Hidroksipropilmetilceluloze

Pārskats: to sauc par HPMC, tas ir balts vai gandrīz balts šķiedrains vai granulēts pulveris. Ir daudz celulozes veidu, un tos plaši izmanto, taču mēs galvenokārt sazināmies ar klientiem sauso pulveru būvmateriālu nozarē. Visizplatītākā celuloze ir hipromeloze.

Ražošanas process: Galvenās HPMC izejvielas ir rafinēta kokvilna, metilhlorīds, propilēnoksīds, citas izejvielas ir sārmu pārslas, skābe, toluols, izopropanols utt. Rafinētu kokvilnas celulozi apstrādā ar sārmu šķīdumu 35–40 ℃ temperatūrā pusstundu, presē, saberž celulozi pulverizējot un pienācīgi novecojot 35 ℃ temperatūrā, lai iegūtās sārmu šķiedras vidējā polimerizācijas pakāpe būtu nepieciešamajā diapazonā. Sārmu šķiedras ievieto ēterifikācijas katlā, pēc kārtas pievieno propilēnoksīdu un metilhlorīdu un ēterificē 50–80 °C temperatūrā 5 stundas ar maksimālo spiedienu aptuveni 1,8 MPa. Pēc tam karstajam ūdenim 90 °C temperatūrā pievieno atbilstošu daudzumu sālsskābes un skābeņskābes, lai mazgātu materiālu un palielinātu tā tilpumu. Dehidrē ar centrifūgu. Mazgā līdz neitrālam stāvoklim, un, kad materiāla mitruma saturs ir mazāks par 60%, žāvē ar karsta gaisa plūsmu 130 °C temperatūrā līdz mazāk nekā 5%. Funkcija: ūdens saglabāšana, sabiezināšana, tiksotropiska nosēšanās novēršana, gaisu piesaistoša iestrādājamība, sacietēšanas palēnināšana.

Ūdens aizture: Ūdens aizture ir vissvarīgākā celulozes ētera īpašība! Špakteles, ģipša javas un citu materiālu ražošanā celulozes ētera lietošana ir būtiska. Augsta ūdens aizture ļauj pilnībā reaģēt cementa pelniem un kalcija ģipsim (jo pilnīgāka reakcija, jo lielāka izturība). Tādos pašos apstākļos, jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ūdens aizture (viskozitātes starpība virs 100 000 samazinās); jo lielāka deva, jo labāka ūdens aizture, parasti neliels celulozes ētera daudzums var ievērojami uzlabot javas veiktspēju. Ūdens aiztures ātrums, kad saturs sasniedz noteiktu līmeni, ūdens aiztures ātruma pieauguma tendence palēninās; celulozes ētera ūdens aiztures ātrums parasti samazinās, paaugstinoties apkārtējās vides temperatūrai, taču dažiem augsta gēla satura celulozes ēteriem ir arī labāka veiktspēja augstas temperatūras apstākļos. Ūdens aizture. Ūdens molekulu un celulozes ētera molekulāro ķēžu savstarpējā difūzija ļauj ūdens molekulām iekļūt celulozes ētera makromolekulāro ķēžu iekšpusē un iegūt spēcīgu saistīšanās spēku, tādējādi veidojot brīvu ūdeni, sapinot ūdeni un uzlabojot cementa javas ūdens aizturi.

Sabiezināšana, tiksotropiska un nosēšanās novēršana: piešķir mitrai javai izcilu viskozitāti! Tas var ievērojami palielināt saķeri starp mitru javu un pamatslāni, kā arī uzlabot javas nosēšanās novēršanas īpašības. Celulozes ēteru sabiezinošā iedarbība palielina arī svaigi sajauktu materiālu dispersijas pretestību un homogenitāti, novēršot materiāla delamināciju, segregāciju un izplūšanu. Celulozes ēteru sabiezinošā iedarbība uz cementa bāzes materiāliem rodas no celulozes ētera šķīdumu viskozitātes. Tādos pašos apstākļos, jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ir modificētā cementa bāzes materiāla viskozitāte, bet, ja viskozitāte ir pārāk liela, tas ietekmēs materiāla plūstamību un lietojamību (piemēram, lipīga špakteļlāpstiņa un partijas skrāpis). Pašizlīdzinošai javai un pašblīvējošam betonam, kam nepieciešama augsta plūstamība, ir nepieciešams zemas viskozitātes celulozes ēteris. Turklāt celulozes ētera sabiezinošā iedarbība palielinās cementa bāzes materiālu ūdens patēriņu un palielinās javas ražu. Augstas viskozitātes celulozes ētera ūdens šķīdumam ir augsta tiksotropija, kas arī ir galvenā celulozes ētera īpašība. Celulozes ūdens šķīdumiem parasti ir pseidoplastiskas, netiksotropiskas plūsmas īpašības zem to gēla temperatūras, bet Ņūtona plūsmas īpašības pie zemiem bīdes ātrumiem. Pseidoplastiskums palielinās, palielinoties celulozes ētera molekulmasai vai koncentrācijai. Strukturālie gēli veidojas, palielinoties temperatūrai, un notiek augsta tiksotropiska plūsma. Celulozes ēteri ar augstu koncentrāciju un zemu viskozitāti uzrāda tiksotropiju pat zem gēla temperatūras. Šī īpašība ir ļoti noderīga būvjavas konstrukcijās, lai pielāgotu tās izlīdzināšanu un nosēšanos. Šeit jāatzīmē, ka jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte, jo labāka ir ūdens aizture, bet jo augstāka ir viskozitāte, jo lielāka ir celulozes ētera relatīvā molekulmasa un attiecīgi samazinās tā šķīdība, kas negatīvi ietekmē javas koncentrāciju un apstrādājamību.

Iemesls: Celulozes ēterim ir acīmredzama gaisu piesaistoša iedarbība uz svaigiem cementa bāzes materiāliem. Celulozes ēterim ir gan hidrofila grupa (hidroksilgrupa, ētera grupa), gan hidrofoba grupa (metilgrupa, glikozes gredzens), tas ir virsmaktīvā viela, tam piemīt virsmas aktivitāte, un tādējādi tam ir gaisu piesaistoša iedarbība. Celulozes ētera gaisu piesaistošā iedarbība radīs "lodītes" efektu, kas var uzlabot svaigi sajaukta materiāla darba īpašības, piemēram, palielinot javas plastiskumu un gludumu darbības laikā, kas ir labvēlīgi javas bruģēšanai; tas arī palielinās javas ražību, samazinot javas ražošanas izmaksas; bet tas palielinās sacietējušā materiāla porainību un samazinās tā mehāniskās īpašības, piemēram, izturību un elastības moduli. Kā virsmaktīvā viela, celulozes ēteris arī mitrina vai eļļo uz cementa daļiņām, kas kopā ar gaisu piesaistošo efektu palielina cementa bāzes materiālu plūstamību, bet tā sabiezinošā iedarbība samazina plūstamību. Plūstamības efekts ir plastifikācijas un sabiezināšanas efektu kombinācija. Ja celulozes ētera saturs ir ļoti zems, tas galvenokārt izpaužas kā plastifikācija vai ūdens samazināšana; Kad saturs ir augsts, celulozes ētera sabiezināšanas efekts strauji palielinās, un tā gaisa piesaistes efekts mēdz būt piesātināts, tāpēc veiktspēja palielinās. Sabiezināšanas efekts vai palielināts ūdens pieprasījums.

Sacietēšanas aizkavēšanās: Celulozes ēteris var aizkavēt cementa hidratācijas procesu. Celulozes ēteri piešķir javai dažādas labvēlīgas īpašības, kā arī samazina cementa priekšlaicīgo hidratācijas siltuma izdalīšanos un aizkavē cementa hidratācijas kinētiku. Tas ir nelabvēlīgi javas izmantošanai aukstā reģionā. Šo aizkavēšanos izraisa celulozes ētera molekulu adsorbcija uz hidratācijas produktiem, piemēram, CSH un Ca(OH)2. Poru šķīduma viskozitātes palielināšanās dēļ celulozes ēteris samazina jonu kustīgumu šķīdumā, tādējādi aizkavējot hidratācijas procesu. Jo augstāka ir celulozes ētera koncentrācija minerālgēla materiālā, jo izteiktāka ir hidratācijas aizkavēšanās ietekme. Celulozes ēteri ne tikai aizkavē sacietēšanu, bet arī aizkavē cementa javas sistēmas sacietēšanas procesu. Celulozes ētera aizkavēšanās efekts ir atkarīgs ne tikai no tā koncentrācijas minerālgēla sistēmā, bet arī no ķīmiskās struktūras. Jo augstāka ir HEMC metilēšanas pakāpe, jo labāka ir celulozes ētera aizkavēšanās efekts. Palēnināšanās efekts ir spēcīgāks. Tomēr celulozes ētera viskozitātei ir maza ietekme uz cementa hidratācijas kinētiku. Palielinoties celulozes ētera saturam, javas sacietēšanas laiks ievērojami palielinās. Pastāv laba nelineāra korelācija starp javas sākotnējo sacietēšanas laiku un celulozes ētera saturu, un galīgajam sacietēšanas laikam ir laba lineāra korelācija ar celulozes ētera saturu. Mainot celulozes ētera saturu, mēs varam kontrolēt javas darbības laiku. Produktā tas spēlē ūdens aiztures, sabiezināšanas, cementa hidratācijas spējas aizkavēšanas un konstrukcijas veiktspējas uzlabošanas lomu. Laba ūdens aiztures spēja ļauj cementa ģipša pelnu kalcijam pilnīgāk reaģēt, ievērojami palielina mitro viskozitāti, uzlabo javas saķeres stiprību un vienlaikus var pienācīgi uzlabot stiepes izturību un bīdes stiprību, ievērojami uzlabojot konstrukcijas efektu un darba efektivitāti. Regulējams laiks. Uzlabo javas izsmidzināšanu vai sūknējamību, kā arī konstrukcijas izturību. Faktiskajā pielietošanas procesā ir jānosaka celulozes veids, viskozitāte un daudzums atbilstoši dažādiem produktiem, būvniecības paradumiem un videi.