Chińska nazwa HPMC to hydroksypropylometyloceluloza. Jest to substancja niejonowa i często stosowana jako środek zatrzymujący wodę w suchych zaprawach. Jest to najczęściej stosowany materiał zatrzymujący wodę w zaprawach.
Proces produkcji HPMC opiera się głównie na polisacharydowym produkcie eterowym, wytwarzanym poprzez alkalizację i eteryfikację włókien bawełnianych (domowych). Sam w sobie nie posiada ładunku, nie reaguje z jonami naładowanymi w materiale żelującym i charakteryzuje się stabilnymi parametrami. Jego cena jest również niższa niż innych rodzajów eterów celulozy, dlatego jest szeroko stosowany w zaprawach mieszanych na sucho.
Funkcja hydroksypropylometylocelulozy: Zagęszcza świeżo wymieszaną zaprawę, nadając jej określoną lepkość i zapobiegając segregacji. (Zagęszczanie) Retencja wody to również najważniejsza cecha, która pomaga utrzymać ilość wolnej wody w zaprawie, dzięki czemu po uformowaniu zaprawy materiał cementowy ma więcej czasu na uwodnienie. (Retencja wody) Ma właściwości napowietrzające, co pozwala na wprowadzenie równomiernych i drobnych pęcherzyków powietrza, poprawiając jakość zaprawy.
Im wyższa lepkość eteru hydroksypropylometylocelulozy, tym lepsza retencja wody. Lepkość jest ważnym parametrem wydajności HPMC. Obecnie różni producenci HPMC stosują różne metody i instrumenty do pomiaru lepkości HPMC. Głównymi metodami są HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde i Brookfield.
Dla tego samego produktu wyniki lepkości mierzone różnymi metodami są bardzo różne, a niektóre różnią się nawet dwukrotnie. Dlatego porównując lepkość, należy ją przeprowadzać przy użyciu tych samych metod badawczych, w tym temperatury, wirnika itp. Jeśli chodzi o wielkość cząstek, im drobniejsza cząstka, tym lepsze zatrzymywanie wody. Po zetknięciu się dużych cząstek eteru celulozy z wodą, powierzchnia natychmiast rozpuszcza się i tworzy żel, który otacza materiał, zapobiegając dalszej infiltracji cząsteczek wody. Czasami nie można go równomiernie rozproszyć i rozpuścić nawet po długotrwałym mieszaniu, tworząc mętny, kłaczkowaty roztwór lub aglomerację. Ma to duży wpływ na zatrzymywanie wody przez eter celulozy, a rozpuszczalność jest jednym z czynników decydujących o wyborze eteru celulozy.
Drobność jest również ważnym wskaźnikiem wydajności eteru metylocelulozy. MC stosowany w zaprawach proszkowych musi być proszkiem o niskiej zawartości wody, a drobność musi wynosić 20–60% wielkości cząstek poniżej 63 μm. Drobność wpływa na rozpuszczalność eteru hydroksypropylometylocelulozy. Gruboziarnisty MC jest zazwyczaj granulowany i łatwo rozpuszcza się w wodzie bez tworzenia aglomeratów, ale szybkość rozpuszczania jest bardzo niska, dlatego nie nadaje się do stosowania w zaprawach proszkowych.
W zaprawie proszkowej MC jest rozproszony pomiędzy materiałami wiążącymi, takimi jak kruszywo, drobny wypełniacz i cement, i tylko wystarczająco drobny proszek może zapobiec aglomeracji eteru metylocelulozy podczas mieszania z wodą. Po dodaniu MC do wody w celu rozpuszczenia aglomeratów, bardzo trudno jest go rozproszyć i rozpuścić. Zbyt duże rozdrobnienie MC jest nie tylko marnotrawne, ale także zmniejsza lokalną wytrzymałość zaprawy. Gdy taka zaprawa proszkowa jest nakładana na dużą powierzchnię, szybkość lokalnego utwardzania zaprawy proszkowej ulegnie znacznemu zmniejszeniu, a z powodu różnych czasów utwardzania pojawią się pęknięcia. W przypadku zaprawy natryskowej o konstrukcji mechanicznej wymagania dotyczące rozdrobnienia są wyższe ze względu na krótszy czas mieszania. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa lepkość, tym lepszy efekt retencji wody. Jednak im wyższa lepkość i wyższa masa cząsteczkowa MC, tym odpowiadający temu spadek jego rozpuszczalności będzie miał negatywny wpływ na wytrzymałość i właściwości konstrukcyjne zaprawy.
Im wyższa lepkość, tym wyraźniejszy jest efekt zagęszczania zaprawy, ale nie jest on wprost proporcjonalny. Im wyższa lepkość, tym bardziej lepka będzie mokra zaprawa, co objawia się przywieraniem do skrobaka i silnym przyleganiem do podłoża podczas budowy. Zwiększenie wytrzymałości strukturalnej samej mokrej zaprawy nie jest jednak korzystne. Oznacza to, że podczas budowy właściwości zapobiegające spływaniu nie są oczywiste. Wręcz przeciwnie, niektóre modyfikowane etery metylocelulozy o średniej i niskiej lepkości wykazują doskonałe właściwości poprawiające wytrzymałość strukturalną mokrej zaprawy.
Retencja wody w HPMC jest również związana z zastosowaną temperaturą, a retencja wody w eterze metylocelulozy maleje wraz ze wzrostem temperatury. Jednak w rzeczywistych zastosowaniach materiałowych, sucha zaprawa proszkowa jest często nakładana na gorące podłoża w wysokich temperaturach (powyżej 40 stopni Celsjusza) w wielu środowiskach, takich jak tynkowanie zewnętrznych ścian w słońcu latem, co często przyspiesza utwardzanie cementu i twardnienie suchej zaprawy proszkowej. Spadek retencji wody prowadzi do oczywistego wniosku, że zarówno urabialność, jak i odporność na pękanie ulegają pogorszeniu, a szczególnie istotne jest ograniczenie wpływu czynników temperaturowych w tych warunkach.
W tym kontekście dodatki na bazie eteru metylohydroksyetylocelulozy są obecnie uważane za pionierskie w rozwoju technologicznym. Pomimo zwiększenia ilości metylohydroksyetylocelulozy (formuła letnia), jej urabialność i odporność na pękanie nadal nie spełniają wymagań użytkowych. Dzięki specjalnej obróbce MC, takiej jak zwiększenie stopnia eteryfikacji itp., efekt retencji wody może być utrzymany w wyższej temperaturze, co zapewnia lepszą wydajność w trudnych warunkach.
Dawka HPMC nie powinna być zbyt wysoka, ponieważ zwiększy to zapotrzebowanie zaprawy na wodę, zaprawa będzie przywierać do kielni, a czas wiązania będzie zbyt długi, co wpłynie na jej przydatność do budowy. Różne zaprawy zawierają HPMC o różnej lepkości i nie należy stosować HPMC o wysokiej lepkości w sposób przypadkowy. Dlatego, chociaż produkty na bazie hydroksypropylometylocelulozy są dobre, są one cenione, gdy są prawidłowo stosowane. Wybór odpowiedniego HPMC jest podstawowym obowiązkiem personelu laboratoryjnego przedsiębiorstwa. Obecnie wielu nieuczciwych sprzedawców produkuje mieszanki HPMC o niskiej jakości. Wybierając konkretną celulozę, laboratorium powinno dobrze przeprowadzić eksperyment, aby zapewnić stabilność zaprawy i nie dążyć do niskich cen, powodując niepotrzebne straty.
Czas publikacji: 04-05-2023