I ferdigblandet mørtel er tilsetningsmengden celluloseeter svært lav, men det kan forbedre ytelsen til våtmørtel betydelig, og det er et viktig tilsetningsstoff som påvirker mørtelens konstruksjonsytelse. Rimelig utvalg av celluloseetere av forskjellige varianter, forskjellige viskositeter, forskjellige partikkelstørrelser, forskjellige viskositetsgrader og tilsatte mengder vil ha en positiv innvirkning på forbedringen av ytelsen til tørrpulvermørtel. For tiden har mange mur- og pussmørtler dårlig vannretensjonsevne, og vannslammet vil skille seg etter noen minutters ståtid. Vannretensjon er en viktig ytelse for metylcelluloseeter, og det er også en ytelse som mange innenlandske produsenter av tørrblandet mørtel, spesielt de i sørlige regioner med høye temperaturer, er oppmerksomme på. Faktorer som påvirker vannretensjonseffekten til tørrblandet mørtel inkluderer mengden tilsatt MC, viskositeten til MC, finheten til partiklene og temperaturen i bruksmiljøet.
1. Konsept
Celluloseeter er en syntetisk polymer laget av naturlig cellulose gjennom kjemisk modifisering. Celluloseeter er et derivat av naturlig cellulose. Produksjonen av celluloseeter er forskjellig fra syntetiske polymerer. Det mest grunnleggende materialet er cellulose, en naturlig polymerforbindelse. På grunn av den spesielle egenskapene til den naturlige cellulosestrukturen, har cellulose i seg selv ingen evne til å reagere med foretringsmidler. Etter behandling med svellemiddelet ødelegges imidlertid de sterke hydrogenbindingene mellom molekylkjedene og kjedene, og den aktive frigjøringen av hydroksylgruppen blir en reaktiv alkalisk cellulose. Få celluloseeter.
Egenskapene til celluloseetere avhenger av type, antall og fordeling av substituenter. Klassifiseringen av celluloseetere er også basert på type substituenter, foretringsgrad, løselighet og relaterte anvendelsesegenskaper. I henhold til type substituenter på molekylkjeden kan den deles inn i monoeter og blandet eter. MC vi vanligvis bruker er monoeter, og HPMC er blandet eter. Metylcelluloseeter MC er produktet etter at hydroksylgruppen på glukoseenheten i naturlig cellulose er byttet ut med metoksy. Det er et produkt som oppnås ved å bytte ut en del av hydroksylgruppen på enheten med en metoksygruppe og en annen del med en hydroksypropylgruppe. Strukturformelen er [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroksyetylmetylcelluloseeter HEMC, disse er de viktigste variantene som er mye brukt og solgt på markedet.
Når det gjelder løselighet, kan den deles inn i ionisk og ikke-ionisk. Vannløselige ikke-ioniske celluloseetere består hovedsakelig av to serier: alkyletere og hydroksyalkyletere. Ionisk CMC brukes hovedsakelig i syntetiske vaskemidler, tekstiltrykk og -farging, mat- og oljeleting. Ikke-ionisk MC, HPMC, HEMC, etc. brukes hovedsakelig i byggematerialer, lateksbelegg, medisin, daglige kjemikalier, etc. Brukes som fortykningsmiddel, vannretensjonsmiddel, stabilisator, dispergeringsmiddel og filmdannende middel.
For det andre, vannretensjonen til celluloseeter
Vannretensjon av celluloseeter: I produksjonen av byggematerialer, spesielt tørrpulvermørtel, spiller celluloseeter en uerstattelig rolle, spesielt i produksjonen av spesialmørtel (modifisert mørtel), det er en uunnværlig og viktig komponent.
Den viktige rollen til vannløselig celluloseeter i mørtel har hovedsakelig tre aspekter: utmerket vannretensjonskapasitet, påvirkning på mørtelens konsistens og tiksotropi, og interaksjon med sement. Vannretensjonseffekten til celluloseeter avhenger av vannabsorpsjonen i basissjiktet, mørtelens sammensetning, tykkelsen på mørtellaget, mørtelens vannbehov og herdetiden til herdematerialet. Vannretensjonen til celluloseeter i seg selv kommer fra løseligheten og dehydreringen av celluloseeter i seg selv. Som vi alle vet, selv om cellulosemolekylkjeden inneholder et stort antall svært hydratiserbare OH-grupper, er den ikke løselig i vann, fordi cellulosestrukturen har en høy grad av krystallinitet.
Hydreringsevnen til hydroksylgrupper alene er ikke nok til å dekke de sterke hydrogenbindingene og van der Waals-kreftene mellom molekylene. Derfor sveller den bare, men løser seg ikke opp i vann. Når en substituent introduseres i molekylkjeden, ødelegger ikke bare substituenten hydrogenkjeden, men også hydrogenbindingen mellom kjedene ødelegges på grunn av at substituenten kiles fast mellom tilstøtende kjeder. Jo større substituenten er, desto større er avstanden mellom molekylene. Jo større avstanden er. Jo større effekten av å ødelegge hydrogenbindinger er, celluloseeteren blir vannløselig etter at cellulosegitteret utvider seg og løsningen kommer inn, og danner en løsning med høy viskositet. Når temperaturen stiger, svekkes hydreringen av polymeren, og vannet mellom kjedene drives ut. Når dehydreringseffekten er tilstrekkelig, begynner molekylene å aggregere, og danner en tredimensjonal nettverksstruktur som gelerer og foldes ut.
Faktorer som påvirker vannretensjonen til mørtel inkluderer celluloseeterens viskositet, tilsatt mengde, partikkelfinhet og brukstemperatur:
Jo høyere viskositeten til celluloseeter er, desto bedre er vannretensjonsytelsen. Viskositet er en viktig parameter for MC-ytelse. For tiden bruker forskjellige MC-produsenter forskjellige metoder og instrumenter for å måle viskositeten til MC. De viktigste metodene er Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde og Brookfield. For det samme produktet er viskositetsresultatene målt med forskjellige metoder svært forskjellige, og noen har til og med doble forskjeller. Derfor må man, når man sammenligner viskositet, utføre testmetoder med de samme, inkludert temperatur, rotor osv.
Generelt sett, jo høyere viskositet, desto bedre er vannretensjonseffekten. Jo høyere viskositet og jo høyere molekylvekt MC har, desto tilsvarende reduksjon i løselighet vil ha en negativ innvirkning på mørtelens styrke og konstruksjonsevne. Jo høyere viskositet, desto tydeligere er fortykningseffekten på mørtelen, men den er ikke direkte proporsjonal. Jo høyere viskositet, desto mer viskøs vil den våte mørtelen være, det vil si at den under konstruksjonen manifesterer seg som klebing til skrapen og høy vedheft til underlaget. Men det er ikke nyttig å øke den strukturelle styrken til selve den våte mørtelen. Under konstruksjonen er ikke anti-sig-ytelsen åpenbar. Tvert imot har noen modifiserte metylcelluloseetere med middels og lav viskositet utmerket ytelse når det gjelder å forbedre den strukturelle styrken til våt mørtel.
Jo større mengde celluloseeter som tilsettes mørtelen, desto bedre vannretensjonsevne, og jo høyere viskositet, desto bedre vannretensjonsevne.
Når det gjelder partikkelstørrelse, jo finere partikkelen er, desto bedre er vannretensjonen. Etter at de store partiklene av celluloseeter kommer i kontakt med vann, løses overflaten umiddelbart opp og danner en gel som omslutter materialet for å forhindre at vannmolekylene fortsetter å infiltrere. Noen ganger kan ikke den dispergeres og løses jevnt selv etter langvarig omrøring, og danner en uklar flokkulerende løsning eller agglomerering. Dette påvirker i stor grad vannretensjonen til celluloseeter, og løselighet er en av faktorene for valg av celluloseeter.
Finhet er også en viktig ytelsesindeks for metylcelluloseeter. MC som brukes til tørr pulvermørtel må være pulver, med lavt vanninnhold, og finheten krever også at 20% ~ 60% av partikkelstørrelsen er mindre enn 63 µm. Finheten påvirker løseligheten til metylcelluloseeter. Grov MC er vanligvis granulær, og den er lett å løse opp i vann uten agglomerering, men oppløsningshastigheten er veldig lav, så den er ikke egnet for bruk i tørr pulvermørtel. I tørr pulvermørtel er MC spredt mellom sementmaterialer som tilslag, fint fyllstoff og sement, og bare fint nok pulver kan unngå agglomerering av metylcelluloseeter når det blandes med vann. Når MC tilsettes vann for å løse opp agglomeratene, er det veldig vanskelig å dispergere og oppløse.
Grov finhet på MC er ikke bare sløsende, men reduserer også mørtelens lokale styrke. Når en slik tørr pulvermørtel påføres i et stort område, vil herdehastigheten til den lokale tørrpulvermørtelen reduseres betydelig, og det vil oppstå sprekker på grunn av ulik herdetid. For sprøytemørtel med mekanisk konstruksjon er kravet til finhet høyere på grunn av kortere blandetid.
Finheten til MC har også en viss innvirkning på vannretensjonen. Generelt sett, for metylcelluloseetere med samme viskositet, men ulik finhet, gjelder at jo finere det er under samme tilsetningsmengde, desto bedre er vannretensjonseffekten.
Vannretensjonen til MC er også relatert til temperaturen som brukes, og vannretensjonen til metylcelluloseeter avtar med økende temperatur. I faktiske materialapplikasjoner påføres imidlertid ofte tørr pulvermørtel på varme underlag ved høye temperaturer (høyere enn 40 grader) i mange miljøer, for eksempel ved utvendig veggsparkling i solen om sommeren, noe som ofte akselererer herdingen av sement og stivelsen av tørr pulvermørtel. Nedgangen i vannretensjonshastigheten fører til den åpenbare følelsen av at både bearbeidbarhet og sprekkmotstand påvirkes, og det er spesielt viktig å redusere påvirkningen av temperaturfaktorer under denne tilstanden.
Selv om tilsetningsstoffer av metylhydroksyetylcelluloseeter for tiden anses å være i forkant av den teknologiske utviklingen, vil deres temperaturavhengighet fortsatt føre til svekkelse av ytelsen til tørrpulvermørtel. Selv om mengden metylhydroksyetylcellulose økes (sommerformel), kan ikke bearbeidbarheten og sprekkmotstanden oppfylle bruksbehovene. Gjennom spesiell behandling av MC, for eksempel økning av foretringsgraden osv., kan vannretensjonseffekten opprettholdes ved en høyere temperatur, slik at den kan gi bedre ytelse under tøffe forhold.
3. Fortykning og tiksotropi av celluloseeter
Fortykkelse og tiksotropi av celluloseeter: Den andre funksjonen til celluloseeter – fortykkelseseffekten – avhenger av: polymerisasjonsgraden til celluloseeter, løsningskonsentrasjon, skjærhastighet, temperatur og andre forhold. Geleringsegenskapene til løsningen er unike for alkylcellulose og dens modifiserte derivater. Geleringsegenskapene er relatert til substitusjonsgraden, løsningskonsentrasjonen og tilsetningsstoffene. For hydroksyalkylmodifiserte derivater er gelegnskapene også relatert til modifiseringsgraden til hydroksyalkyl. For lavviskøse MC og HPMC kan 10 %–15 % løsning fremstilles, middelsviskøse MC og HPMC kan fremstilles med 5 %–10 % løsning, mens høyviskøse MC og HPMC bare kan fremstilles med 2 %–3 % løsning, og vanligvis graderes viskositetsklassifiseringen av celluloseeter også etter 1 %–2 % løsning.
Høymolekylær celluloseeter har høy fortykningseffektivitet. I samme konsentrasjonsløsning har polymerer med ulik molekylvekt ulik viskositet. Høy grad. Målviskositeten kan bare oppnås ved å tilsette en stor mengde lavmolekylær celluloseeter. Viskositeten er liten avhengig av skjærhastigheten, og den høye viskositeten når målviskositeten, og den nødvendige tilsetningsmengden er liten, og viskositeten avhenger av fortykningseffektiviteten. Derfor, for å oppnå en viss konsistens, må en viss mengde celluloseeter (konsentrasjon av løsningen) og løsningens viskositet garanteres. Geltemperaturen til løsningen avtar også lineært med økningen av løsningens konsentrasjon, og gelerer ved romtemperatur etter å ha nådd en viss konsentrasjon. Gelkonsentrasjonen av HPMC er relativt høy ved romtemperatur.
Konsistensen kan også justeres ved å velge partikkelstørrelse og velge celluloseetere med ulik grad av modifikasjon. Den såkalte modifikasjonen er å introdusere en viss grad av substitusjon av hydroksyalkylgrupper på skjelettstrukturen til MC. Ved å endre de relative substitusjonsverdiene til de to substituentene, det vil si de relative substitusjonsverdiene DS og ms for metoksy- og hydroksyalkylgruppene som vi ofte kaller det. Ulike ytelseskrav til celluloseetere kan oppnås ved å endre de relative substitusjonsverdiene til de to substituentene.
Forholdet mellom konsistens og modifikasjon: tilsetning av celluloseeter påvirker vannforbruket til mørtel. Endring av vann-bindemiddelforholdet mellom vann og sement gir en fortykningseffekt. Jo høyere dosering, desto større vannforbruk.
Celluloseetere som brukes i pulverformede byggematerialer må løses opp raskt i kaldt vann og gi systemet en passende konsistens. Selv om det gis en viss skjærhastighet, blir det fortsatt flokkulent og kolloidalt blokkerende, noe som er et produkt av dårlig kvalitet.
Det er også en god lineær sammenheng mellom konsistensen av sementpasta og doseringen av celluloseeter. Celluloseeter kan øke viskositeten til mørtel betraktelig. Jo større dosering, desto tydeligere er effekten. Vandig løsning av celluloseeter med høy viskositet har høy tiksotropi, som også er en viktig egenskap ved celluloseeter. Vandige løsninger av MC-polymerer har vanligvis pseudoplastisk og ikke-tiksotropisk fluiditet under geltemperaturen, men Newtonske flytegenskaper ved lave skjærhastigheter. Pseudoplastisiteten øker med molekylvekten eller konsentrasjonen av celluloseeter, uavhengig av type substituent og substitusjonsgrad. Derfor vil celluloseetere med samme viskositetsgrad, uansett MC, HPMC, HEMC, alltid vise de samme reologiske egenskapene så lenge konsentrasjonen og temperaturen holdes konstant.
Strukturelle geler dannes når temperaturen økes, og det oppstår svært tiksotrope strømninger. Celluloseetere med høy konsentrasjon og lav viskositet viser tiksotropi selv under geltemperaturen. Denne egenskapen er til stor fordel for justering av utjevning og siging i konstruksjonen av bygningsmørtel. Det må forklares her at jo høyere viskositeten til celluloseeter er, desto bedre er vannretensjonen, men jo høyere viskositet, desto høyere er den relative molekylvekten til celluloseeter, og den tilsvarende reduksjonen i dens løselighet, noe som har en negativ innvirkning på mørtelkonsentrasjonen og konstruksjonsytelsen. Jo høyere viskositet, desto tydeligere er fortykningseffekten på mørtelen, men den er ikke helt proporsjonal. Noe middels og lav viskositet, men modifisert celluloseeter har bedre ytelse når det gjelder å forbedre den strukturelle styrken til våt mørtel. Med økende viskositet forbedres vannretensjonen til celluloseeter. 4. Retardering av celluloseeter
Retardering av celluloseeter: Celluloseeterens tredje funksjon er å forsinke sementets hydreringsprosess. Celluloseeter gir mørtel en rekke fordelaktige egenskaper, og reduserer også den tidlige hydreringsvarmen til sementen og forsinker den dynamiske hydreringsprosessen til sementen. Dette er ugunstig for bruk av mørtel i kalde områder. Denne retarderingseffekten er forårsaket av adsorpsjon av celluloseetermolekyler på hydreringsprodukter som CSH og ca(OH)2. På grunn av økningen i viskositeten til poreløsningen, reduserer celluloseeteren mobiliteten til ioner i løsningen, og forsinker dermed hydreringsprosessen.
Publisert: 04.02.2023