Piedevām ir galvenā loma sausās būvjavas veiktspējas uzlabošanā, taču sausās javas pievienošana ievērojami palielina sausās javas materiālu izmaksas salīdzinājumā ar tradicionālo javu, kas veido vairāk nekā 40% no sausās javas materiālu izmaksām. Pašlaik ievērojamu daļu piedevas piegādā ārvalstu ražotāji, un arī produkta atsauces devu nodrošina piegādātājs. Tā rezultātā sausās javas produktu izmaksas joprojām ir augstas, un ir grūti popularizēt parastās mūra un apmetuma javas ar lieliem daudzumiem un plašām platībām; augstas klases tirgus produktus kontrolē ārvalstu uzņēmumi, un sausās javas ražotājiem ir zema peļņa un slikta cenu tolerance; trūkst sistemātisku un mērķtiecīgu pētījumu par farmaceitisko līdzekļu lietošanu, un akli tiek ievērotas ārvalstu formulas.
Pamatojoties uz iepriekš minētajiem iemesliem, šajā rakstā tiek analizētas un salīdzinātas dažas bieži lietotu piedevu pamatīpašības, un, pamatojoties uz to, tiek pētīta sausā maisījuma javas izstrādājumu veiktspēja, izmantojot piedevas.
1. Ūdens aiztures līdzeklis
Ūdens aiztures līdzeklis ir galvenā piedeva, lai uzlabotu sausās javas ūdens aiztures īpašības, un tā ir arī viena no galvenajām piedevām, kas nosaka sausās javas materiālu izmaksas.
1.1 Celulozes ēteris
Celulozes ēteris ir vispārīgs termins, kas apzīmē virkni produktu, kas rodas sārmu celulozes un ēterificējoša aģenta reakcijā noteiktos apstākļos. Sārmu celulozi aizstāj ar dažādiem ēterificējošiem aģentiem, lai iegūtu dažādus celulozes ēterus. Atkarībā no aizvietotāju jonizācijas īpašībām celulozes ēterus var iedalīt divās kategorijās: jonu (piemēram, karboksimetilceluloze) un nejonu (piemēram, metilceluloze). Atkarībā no aizvietotāja veida celulozes ēterus var iedalīt monoētera (piemēram, metilcelulozes) un jauktā ētera (piemēram, hidroksipropilmetilcelulozes) ēterā. Atkarībā no dažādās šķīdības tos var iedalīt ūdenī šķīstošo (piemēram, hidroksietilcelulozes) un organiskajos šķīdinātājos šķīstošo (piemēram, etilcelulozes) ēterā. Sausā maisījuma java galvenokārt ir ūdenī šķīstoša celuloze, un ūdenī šķīstošā celuloze tiek iedalīta tūlītējas šķīšanas un virsmas apstrādātas aizkavētas šķīšanas tipa javā.
Celulozes ētera darbības mehānisms javā ir šāds:
(1) Pēc tam, kad javā esošais celulozes ēteris ir izšķīdināts ūdenī, virsmas aktivitātes dēļ tiek nodrošināta efektīva un vienmērīga cementa materiāla sadale sistēmā, un celulozes ēteris kā aizsargkoloīds “ietin” cietās daļiņas, un uz tās ārējās virsmas izveidojas eļļošanas plēves slānis, kas padara javas sistēmu stabilāku, kā arī uzlabo javas plūstamību maisīšanas procesā un konstrukcijas gludumu.
(2) Pateicoties savai molekulārajai struktūrai, celulozes ētera šķīdums neļauj javā esošajam ūdenim viegli iztvaikot un pakāpeniski to atbrīvo ilgā laika periodā, nodrošinot javai labu ūdens noturību un apstrādājamību.
1.1.1 Metilcelulozes (MC) molekulārā formula [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
Pēc tam, kad rafinēta kokvilna ir apstrādāta ar sārmu, celulozes ēteris, izmantojot virkni reakciju ar metāna hlorīdu kā ēterifikācijas aģentu, tiek iegūts. Parasti aizvietošanas pakāpe ir 1,6–2,0, un šķīdība atšķiras atkarībā no aizvietošanas pakāpes. Tas pieder pie nejonu celulozes ētera.
(1) Metilceluloze šķīst aukstā ūdenī un karstā ūdenī to būs grūti izšķīdināt. Tās ūdens šķīdums ir ļoti stabils pH diapazonā no 3 līdz 12. Tai ir laba saderība ar cieti, guāra sveķiem utt. un daudzām virsmaktīvajām vielām. Kad temperatūra sasniedz želejveida veidošanās temperatūru, notiek želejveida veidošanās.
(2) Metilcelulozes ūdens aizture ir atkarīga no tās pievienošanas daudzuma, viskozitātes, daļiņu smalkuma un šķīšanas ātruma. Parasti, ja pievienošanas daudzums ir liels, smalkums ir mazs un viskozitāte ir liela, ūdens aiztures ātrums ir augsts. Pievienojuma daudzumam ir vislielākā ietekme uz ūdens aiztures ātrumu, un viskozitātes līmenis nav tieši proporcionāls ūdens aiztures ātrumam. Šķīdināšanas ātrums galvenokārt ir atkarīgs no celulozes daļiņu virsmas modifikācijas pakāpes un daļiņu smalkuma. No iepriekš minētajiem celulozes ēteriem metilcelulozei un hidroksipropilmetilcelulozei ir augstāks ūdens aiztures ātrums.
(3) Temperatūras izmaiņas nopietni ietekmēs metilcelulozes ūdens saglabāšanas spēju. Parasti, jo augstāka temperatūra, jo sliktāka ir ūdens saglabāšana. Ja javas temperatūra pārsniedz 40°C, metilcelulozes ūdens saglabāšana ievērojami samazināsies, nopietni ietekmējot javas konstrukciju.
(4) Metilcelulozei ir būtiska ietekme uz javas konstrukciju un saķeri. Ar "saķeri" šeit tiek apzīmēts saķeres spēks, kas jūtams starp darbinieka uzklāšanas instrumentu un sienas pamatni, proti, javas bīdes pretestību. Saķere ir augsta, javas bīdes pretestība ir liela, un arī darbiniekiem lietošanas procesā nepieciešamā izturība ir liela, un javas konstrukcijas veiktspēja ir slikta. Metilcelulozes saķere celulozes ētera produktos ir vidēja līmeņa.
1.1.2 Hidroksipropilmetilcelulozes (HPMC) molekulārā formula ir [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
Hidroksipropilmetilceluloze ir celulozes šķirne, kuras ražošana un patēriņš pēdējos gados ir strauji pieaudzis. Tā ir nejonu celulozes jaukta ētera masa, kas iegūta no rafinētas kokvilnas pēc sārmināšanas, izmantojot propilēnoksīdu un metilhlorīdu kā ēterifikācijas aģentu, izmantojot virkni reakciju. Aizvietošanas pakāpe parasti ir 1,2–2,0. Tās īpašības atšķiras metoksilgrupu un hidroksipropilgrupu satura atšķirīgo attiecību dēļ.
(1) Hidroksipropilmetilceluloze viegli šķīst aukstā ūdenī, un tai būs grūtības šķīst karstā ūdenī. Taču tās želejveida veidošanās temperatūra karstā ūdenī ir ievērojami augstāka nekā metilcelulozei. Arī šķīdība aukstā ūdenī ir ievērojami labāka nekā metilcelulozei.
(2) Hidroksipropilmetilcelulozes viskozitāte ir saistīta ar tās molekulmasu, un jo lielāka ir molekulmasa, jo lielāka ir viskozitāte. Arī temperatūra ietekmē tās viskozitāti – palielinoties temperatūrai, viskozitāte samazinās. Tomēr tās augstajai viskozitātei ir mazāka temperatūras ietekme nekā metilcelulozei. Tās šķīdums ir stabils, uzglabājot istabas temperatūrā.
(3) Hidroksipropilmetilcelulozes ūdens aizture ir atkarīga no tās pievienošanas daudzuma, viskozitātes utt., un tās ūdens aiztures ātrums pie tāda paša pievienošanas daudzuma ir augstāks nekā metilcelulozei.
(4) Hidroksipropilmetilceluloze ir stabila pret skābēm un sārmiem, un tās ūdens šķīdums ir ļoti stabils pH diapazonā no 2 līdz 12. Kaustiskajai sodai un kaļķūdenim ir maza ietekme uz tās veiktspēju, bet sārmi var paātrināt tās šķīšanu un palielināt tās viskozitāti. Hidroksipropilmetilceluloze ir stabila pret parastajiem sāļiem, bet, ja sāls šķīduma koncentrācija ir augsta, hidroksipropilmetilcelulozes šķīduma viskozitāte mēdz palielināties.
(5) Hidroksipropilmetilcelulozi var sajaukt ar ūdenī šķīstošiem polimēru savienojumiem, lai izveidotu vienmērīgu un augstākas viskozitātes šķīdumu, piemēram, polivinilspirtu, cietes ēteri, augu gumiju utt.
(6) Hidroksipropilmetilcelulozei ir labāka enzīmu izturība nekā metilcelulozei, un tās šķīdumu enzīmi noārda retāk nekā metilcelulozi.
(7) Hidroksipropilmetilcelulozes saķere ar javas konstrukciju ir augstāka nekā metilcelulozei.
1.1.3 Hidroksietilceluloze (HEC)
Tas ir izgatavots no rafinētas kokvilnas, kas apstrādāta ar sārmu un reaģē ar etilēnoksīdu kā ēterifikācijas līdzekli acetona klātbūtnē. Aizvietošanas pakāpe parasti ir 1,5–2,0. Tam ir spēcīga hidrofilitāte un tas viegli absorbē mitrumu.
(1) Hidroksietilceluloze šķīst aukstā ūdenī, bet karstā ūdenī to ir grūti izšķīdināt. Tās šķīdums ir stabils augstā temperatūrā, neveidojot želejveida formu. To var ilgstoši izmantot javā augstā temperatūrā, taču tās ūdens aizture ir zemāka nekā metilcelulozei.
(2) Hidroksietilceluloze ir stabila pret vispārējām skābēm un sārmiem. Sārmi var paātrināt tās šķīšanu un nedaudz palielināt tās viskozitāti. Tās disperģējamība ūdenī ir nedaudz sliktāka nekā metilcelulozei un hidroksipropilmetilcelulozei.
(3) Hidroksietilcelulozei ir labas pretslīdes īpašības javai, bet tai ir ilgāks aizkavēšanās laiks cementam.
(4) Dažu vietējo uzņēmumu ražotās hidroksietilcelulozes veiktspēja acīmredzami ir zemāka nekā metilcelulozei, jo tai ir augsts ūdens saturs un augsts pelnu saturs.
1.1.4 Karboksimetilceluloze (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
Jonu celulozes ēteris tiek iegūts no dabīgām šķiedrām (kokvilnas u.c.) pēc sārmu apstrādes, izmantojot nātrija monohloracetātu kā ēterifikācijas līdzekli un veicot virkni reakcijas apstrādi. Aizvietošanas pakāpe parasti ir 0,4–1,4, un tā darbību lielā mērā ietekmē aizvietošanas pakāpe.
(1) Karboksimetilceluloze ir higroskopiskāka, un, uzglabājot parastos apstākļos, tā saturēs vairāk ūdens.
(2) Karboksimetilcelulozes ūdens šķīdums neveidos želeju, un viskozitāte samazināsies, palielinoties temperatūrai. Ja temperatūra pārsniedz 50°C, viskozitāte kļūs neatgriezeniska.
(3) Tā stabilitāti lielā mērā ietekmē pH līmenis. Parasti to var izmantot ģipša javā, bet ne cementa javā. Ja tā ir ļoti sārmaina, tā zaudē viskozitāti.
(4) Tās ūdens aizture ir daudz zemāka nekā metilcelulozei. Tai ir aizkavējoša iedarbība uz ģipša javu un tā stiprība samazinās. Tomēr karboksimetilcelulozes cena ir ievērojami zemāka nekā metilcelulozei.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 30. marts