Целлюлоза эфирі
Целлюлоза эфирі - белгілі бір жағдайларда сілтілік целлюлоза мен эфирлендіргіш агенттің реакциясы арқылы түзілетін өнімдер сериясының жалпы атауы. Сілтілік целлюлоза әртүрлі эфирлендіргіш агенттермен алмастырылып, әртүрлі целлюлоза эфирлері алынады. Орынбастардың иондану қасиеттеріне сәйкес, целлюлоза эфирлерін екі санатқа бөлуге болады: иондық (мысалы, карбоксиметилцеллюлоза) және иондық емес (мысалы, метилцеллюлоза). Орынбастың түріне сәйкес, целлюлоза эфирін моноэфирге (мысалы, метилцеллюлоза) және аралас эфирге (мысалы, гидроксипропил метилцеллюлоза) бөлуге болады. Әртүрлі ерігіштігіне байланысты оны суда еритін (мысалы, гидроксиэтилцеллюлоза) және органикалық еріткіште еритін (мысалы, этилцеллюлоза) және т.б. бөлуге болады. Құрғақ аралас ерітінді негізінен суда еритін целлюлозадан тұрады, ал суда еритін целлюлоза лезде типті және беттік өңделген кешіктірілген еріту типті болып бөлінеді.
Целлюлоза эфирінің ерітіндідегі әсер ету механизмі келесідей:
(1) Ерітіндідегі целлюлоза эфирі суда ерігеннен кейін, беттік белсенділіктің арқасында жүйеде цементті материалдың тиімді және біркелкі таралуы қамтамасыз етіледі, ал целлюлоза эфирі қорғаныш коллоид ретінде қатты бөлшектерді «орайды» және оның сыртқы бетінде майлағыш пленка қабаты пайда болады, бұл ерітінді жүйесін тұрақты етеді, сонымен қатар араластыру процесінде ерітіндінің сұйықтығын және құрылымның тегістігін жақсартады.
(2) Өзінің молекулалық құрылымына байланысты целлюлоза эфирі ерітіндісі ерітіндідегі судың жоғалуын жеңілдетеді және оны ұзақ уақыт бойы біртіндеп босатады, бұл ерітіндіге суды жақсы ұстау және жұмысқа жарамдылық береді.
1. Метилцеллюлоза (MC)
Тазартылған мақта сілтімен өңделгеннен кейін, метан хлоридімен этерификация агенті ретінде бірқатар реакциялар арқылы целлюлоза эфирі түзіледі. Әдетте, алмастыру дәрежесі 1,6 ~ 2,0 құрайды, ал ерігіштігі де әртүрлі алмастыру дәрежесімен ерекшеленеді. Ол иондық емес целлюлоза эфиріне жатады.
(1) Метилцеллюлоза суық суда ериді, ыстық суда еруі қиын болады. Оның сулы ерітіндісі рН=3~12 аралығында өте тұрақты. Ол крахмалмен, гуар шайырымен және т.б. және көптеген беттік белсенді заттармен жақсы үйлесімді. Температура гельдену температурасына жеткенде, гельдену жүреді.
(2) Метилцеллюлозаның суды ұстауы оның қосылу мөлшеріне, тұтқырлығына, бөлшектердің ұсақтығына және еру жылдамдығына байланысты. Әдетте, қосу мөлшері көп, ұсақтығы аз, ал тұтқырлығы көп болса, суды ұстау жылдамдығы жоғары болады. Олардың ішінде қосу мөлшері суды ұстау жылдамдығына ең үлкен әсер етеді, ал тұтқырлық деңгейі суды ұстау жылдамдығына тікелей пропорционалды емес. Еру жылдамдығы негізінен целлюлоза бөлшектерінің беткі модификация дәрежесіне және бөлшектердің ұсақтығына байланысты. Жоғарыда аталған целлюлоза эфирлерінің ішінде метилцеллюлоза мен гидроксипропилметилцеллюлозаның суды ұстау жылдамдығы жоғары.
(3) Температураның өзгеруі метилцеллюлозаның суды ұстап тұру жылдамдығына айтарлықтай әсер етеді. Әдетте, температура неғұрлым жоғары болса, суды ұстап тұру соғұрлым нашар болады. Егер ерітінді температурасы 40°C-тан асса, метилцеллюлозаның суды ұстап тұруы айтарлықтай төмендейді, бұл ерітіндінің құрылымына айтарлықтай әсер етеді.
(4) Метилцеллюлоза ерітіндінің құрылымы мен адгезиясына айтарлықтай әсер етеді. Мұндағы «адгезия» жұмысшының аппликатор құралы мен қабырға негізі арасында сезілетін адгезия күшін, яғни ерітіндінің ығысу кедергісін білдіреді. Адгезия жоғары, ерітіндінің ығысу кедергісі жоғары, жұмысшыларға пайдалану процесінде қажет болатын беріктік те жоғары, ал ерітіндінің құрылымдық өнімділігі нашар. Целлюлоза эфир өнімдерінде метилцеллюлозаның адгезиясы орташа деңгейде болады.
2. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ЖМҚЦ)
Гидроксипропил метилцеллюлозасы - соңғы жылдары өндірісі мен тұтынуы тез өсіп келе жатқан целлюлоза түрі. Бұл тазартылған мақтадан сілтілеуден кейін пропилен оксиді мен метилхлоридті эфирлеу агенті ретінде пайдаланып, бірқатар реакциялар арқылы жасалған иондық емес целлюлоза аралас эфирі. Алмастыру дәрежесі әдетте 1,2 ~ 2,0 құрайды. Оның қасиеттері метоксил мөлшері мен гидроксипропил мөлшерінің әртүрлі қатынасына байланысты әртүрлі.
(1) Гидроксипропил метилцеллюлозасы суық суда оңай ериді және ыстық суда еру кезінде қиындықтарға тап болады. Бірақ оның ыстық судағы гельдену температурасы метилцеллюлозаға қарағанда айтарлықтай жоғары. Суық судағы ерігіштігі метилцеллюлозамен салыстырғанда айтарлықтай жақсарған.
(2) Гидроксипропил метилцеллюлозаның тұтқырлығы оның молекулалық салмағымен байланысты, ал молекулалық салмағы неғұрлым үлкен болса, тұтқырлығы соғұрлым жоғары болады. Температура оның тұтқырлығына да әсер етеді, температура жоғарылаған сайын тұтқырлық төмендейді. Дегенмен, оның жоғары тұтқырлығы метилцеллюлозаға қарағанда төмен температуралық әсерге ие. Оның ерітіндісі бөлме температурасында сақталған кезде тұрақты болады.
(3) Гидроксипропил метилцеллюлозаның суды ұстауы оның қосылу мөлшеріне, тұтқырлығына және т.б. байланысты, ал сол қосылу мөлшеріндегі суды ұстау жылдамдығы метилцеллюлозаға қарағанда жоғары.
(4) Гидроксипропил метилцеллюлоза қышқыл мен сілтіге тұрақты, ал оның сулы ерітіндісі рН=2~12 аралығында өте тұрақты. Каустикалық сода мен әк суы оның жұмысына аз әсер етеді, бірақ сілті оның еруін тездетіп, тұтқырлығын арттыра алады. Гидроксипропил метилцеллюлоза қарапайым тұздарға тұрақты, бірақ тұз ерітіндісінің концентрациясы жоғары болған кезде гидроксипропил метилцеллюлоза ерітіндісінің тұтқырлығы артады.
(5) Гидроксипропил метилцеллюлозасын біркелкі және жоғары тұтқырлықтағы ерітінді жасау үшін суда еритін полимер қосылыстарымен араластыруға болады. Мысалы, поливинил спирті, крахмал эфирі, өсімдік шайыры және т.б.
(6) Гидроксипропил метилцеллюлозасы метилцеллюлозаға қарағанда ферменттерге төзімділігі жоғары, ал оның ерітіндісінің метилцеллюлозаға қарағанда ферменттермен ыдырауы ықтималдығы аз.
(7) Гидроксипропил метилцеллюлозаның ерітінді конструкциясына адгезиясы метилцеллюлозаға қарағанда жоғары.
3. Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ)
Ол сілтілікпен өңделген тазартылған мақтадан жасалған және ацетонның қатысуымен этилен оксидімен этерификация агенті ретінде әрекеттеседі. Алмастыру дәрежесі әдетте 1,5 ~ 2,0 құрайды. Күшті гидрофильділікке ие және ылғалды оңай сіңіреді.
(1) Гидроксиэтилцеллюлоза суық суда ериді, бірақ ыстық суда еруі қиын. Оның ерітіндісі жоғары температурада тұрақты, гель түзбейді. Оны ерітіндіде жоғары температурада ұзақ уақыт пайдалануға болады, бірақ оның суды ұстауы метилцеллюлозаға қарағанда төмен.
(2) Гидроксиэтилцеллюлоза жалпы қышқыл мен сілтіге төзімді. Сілті оның еруін тездетіп, тұтқырлығын аздап арттыра алады. Оның судағы дисперсиясы метилцеллюлоза мен гидроксипропилметилцеллюлозаға қарағанда сәл нашар.
(3) Гидроксиэтилцеллюлоза ерітінді үшін жақсы салбырауға қарсы қасиеттерге ие, бірақ цемент үшін оның баяулау уақыты ұзағырақ.
(4) Кейбір отандық кәсіпорындар шығаратын гидроксиэтилцеллюлозаның өнімділігі судың көптігі мен күлдің көптігіне байланысты метилцеллюлозаға қарағанда әлдеқайда төмен.
4. Карбоксиметилцеллюлоза (CMC)
Иондық целлюлоза эфирі сілтімен өңдеуден кейін табиғи талшықтардан (мақта және т.б.) жасалады, натрий монохлорацетат эфирлеу агенті ретінде қолданылады және бірқатар реакциялық өңдеулерден өтеді. Алмастыру дәрежесі әдетте 0,4 ~ 1,4 құрайды, және оның өнімділігі алмастыру дәрежесіне қатты әсер етеді.
(1) Карбоксиметилцеллюлоза гигроскопиялық болып табылады және жалпы жағдайда сақталған кезде оның құрамында су көбірек болады.
(2) Карбоксиметилцеллюлозаның сулы ерітіндісі гель түзбейді, ал тұтқырлық температураның жоғарылауымен төмендейді. Температура 50°C-тан асқанда, тұтқырлық қайтымсыз болады.
(3) Оның тұрақтылығына рН қатты әсер етеді. Әдетте, оны гипс негізіндегі ерітіндіде қолдануға болады, бірақ цемент негізіндегі ерітіндіде қолдануға болмайды. Жоғары сілтілі болған кезде тұтқырлығын жоғалтады.
(4) Оның суды ұстау қабілеті метилцеллюлозаға қарағанда әлдеқайда төмен. Ол гипс негізіндегі ерітіндіге баяулататын әсер етеді және беріктігін төмендетеді. Дегенмен, карбоксиметилцеллюлозаның бағасы метилцеллюлозаға қарағанда айтарлықтай төмен.
Қайта еритін полимерлі каучук ұнтағы
Қайта еритін резеңке ұнтағы арнайы полимерлі эмульсияны шашыратып кептіру арқылы өңделеді. Өңдеу процесінде қорғаныш коллоидты, кептіруге қарсы агентті және т.б. алмастырылмайтын қоспаларға айналады. Кептірілген резеңке ұнтағы - 80-100 мм сфералық бөлшектердің бірігіп жиналуы. Бұл бөлшектер суда ериді және бастапқы эмульсия бөлшектерінен сәл үлкенірек тұрақты дисперсия түзеді. Бұл дисперсия сусыздандыру мен кептіруден кейін қабықша түзеді. Бұл қабықша жалпы эмульсиялық қабықша түзілуі сияқты қайтымсыз және сумен кездескенде қайта ериді. Дисперсиялар.
Қайта еритін резеңке ұнтағын келесідей бөлуге болады: стирол-бутадиен сополимері, үшіншілік көмірқышқыл этилен сополимері, этилен-ацетат сірке қышқылының сополимері және т.б., және осыған сүйене отырып, өнімділікті жақсарту үшін силикон, винил лаураты және т.б. егіледі. Әртүрлі модификация шаралары қайта еритін резеңке ұнтағын суға төзімділік, сілтіге төзімділік, ауа райына төзімділік және икемділік сияқты әртүрлі қасиеттерге ие етеді. Құрамында винил лаураты және силикон бар, бұл резеңке ұнтағының жақсы гидрофобтылығын қамтамасыз етеді. Жоғары тармақталған винил үшіншілік карбонаты, төмен Tg мәні және жақсы икемділік.
Мұндай резеңке ұнтақтарын ерітіндіге жаққан кезде, олардың барлығы цементтің қату уақытына кешіктіретін әсер етеді, бірақ кешіктіретін әсер ұқсас эмульсияларды тікелей жаққаннан гөрі аз. Салыстырмалы түрде, стирол-бутадиен ең үлкен баяулататын әсерге ие, ал этилен-винилацетат ең аз баяулататын әсерге ие. Егер мөлшер тым аз болса, ерітіндінің өнімділігін жақсарту әсері айқын емес.
Полипропилен талшықтары
Полипропилен талшығы шикізат ретінде полипропиленнен және тиісті мөлшерде модификатордан жасалған. Талшықтың диаметрі әдетте шамамен 40 микрон, созылу беріктігі 300 ~ 400 мПа, серпімділік модулі ≥3500 мПа, ал максималды созылу 15 ~ 18%. Оның өнімділік сипаттамалары:
(1) Полипропилен талшықтары ерітіндіде үш өлшемді кездейсоқ бағытта біркелкі таралған, бұл желілік арматура жүйесін құрайды. Егер ерітіндінің әр тоннасына 1 кг полипропилен талшығы қосылса, 30 миллионнан астам монофиламент талшықтарын алуға болады.
(2) Ерітіндіге полипропилен талшығын қосу пластикалық күйдегі ерітіндінің кішірею жарықтарын тиімді түрде азайта алады. Бұл жарықтар көрінсе де, көрінбесе де. Және бұл жаңа ерітіндінің беткі қабатының қан кетуін және агрегаттардың шөгуін айтарлықтай азайта алады.
(3) Ерітіндімен қатайтылған корпус үшін полипропилен талшығы деформациялық жарықтар санын айтарлықтай азайта алады. Яғни, ерітіндімен қатайтылған корпус деформацияға байланысты кернеу тудырған кезде, ол кернеуге қарсы тұра алады және оны өткізе алады. Ерітіндімен қатайтылған корпус жарылғанда, ол жарықшақтың ұшындағы кернеу концентрациясын пассивтендіріп, жарықшақтың кеңеюін шектей алады.
(4) Полипропилен талшықтарын ерітінді өндірісінде тиімді дисперсиялау қиын мәселеге айналады. Араластыру жабдықтары, талшық түрі мен мөлшері, ерітінді қатынасы және оның технологиялық параметрлері дисперсияға әсер ететін маңызды факторларға айналады.
ауа өткізгіш агент
Ауа өткізгіш агент - бұл физикалық әдістермен жаңа бетонда немесе ерітіндіде тұрақты ауа көпіршіктерін түзе алатын беттік белсенді заттың бір түрі. Негізінен: канифоль және оның термиялық полимерлері, иондық емес беттік белсенді заттар, алкилбензол сульфонаттары, лигносульфонаттар, карбон қышқылдары және олардың тұздары және т.б.
Ауа өткізгіш агенттер көбінесе сылақ ерітінділері мен қалау ерітінділерін дайындау үшін қолданылады. Ауа өткізгіш агентті қосу ерітіндінің өнімділігінде кейбір өзгерістерге әкеледі.
(1) Ауа көпіршіктерінің пайда болуына байланысты жаңадан араластырылған ерітіндінің жеңілдігі мен құрылысын арттыруға, сондай-ақ қан кетуді азайтуға болады.
(2) Ауа өткізгіш агентті қолдану ерітіндідегі қалыптардың беріктігі мен серпімділігін төмендетеді. Егер ауа өткізгіш агент пен суды азайтатын агент бірге қолданылса және арақатынасы тиісті болса, беріктік мәні төмендемейді.
(3) Қатайтылған ерітіндінің аязға төзімділігін айтарлықтай жақсарта алады, ерітіндінің өткізбеушілігін жақсартады және қатайтылған ерітіндінің эрозияға төзімділігін жақсартады.
(4) Ауа өткізгіш агент ерітіндінің ауа құрамын арттырады, бұл ерітіндінің кішіреюін арттырады, ал кішірею мәнін суды азайтатын агент қосу арқылы тиісті түрде азайтуға болады.
Қосылған ауа өткізгіш агенттің мөлшері өте аз болғандықтан, әдетте цементті материалдардың жалпы мөлшерінің бірнеше он мыңнан бір бөлігін ғана құрайтындықтан, ерітінді өндірісі кезінде оның дәл өлшеніп, араластырылуын қамтамасыз ету қажет; араластыру әдістері мен араластыру уақыты сияқты факторлар ауа өткізгіш мөлшеріне айтарлықтай әсер етеді. Сондықтан, қазіргі отандық өндіріс және құрылыс жағдайында ерітіндіге ауа өткізгіш агенттерді қосу көптеген тәжірибелік жұмыстарды қажет етеді.
ерте күш беретін агент
Бетон мен ерітіндінің ерте беріктігін арттыру үшін қолданылатын сульфатты ерте берік агенттер, негізінен натрий сульфаты, натрий тиосульфаты, алюминий сульфаты және калий алюминий сульфаты сияқты жиі қолданылады.
Әдетте, сусыз натрий сульфаты кеңінен қолданылады, оның дозасы аз және ерте беріктіктің әсері жақсы, бірақ егер доза тым көп болса, ол кейінгі кезеңде кеңею мен жарықшақтануды тудырады, сонымен бірге сілтінің оралуы пайда болады, бұл беткі әшекейлеу қабатының сыртқы түрі мен әсеріне әсер етеді.
Кальций форматы да жақсы антифриз агенті болып табылады. Оның ерте беріктігі жақсы, жанама әсерлері аз, басқа қоспалармен жақсы үйлесімділігі бар және көптеген қасиеттері сульфат ерте беріктігі бар агенттерге қарағанда жақсы, бірақ бағасы жоғары.
антифриз
Егер ерітінді теріс температурада қолданылса, егер антифриз шаралары қолданылмаса, аяздан зақымдану пайда болады және қатайған дененің беріктігі жойылады. Антифриз қатудың алдын алу және ерітіндінің ерте беріктігін арттырудың екі жолы арқылы қатып қалудың алдын алады.
Көбінесе қолданылатын антифриз агенттерінің ішінде кальций нитриті мен натрий нитриті ең жақсы антифриз әсеріне ие. Кальций нитритінің құрамында калий мен натрий иондары болмағандықтан, бетонда қолданған кезде сілтілік агрегаттың пайда болуын азайтуы мүмкін, бірақ ерітіндіде қолданған кезде оның жұмысқа қабілеттілігі аздап нашар, ал натрий нитритінің жұмысқа қабілеттілігі жақсырақ. Антифриз қанағаттанарлық нәтижелерге қол жеткізу үшін ерте беріктік агентімен және суды азайтқышпен бірге қолданылады. Антифриз қосылған құрғақ аралас ерітінді өте төмен теріс температурада қолданылған кезде, қоспаның температурасын тиісті түрде арттыру керек, мысалы, жылы сумен араластыру керек.
Егер антифриз мөлшері тым көп болса, ол кейінгі кезеңде ерітіндінің беріктігін төмендетеді, ал қатайтылған ерітіндінің бетінде сілтілердің қайта оралуы сияқты мәселелер туындайды, бұл сыртқы түріне және беттік безендіру қабатының әсеріне әсер етеді.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 16 қаңтар