1. Fungsi utama eter selulosa
Pada mortar siap pakai, eter selulosa merupakan aditif utama yang ditambahkan dalam jumlah sangat sedikit namun dapat secara signifikan meningkatkan kinerja mortar basah dan memengaruhi kinerja konstruksi mortar.
2. Jenis-jenis eter selulosa
Produksi eter selulosa terutama dibuat dari serat alami melalui pelarutan alkali, reaksi pencangkokan (eterifikasi), pencucian, pengeringan, penggilingan, dan proses lainnya.
Berdasarkan bahan baku utamanya, serat alami dapat dibagi menjadi: serat kapas, serat cedar, serat beech, dan lain-lain. Tingkat polimerisasinya bervariasi, yang memengaruhi viskositas akhir produknya. Saat ini, produsen selulosa utama menggunakan serat kapas (produk sampingan dari nitroselulosa) sebagai bahan baku utama.
Eter selulosa dapat dibagi menjadi ionik dan nonionik. Jenis ionik terutama meliputi garam karboksimetil selulosa, dan jenis nonionik terutama meliputi metil selulosa, metil hidroksietil (propil) selulosa, hidroksietil selulosa, dan lain-lain.
Saat ini, eter selulosa yang digunakan dalam mortar siap pakai terutama adalah metil selulosa eter (MC), metil hidroksietil selulosa eter (MHEC), metil hidroksipropil selulosa eter (MHPG), dan hidroksipropil metil selulosa eter (HPMC). Dalam mortar siap pakai, karena selulosa ionik (garam karboksimetil selulosa) tidak stabil di hadapan ion kalsium, jarang digunakan dalam produk siap pakai yang menggunakan semen, kapur padam, dll. sebagai bahan pengikat. Di beberapa tempat di Tiongkok, garam karboksimetil selulosa digunakan sebagai pengental untuk beberapa produk interior yang diproses dengan pati termodifikasi sebagai bahan pengikat utama dan bubuk Shuangfei sebagai pengisi. Produk ini rentan terhadap jamur dan tidak tahan air, dan sekarang sedang dihentikan penggunaannya. Hidroksietil selulosa juga digunakan dalam beberapa produk siap pakai, tetapi memiliki pangsa pasar yang sangat kecil.
3. Indikator kinerja utama eter selulosa
(1) Kelarutan
Selulosa adalah senyawa polimer polihidroksi yang tidak larut maupun meleleh. Setelah eterifikasi, selulosa larut dalam air, larutan alkali encer, dan pelarut organik, serta memiliki sifat termoplastisitas. Kelarutan terutama bergantung pada empat faktor: pertama, kelarutan bervariasi dengan viskositas, semakin rendah viskositas, semakin besar kelarutannya. Kedua, karakteristik gugus yang dimasukkan dalam proses eterifikasi, semakin besar gugus yang dimasukkan, semakin rendah kelarutannya; semakin polar gugus yang dimasukkan, semakin mudah eter selulosa larut dalam air. Ketiga, derajat substitusi dan distribusi gugus tereterifikasi dalam makromolekul. Sebagian besar eter selulosa hanya dapat larut dalam air pada derajat substitusi tertentu. Keempat, derajat polimerisasi eter selulosa, semakin tinggi derajat polimerisasi, semakin kurang larut; semakin rendah derajat polimerisasi, semakin luas rentang derajat substitusi yang dapat larut dalam air.
(2) Retensi air
Kemampuan menahan air merupakan kinerja penting dari eter selulosa, dan juga merupakan kinerja yang diperhatikan oleh banyak produsen bubuk kering domestik, terutama yang berada di wilayah selatan dengan suhu tinggi. Faktor-faktor yang memengaruhi efek penahanan air pada mortar meliputi jumlah eter selulosa yang ditambahkan, viskositas, kehalusan partikel, dan suhu lingkungan penggunaan. Semakin tinggi jumlah eter selulosa yang ditambahkan, semakin baik efek penahanan airnya; semakin tinggi viskositasnya, semakin baik efek penahanan airnya; semakin halus partikelnya, semakin baik efek penahanan airnya.
(3) Viskositas
Viskositas merupakan parameter penting dari produk eter selulosa. Saat ini, berbagai produsen eter selulosa menggunakan metode dan instrumen yang berbeda untuk mengukur viskositas. Untuk produk yang sama, hasil pengukuran viskositas dengan metode yang berbeda sangat berbeda, bahkan ada yang perbedaannya dua kali lipat. Oleh karena itu, ketika membandingkan viskositas, perbandingan harus dilakukan dengan metode pengujian yang sama, termasuk suhu, rotor, dan lain-lain.
Secara umum, semakin tinggi viskositas, semakin baik efek retensi airnya. Namun, semakin tinggi viskositas, semakin tinggi berat molekul eter selulosa, dan penurunan kelarutannya akan berdampak negatif pada kekuatan dan kinerja konstruksi mortar. Semakin tinggi viskositas, semakin jelas efek pengentalan pada mortar, tetapi tidak berbanding lurus. Semakin tinggi viskositas, semakin kental mortar basah. Selama konstruksi, hal ini terlihat sebagai lengket pada pengikis dan daya rekat yang tinggi pada substrat. Namun, hal ini tidak membantu meningkatkan kekuatan struktural mortar basah itu sendiri. Selama konstruksi, kinerja anti-melorot tidak begitu jelas. Sebaliknya, beberapa eter metil selulosa termodifikasi dengan viskositas sedang dan rendah memiliki kinerja yang sangat baik dalam meningkatkan kekuatan struktural mortar basah.
(4) Kehalusan partikel:
Selulosa eter yang digunakan untuk mortar siap pakai harus berbentuk bubuk, dengan kadar air rendah, dan kehalusannya juga harus 20% hingga 60% dari ukuran partikel kurang dari 63 μm. Kehalusan ini memengaruhi kelarutan selulosa eter. Selulosa eter kasar biasanya berbentuk butiran, yang mudah terdispersi dan larut dalam air tanpa menggumpal, tetapi laju pelarutannya sangat lambat, sehingga tidak cocok untuk digunakan dalam mortar siap pakai (beberapa produk domestik bersifat flokulan, tidak mudah terdispersi dan larut dalam air, dan mudah menggumpal). Dalam mortar siap pakai, selulosa eter didispersikan di antara agregat, pengisi halus, dan semen serta bahan pengikat lainnya. Hanya bubuk yang cukup halus yang dapat menghindari penggumpalan selulosa eter saat dicampur dengan air. Ketika selulosa eter ditambahkan dengan air untuk melarutkan penggumpalan, sangat sulit untuk terdispersi dan larut.
(5) Modifikasi eter selulosa
Modifikasi eter selulosa merupakan perluasan kinerjanya, dan ini adalah bagian terpenting. Sifat-sifat eter selulosa dapat ditingkatkan untuk mengoptimalkan kemampuan pembasahan, dispersibilitas, adhesi, pengentalan, emulsifikasi, retensi air, dan sifat pembentukan film, serta impermeabilitasnya terhadap minyak.
4. Pengaruh suhu lingkungan terhadap retensi air pada mortar
Retensi air eter selulosa menurun seiring dengan peningkatan suhu. Dalam aplikasi material praktis, mortar sering diaplikasikan pada substrat panas pada suhu tinggi (lebih tinggi dari 40°C) di banyak lingkungan. Penurunan retensi air mengakibatkan dampak yang nyata pada kemampuan kerja dan ketahanan retak. Ketergantungannya pada suhu akan tetap menyebabkan melemahnya sifat mortar, dan sangat penting untuk mengurangi pengaruh faktor suhu dalam kondisi ini. Resep mortar disesuaikan dengan tepat, dan banyak perubahan penting dilakukan pada resep musiman. Meskipun meningkatkan dosis (formula musim panas), kemampuan kerja dan ketahanan retak masih belum dapat memenuhi kebutuhan penggunaan, yang memerlukan beberapa perlakuan khusus pada eter selulosa, seperti meningkatkan derajat eterifikasi, dll., sehingga efek retensi air dapat dicapai pada suhu yang relatif tinggi. Efeknya tetap lebih baik ketika suhu tinggi, sehingga memberikan kinerja yang lebih baik dalam kondisi yang keras.
5. Aplikasi pada mortar siap pakai
Dalam mortar siap pakai, eter selulosa berperan sebagai penahan air, pengental, dan meningkatkan kinerja konstruksi. Kinerja penahan air yang baik memastikan bahwa mortar tidak akan mengalami pengamplasan, penghalusan, dan penurunan kekuatan akibat kekurangan air dan hidrasi yang tidak sempurna. Efek pengentalan sangat meningkatkan kekuatan struktural mortar basah. Penambahan eter selulosa dapat secara signifikan meningkatkan viskositas basah mortar, dan memiliki viskositas yang baik terhadap berbagai substrat, sehingga meningkatkan kinerja dinding mortar basah dan mengurangi pemborosan. Selain itu, peran eter selulosa dalam berbagai produk juga berbeda. Misalnya, dalam perekat ubin, eter selulosa dapat meningkatkan waktu pengeringan dan menyesuaikan waktu; dalam mortar semprot mekanis, dapat meningkatkan kekuatan struktural mortar basah; dalam perataan sendiri, dapat mencegah penurunan, segregasi, dan stratifikasi. Oleh karena itu, sebagai aditif penting, eter selulosa banyak digunakan dalam mortar bubuk kering.
Waktu posting: 11 Januari 2023