Waterretentie van hydroxypropylmethylcellulose-ether
Het waterretentievermogen van droge mortel verwijst naar het vermogen van de mortel om water vast te houden en in te sluiten. Hoe hoger de viscositeit van hydroxypropylmethylcellulose-ether, hoe beter het waterretentievermogen. Omdat de cellulosestructuur hydroxyl- en etherbindingen bevat, binden de zuurstofatomen van de hydroxyl- en etherbindingen zich aan watermoleculen en vormen waterstofbruggen. Hierdoor wordt vrij water gebonden en omhuld, wat bijdraagt aan het waterretentievermogen.
Oplosbaarheid van hydroxypropylmethylcellulose-ether
1. Cellulose-ether met grove deeltjes is gemakkelijk in water te dispergeren zonder samenklontering, maar de oplossnelheid is erg laag. Cellulose-ether met een deeltjesgrootte kleiner dan 60 mesh lost in ongeveer 60 minuten op in water.
2. Cellulose-ether met fijne deeltjes is gemakkelijk in water te dispergeren zonder samenklontering, en de oplossnelheid is matig. Cellulose-ether met een deeltjesgrootte groter dan 80 mesh lost in ongeveer 3 minuten op in water.
3. Ultrafijne cellulose-ether verspreidt zich snel in water, lost snel op en vormt snel viscositeit. Cellulose-ether met een deeltjesgrootte groter dan 120 mesh lost in ongeveer 10-30 seconden op in water.
Hoe fijner de deeltjes van hydroxypropylmethylcellulose-ether, hoe beter het waterbindend vermogen. Het oppervlak van grofkorrelige cellulose-ether lost direct op na contact met water en vormt een gel. De gel omhult het materiaal en voorkomt dat watermoleculen verder doordringen. Soms lost het zelfs na langdurig roeren niet gelijkmatig op, waardoor een troebele, vlokkerige oplossing of agglomeratie ontstaat. De fijne deeltjes lossen direct op na contact met water en vormen een uniforme viscositeit.
pH-waarde van hydroxypropylmethylcellulose-ether (vertragend of vroegtijdig sterkte-effect)
De pH-waarde van hydroxypropylmethylcellulose-ether (HMMC) wordt in binnen- en buitenland doorgaans rond de 7 gehouden, wat een zure pH-waarde is. Omdat de moleculaire structuur van HMMC nog steeds een groot aantal anhydroglucose-ringen bevat, is deze ring de belangrijkste oorzaak van vertraging van de cementharding. De anhydroglucose-ring zorgt ervoor dat calciumionen in de cementhydratatieoplossing suiker-calciumverbindingen vormen, waardoor de calciumionenconcentratie tijdens de inductiefase van de cementharding afneemt. Dit voorkomt de vorming en neerslag van calciumhydroxide en calciumzoutkristallen en vertraagt het hydratatieproces van het cement. Bij een alkalische pH-waarde zal de mortel een vroege sterkteontwikkeling vertonen. De meeste fabrieken gebruiken tegenwoordig natriumcarbonaat om de pH-waarde aan te passen. Natriumcarbonaat is een snelhardend middel. Het verbetert de oppervlakte-eigenschappen van de cementdeeltjes, bevordert de cohesie tussen de deeltjes en verhoogt de viscositeit van de mortel. Tegelijkertijd combineert natriumcarbonaat zich snel met calciumionen in de mortel, wat de vorming van ettringiet bevordert, waardoor het cement snel stolt. Daarom moet de pH-waarde in het daadwerkelijke productieproces worden aangepast aan de specifieke wensen van de klant.
Luchtinsluitende eigenschappen van hydroxypropylmethylcellulose-ether
Het luchtinsluitende effect van hydroxypropylmethylcellulose-ether is voornamelijk te danken aan het feit dat cellulose-ether ook een soort oppervlakteactieve stof is. De grensvlakactiviteit van cellulose-ether vindt hoofdzakelijk plaats op het gas-vloeistof-vast-grensvlak. Eerst worden luchtbellen geïntroduceerd, gevolgd door dispersie en een bevochtigend effect. Cellulose-ether bevat alkylgroepen, die de oppervlaktespanning en grensvlakenergie van water aanzienlijk verlagen, waardoor het gemakkelijk is om veel kleine, gesloten belletjes te vormen tijdens het roeren van de waterige oplossing.
Geleigenschappen van hydroxypropylmethylcellulose-ether
Nadat de hydroxypropylmethylcellulose-ether in de mortel is opgelost, reageren de methoxyl- en hydroxypropylgroepen in de moleculaire keten met de calcium- en aluminiumionen in de suspensie. Hierdoor ontstaat een viskeuze gel die de holtes in de cementmortel opvult, de compactheid van de mortel verbetert en een flexibele vulling en versterking biedt. Echter, wanneer de composietmatrix onder druk staat, kan het polymeer geen stijve ondersteunende rol meer vervullen, waardoor de sterkte en de vouwverhouding van de mortel afnemen.
Filmvorming van hydroxypropylmethylcellulose-ether
Nadat hydroxypropylmethylcellulose-ether is toegevoegd voor hydratatie, vormt zich een dunne latexfilm tussen de cementdeeltjes. Deze film heeft een afdichtende werking en verbetert de droogte van het morteloppervlak. Dankzij het goede waterbindende vermogen van hydroxypropylmethylcellulose-ether worden voldoende watermoleculen in de mortel opgeslagen, waardoor de hydratatieharding van het cement en de volledige sterkteontwikkeling worden gewaarborgd. Dit verbetert de hechtsterkte van de mortel, de cohesie, de plasticiteit en flexibiliteit van de mortel en vermindert krimp en vervorming.
Geplaatst op: 23 mei 2023