モルタル中のセルロースは、どのように保水性に役割を果たしているのか?

建築材料、特に乾燥粉末モルタルの製造において、セルロースエーテル水溶性セルロースエーテルは、特に特殊モルタル(改質モルタル)の製造において重要な役割を果たし、重要な成分です。モルタルにおける水溶性セルロースエーテルの重要な役割は、主にその優れた保水性にあります。セルロースエーテルの保水性は、下地層の吸水率、モルタルの組成、モルタル層の厚さ、モルタルの必要水量、および硬化材の硬化時間によって異なります。

多くの石積み用モルタルや左官用モルタルは保水性が低く、数分放置すると水とスラリーが分離してしまう。メチルセルロースエーテルの保水性は重要な性能であり、特に高温の南部地域をはじめとする多くの国内乾式モルタルメーカーが注目している性能でもある。乾式粉末モルタルの保水性に影響を与える要因としては、添加量、粘度、粒子の細かさ、使用環境の温度などが挙げられる。

水分保持セルロースエーテルそれ自体はセルロースエーテル自体の溶解性と脱水に由来します。周知のように、セルロース分子鎖は多数の高水和性OH基を含んでいますが、セルロース構造は結晶度が高いため、水には溶けません。ヒドロキシル基の水和能力だけでは、分子間の強い水素結合とファンデルワールス力を覆うには不十分です。そのため、水に溶けるのではなく、膨潤するだけです。分子鎖に置換基が導入されると、置換基が水素鎖を破壊するだけでなく、隣接する鎖の間に置換基が挟み込まれることで鎖間水素結合も破壊されます。置換基が大きいほど、分子間の距離が大きくなり、水素結合を破壊する効果も大きくなります。セルロース格子が膨張して溶液が入り込むと、セルロースエーテルは水溶性になり、高粘度の溶液が形成されます。温度が上昇すると、ポリマーの水分保持能力が低下し、鎖間の水が押し出される。脱水効果が十分に高まると、分子が凝集し始め、三次元ネットワーク構造のゲルを形成して折り畳まれる。

一般的に、粘度が高いほど保水効果は向上します。しかし、粘度が高く分子量も高いほど、溶解度が低下し、モルタルの強度と施工性能に悪影響を及ぼします。粘度が高いほどモルタルの増粘効果は顕著になりますが、直接比例するわけではありません。粘度が高いほど湿潤モルタルの粘性が高くなり、施工時にはスクレーパーへの付着性や下地への高い接着性として現れます。しかし、湿潤モルタル自体の構造強度を高めることには役立ちません。施工中の垂れ防止性能は顕著ではありません。逆に、中低粘度で変性メチルモルタルの中には、セルロースエーテル湿潤モルタルの構造強度を向上させる上で優れた性能を発揮する。


投稿日時:2024年4月25日