Hidroksipropilmetilceliuliozė

Apžvalga: HPMC – balti arba balkšvi pluoštiniai arba granuliuoti milteliai. Yra daug celiuliozės rūšių, kurios plačiai naudojamos, tačiau mes daugiausia bendraujame su klientais sausų miltelių pavidalo statybinių medžiagų pramonėje. Dažniausiai pasitaikanti celiuliozė yra hipromeliozė.

Gamybos procesas: Pagrindinės HPMC žaliavos: rafinuota medvilnė, metilchloridas, propileno oksidas, kitos žaliavos yra dribsnių šarmas, rūgštis, toluenas, izopropanolis ir kt. Rafinuota medvilnės celiuliozė pusvalandį apdorojama šarmo tirpalu 35–40 ℃ temperatūroje, presuojama, susmulkinama ir tinkamai brandinama 35 ℃ temperatūroje, kad gauto šarmo pluošto vidutinis polimerizacijos laipsnis būtų reikiamame diapazone. Šarmo pluoštai sudedami į eterinimo katilą, paeiliui įpilama propileno oksido ir metilchlorido ir eterinamas 50–80 °C temperatūroje 5 valandas, esant maksimaliam maždaug 1,8 MPa slėgiui. Tada į 90 °C karštą vandenį įpilkite reikiamą kiekį druskos rūgšties ir oksalo rūgšties, kad medžiaga būtų nuplauta ir išsiplėtusi. Dehidratuokite centrifuga. Nuplaukite iki neutralios konsistencijos, o kai medžiagos drėgmės kiekis bus mažesnis nei 60 %, išdžiovinkite ją karšto oro sraute 130 °C temperatūroje iki mažiau nei 5 %. Funkcija: vandens sulaikymas, tirštinimas, tiksotropinis atsparumas, gebėjimas įterpti orą, lėtesnis stingimas.

Vandens sulaikymas: Vandens sulaikymas yra svarbiausia celiuliozės eterio savybė! Gaminant glaistinį gipso skiedinį ir kitas medžiagas, būtina naudoti celiuliozės eterį. Didelis vandens sulaikymas gali visiškai sureaguoti cemento pelenus ir kalcio gipsą (kuo pilnesnė reakcija, tuo didesnis stiprumas). Esant tokioms pačioms sąlygoms, kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymas (skirtumas virš 100 000 klampumo mažėja); kuo didesnė dozė, tuo geresnis vandens sulaikymas, paprastai nedidelis celiuliozės eterio kiekis gali gerokai pagerinti skiedinio savybes. Vandens sulaikymo greitis, kai kiekis pasiekia tam tikrą lygį, lėtėja; celiuliozės eterio vandens sulaikymo greitis paprastai mažėja, kai didėja aplinkos temperatūra, tačiau kai kurie didelio gelio koncentracijos celiuliozės eteriai taip pat pasižymi geresnėmis savybėmis aukštoje temperatūroje. Vandens sulaikymas. Vandens molekulių ir celiuliozės eterio molekulinių grandinių tarpusavio difuzija leidžia vandens molekulėms patekti į celiuliozės eterio makromolekulių grandinių vidų ir įgyti stiprią jungimosi jėgą, taip sudarydamos laisvą vandenį, jį supančiodamos ir pagerindamos cemento srutos vandens sulaikymą.

Tirštiklis, tiksotropinis ir apsaugantis nuo sulinkimo: suteikia šlapiam skiediniui puikų klampumą! Tai gali žymiai padidinti sukibimą tarp šlapio skiedinio ir pagrindinio sluoksnio bei pagerinti skiedinio atsparumą sulinkimui. Celiuliozės eterių tirštiklis taip pat padidina šviežiai sumaišytų medžiagų atsparumą dispersijai ir homogeniškumą, užkertant kelią medžiagos atsisluoksniavimui, segregacijai ir išblukimui. Celiuliozės eterių tirštiklis cemento pagrindu pagamintoms medžiagoms atsiranda dėl celiuliozės eterių tirpalų klampumo. Tokiomis pačiomis sąlygomis, kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geresnis modifikuotos cemento pagrindu pagamintos medžiagos klampumas, tačiau jei klampumas per didelis, tai turės įtakos medžiagos takumui ir eksploatacinėms savybėms (pvz., lipni mentelė ir grandiklis). Savaime išsilyginančiam skiediniui ir savaime sutankinančiam betonui, kuriems reikalingas didelis takumas, reikalingas mažas celiuliozės eterio klampumas. Be to, celiuliozės eterio tirštiklis padidins cemento pagrindu pagamintų medžiagų vandens poreikį ir skiedinio išeigą. Didelės klampos celiuliozės eterio vandeninis tirpalas pasižymi didele tiksotropija, kuri taip pat yra pagrindinė celiuliozės eterio savybė. Vandeniniai celiuliozės tirpalai paprastai pasižymi pseudoplastinėmis, tiksotropinėmis tekėjimo savybėmis žemesnėje nei gelio temperatūra, tačiau esant mažam šlyties greičiui – Niutono tekėjimo savybėmis. Pseudoplastiškumas didėja didėjant celiuliozės eterio molekulinei masei arba koncentracijai. Didėjant temperatūrai, susidaro struktūriniai geliai, kurie pasižymi dideliu tiksotropiniu tekėjimu. Didelės koncentracijos ir mažo klampumo celiuliozės eteriai pasižymi tiksotropija net žemesnėje nei gelio temperatūra. Ši savybė yra labai naudinga statybinių skiedinių konstrukcijoms, siekiant reguliuoti jų išlyginimą ir įdubimą. Čia reikėtų pažymėti, kad kuo didesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymas, tačiau kuo didesnis klampumas, tuo didesnė santykinė celiuliozės eterio molekulinė masė ir atitinkamai sumažėja jo tirpumas, o tai neigiamai veikia skiedinio koncentraciją ir tinkamumą naudoti.

Priežastis: Celiuliozės eteris akivaizdžiai įtraukia orą į šviežias cemento pagrindu pagamintas medžiagas. Celiuliozės eteris turi ir hidrofilinę grupę (hidroksilo grupę, eterio grupę), ir hidrofobinę grupę (metilo grupę, gliukozės žiedą), yra paviršinio aktyvumo medžiaga, pasižymi paviršiaus aktyvumu ir todėl įtraukia orą. Celiuliozės eterio įtraukiamasis oras sukuria „rutulio“ efektą, kuris gali pagerinti šviežiai sumaišytos medžiagos darbinį našumą, pavyzdžiui, padidinti skiedinio plastiškumą ir lygumą eksploatacijos metu, o tai naudinga skiedinio klojimui; tai taip pat padidina skiedinio išeigą, sumažindama skiedinio gamybos sąnaudas; tačiau tai padidina sukietėjusios medžiagos poringumą ir sumažina jos mechanines savybes, tokias kaip stiprumas ir elastingumo modulis. Kaip paviršinio aktyvumo medžiaga, celiuliozės eteris taip pat drėkina arba tepa cemento daleles, o tai kartu su įtraukiančiu orą efektu padidina cemento pagrindu pagamintų medžiagų takumą, tačiau tirštinantis poveikis sumažina takumą. Slūgimo poveikis yra plastifikavimo ir tirštinimo efektų derinys. Kai celiuliozės eterio kiekis yra labai mažas, jis daugiausia pasireiškia kaip plastifikuojantis arba vandens kiekį mažinantis poveikis; Kai kiekis didelis, celiuliozės eterio tirštinimo efektas sparčiai didėja, o jo oro įtraukimo efektas linkęs būti prisotintas, todėl padidėja našumas. Tirštinimo efektas arba padidėjęs vandens poreikis.

Kietėjimo lėtėjimas: Celiuliozės eteris gali sulėtinti cemento hidratacijos procesą. Celiuliozės eteriai suteikia skiediniui įvairių naudingų savybių, taip pat sumažina ankstyvą cemento hidratacijos šilumos išsiskyrimą ir sulėtina cemento hidratacijos kinetinį procesą. Tai nepalanku naudoti skiedinį šaltuose regionuose. Šį sulėtinimą sukelia celiuliozės eterio molekulių adsorbcija ant hidratacijos produktų, tokių kaip CSH ir Ca(OH)2. Dėl padidėjusio porų tirpalo klampumo celiuliozės eteris sumažina jonų judrumą tirpale, taip sulėtindamas hidratacijos procesą. Kuo didesnė celiuliozės eterio koncentracija mineralinio gelio medžiagoje, tuo ryškesnis hidratacijos lėtėjimo poveikis. Celiuliozės eteriai ne tik sulėtina kietėjimą, bet ir sulėtina cemento skiedinio sistemos kietėjimo procesą. Celiuliozės eterio sulėtinimo poveikis priklauso ne tik nuo jo koncentracijos mineralinio gelio sistemoje, bet ir nuo cheminės struktūros. Kuo didesnis HEMC metilinimo laipsnis, tuo geresnis celiuliozės eterio sulėtinimo poveikis. Lėtinimo poveikis yra stipresnis. Tačiau celiuliozės eterio klampumas mažai veikia cemento hidratacijos kinetikos rodiklius. Didėjant celiuliozės eterio kiekiui, skiedinio stingimo laikas žymiai pailgėja. Yra gera netiesinė koreliacija tarp pradinio skiedinio stingimo laiko ir celiuliozės eterio kiekio, o galutinis stingimo laikas turi gerą tiesinę koreliaciją su celiuliozės eterio kiekiu. Skiedinio veikimo laiką galime kontroliuoti keisdami celiuliozės eterio kiekį. Produkte jis atlieka vandens sulaikymo, tirštinimo, cemento hidratacijos galios atidėjimo ir konstrukcijos eksploatacinių savybių gerinimo vaidmenį. Geras vandens sulaikymo pajėgumas leidžia cemento gipso pelenams geriau reaguoti su kalciu, žymiai padidina drėgnąją klampą, pagerina skiedinio sukibimo stiprumą ir tuo pačiu metu gali tinkamai pagerinti tempiamąjį ir šlyties stiprumą, labai pagerindamas konstrukcijos efektą ir darbo efektyvumą. Reguliuojamas laikas. Pagerina skiedinio purškimą ar pumpavimą, taip pat konstrukcijos stiprumą. Faktinio naudojimo procese būtina nustatyti celiuliozės tipą, klampumą ir kiekį pagal skirtingus produktus, statybos įpročius ir aplinką.