i doze celuloznog etera. Celulozni eter može uvelike povećati viskoznost morta. Što je doza veća, to je učinak očitiji. Vodena otopina celuloznog etera visoke viskoznosti ima visoku tiksotropiju, što je također glavna karakteristika celuloznog etera. Vodene otopine MC polimera obično imaju pseudoplastičnu i netiksotropnu fluidnost ispod temperature geliranja, ali Newtonova svojstva tečenja pri niskim brzinama smicanja. Pseudoplastičnost se povećava s molekularnom težinom ili koncentracijom celuloznog etera, bez obzira na vrstu supstituenta i stupanj supstitucije. Stoga će celulozni eteri iste stupnja viskoznosti, bez obzira na MC, HPMC, HEMC, uvijek pokazivati ista reološka svojstva sve dok se koncentracija i temperatura održavaju konstantnima.
Strukturni gelovi nastaju kada se temperatura povisi, a javljaju se izrazito tiksotropna strujanja. Celulozni eteri visoke koncentracije i niske viskoznosti pokazuju tiksotropiju čak i ispod temperature gela. Ovo svojstvo je od velike koristi za podešavanje nivelacije i slijeganja u konstrukciji građevinskog morta. Ovdje treba objasniti da što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolje zadržavanje vode, ali što je veća viskoznost, veća je relativna molekularna težina celuloznog etera i odgovarajuće smanjenje njegove topljivosti, što negativno utječe na koncentraciju morta i građevinske performanse. Što je veća viskoznost, to je očitiji učinak zgušnjavanja morta, ali nije potpuno proporcionalan. Neki imaju srednju i nisku viskoznost, ali modificirani celulozni eter ima bolje performanse u poboljšanju strukturne čvrstoće mokrog morta. S povećanjem viskoznosti poboljšava se zadržavanje vode celuloznog etera. 4. Usporavanje celuloznog etera
Usporavanje celuloznog etera: Treća funkcija celuloznog etera je odgađanje procesa hidratacije cementa. Celulozni eter daje mortu razna korisna svojstva, a također smanjuje ranu toplinu hidratacije cementa i odgađa dinamički proces hidratacije cementa. To je nepovoljno za upotrebu morta u hladnim regijama. Ovaj učinak usporavanja uzrokovan je adsorpcijom molekula celuloznog etera na produkte hidratacije kao što su CSH i Ca(OH)2. Zbog povećanja viskoznosti otopine u porama, celulozni eter smanjuje pokretljivost iona u otopini, čime se odgađa proces hidratacije.
Vrijeme objave: 04.02.2023.