1. Funcția principală a eterului de celuloză
În mortarul gata preparat, eterul de celuloză este un aditiv principal care se adaugă într-o cantitate foarte mică, dar poate îmbunătăți semnificativ performanța mortarului umed și poate afecta performanța de construcție a mortarului.
2. Tipuri de eteri de celuloză
Producția de eter de celuloză se realizează în principal din fibre naturale prin dizolvare alcalină, reacție de grefare (eterificare), spălare, uscare, măcinare și alte procese.
Conform principalelor materii prime, fibrele naturale pot fi împărțite în: fibră de bumbac, fibră de cedru, fibră de fag etc. Gradele lor de polimerizare variază, ceea ce afectează vâscozitatea finală a produselor lor. În prezent, marii producători de celuloză folosesc fibră de bumbac (produs secundar al nitrocelulozei) ca materie primă principală.
Eterii de celuloză pot fi împărțiți în ionici și neionici. Tipul ionic include în principal sarea de carboximetilceluloză, iar tipul neionic include în principal metilceluloză, metilhidroxietil (propil)celuloză, hidroxietilceluloză etc.
În prezent, eterii de celuloză utilizați în mortarele gata preparate sunt în principal eterul de metilceluloză (MC), eterul de metilhidroxietilceluloză (MHEC), eterul de metilhidroxipropilceluloză (MHPG), eterul de hidroxipropilmetilceluloză (HPMC). În mortarele gata preparate, deoarece celuloza ionică (sarea de carboximetilceluloză) este instabilă în prezența ionilor de calciu, este rareori utilizată în produse gata preparate care utilizează ciment, var stins etc. ca materiale de cimentare. În unele locuri din China, sarea de carboximetilceluloză este utilizată ca agent de îngroșare pentru unele produse de interior prelucrate cu amidon modificat ca principal material de cimentare și pulbere Shuangfei ca material de umplutură. Acest produs este predispus la mucegai și nu este rezistent la apă, fiind eliminat treptat. Hidroxietilceluloza este utilizată și în unele produse gata preparate, dar are o cotă de piață foarte mică.
3. Principalii indicatori de performanță ai eterului de celuloză
(1) Solubilitate
Celuloza este un compus polimeric polihidroxilat care nu se dizolvă și nu se topește. După eterificare, celuloza este solubilă în apă, soluții alcaline diluate și solvent organic și are termoplasticitate. Solubilitatea depinde în principal de patru factori: în primul rând, solubilitatea variază în funcție de vâscozitate, cu cât vâscozitatea este mai mică, cu atât solubilitatea este mai mare. În al doilea rând, caracteristicile grupărilor introduse în procesul de eterificare, cu cât gruparea introdusă este mai mare, cu atât solubilitatea este mai mică; cu cât gruparea introdusă este mai polară, cu atât eterul de celuloză se dizolvă mai ușor în apă. În al treilea rând, gradul de substituție și distribuția grupărilor eterificate în macromolecule. Majoritatea eterilor de celuloză pot fi dizolvați în apă doar sub un anumit grad de substituție. În al patrulea rând, gradul de polimerizare al eterului de celuloză, cu cât gradul de polimerizare este mai mare, cu atât este mai puțin solubil; cu cât gradul de polimerizare este mai mic, cu atât intervalul de grade de substituție care pot fi dizolvate în apă este mai larg.
(2) Retenție de apă
Retenția apei este o performanță importantă a eterului de celuloză și este, de asemenea, o performanță la care acordă atenție mulți producători autohtoni de pulberi uscate, în special cei din regiunile sudice cu temperaturi ridicate. Factorii care afectează efectul de retenție a apei al mortarului includ cantitatea de eter de celuloză adăugată, vâscozitatea, finețea particulelor și temperatura mediului de utilizare. Cu cât este mai mare cantitatea de eter de celuloză adăugată, cu atât este mai bun efectul de retenție a apei; cu cât este mai mare vâscozitatea, cu atât este mai bun efectul de retenție a apei; cu cât particulele sunt mai fine, cu atât este mai bun efectul de retenție a apei.
(3) Vâscozitate
Vâscozitatea este un parametru important al produselor pe bază de eter de celuloză. În prezent, diferiți producători de eter de celuloză utilizează metode și instrumente diferite pentru a măsura vâscozitatea. Pentru același produs, rezultatele vâscozității măsurate prin diferite metode sunt foarte diferite, iar unele chiar prezintă diferențe duble. Prin urmare, atunci când se compară vâscozitatea, aceasta trebuie efectuată cu aceleași metode de testare, inclusiv temperatura, rotorul etc.
În general, cu cât vâscozitatea este mai mare, cu atât efectul de retenție a apei este mai bun. Cu toate acestea, cu cât vâscozitatea este mai mare, cu atât greutatea moleculară a eterului de celuloză este mai mare, iar scăderea corespunzătoare a solubilității sale va avea un impact negativ asupra rezistenței și performanței constructive a mortarului. Cu cât vâscozitatea este mai mare, cu atât efectul de îngroșare asupra mortarului este mai evident, dar nu este direct proporțional. Cu cât vâscozitatea este mai mare, cu atât mortarul umed va fi mai vâscos. În timpul construcției, aceasta se manifestă prin lipirea de racletă și aderență ridicată la substrat. Dar nu este util să se crească rezistența structurală a mortarului umed în sine. În timpul construcției, performanța anti-curgere nu este evidentă. Dimpotrivă, unii eteri de metilceluloză modificați, cu vâscozitate medie și scăzută, au performanțe excelente în îmbunătățirea rezistenței structurale a mortarului umed.
(4) Finețea particulelor:
Eterul de celuloză utilizat pentru mortarul gata preparat trebuie să fie sub formă de pulbere, cu un conținut scăzut de apă, iar finețea necesită, de asemenea, ca 20% până la 60% din dimensiunea particulelor să fie mai mică de 63 μm. Finețea afectează solubilitatea eterului de celuloză. Eterii de celuloză grosieri sunt de obicei sub formă de granule, care sunt ușor de dispersat și dizolvat în apă fără aglomerare, dar viteza de dizolvare este foarte lentă, deci nu sunt potriviți pentru utilizarea în mortare gata preparate (unele produse de uz casnic sunt floculante, nu se dispersează și se dizolvă ușor în apă și sunt predispuse la aglomerare). În mortarul gata preparat, eterul de celuloză este dispersat între agregate, materiale de umplutură fine și ciment și alte materiale de cimentare. Doar o pulbere suficient de fină poate evita aglomerarea eterului de celuloză atunci când este amestecat cu apă. Când eterul de celuloză este adăugat cu apă pentru a dizolva aglomerarea, este foarte dificil de dispersat și dizolvat.
(5) Modificarea eterului de celuloză
Modificarea eterului de celuloză reprezintă extinderea performanței sale și este cea mai importantă parte. Proprietățile eterului de celuloză pot fi îmbunătățite pentru a optimiza umectabilitatea, dispersabilitatea, aderența, îngroșarea, emulsionarea, retenția de apă și proprietățile de formare a peliculei, precum și impermeabilitatea la ulei.
4. Efectul temperaturii ambientale asupra retenției de apă a mortarului
Retenția de apă a eterului de celuloză scade odată cu creșterea temperaturii. În aplicațiile practice, mortarul este adesea aplicat pe substraturi fierbinți la temperaturi ridicate (peste 40°C) în multe medii. Scăderea retenției de apă a avut un impact vizibil asupra lucrabilității și rezistenței la fisuri. Dependența sa de temperatură va duce în continuare la slăbirea proprietăților mortarului și este deosebit de important să se reducă influența factorilor de temperatură în aceste condiții. Rețetele de mortar au fost ajustate în mod corespunzător și s-au făcut multe modificări importante în rețetele sezoniere. Deși s-a crescut dozajul (formula de vară), lucrabilitatea și rezistența la fisuri încă nu pot satisface nevoile de utilizare, ceea ce necesită un tratament special al eterului de celuloză, cum ar fi creșterea gradului de eterificare etc., astfel încât efectul de retenție a apei să poată fi obținut la o temperatură relativ ridicată. Acesta își menține un efect mai bun atunci când aceasta este ridicată, oferind performanțe mai bune în condiții dure.
5. Aplicare în mortar gata preparat
În mortarul gata preparat, eterul de celuloză joacă rolul de reținere a apei, îngroșare și îmbunătățire a performanței în construcție. O bună performanță de retenție a apei asigură că mortarul nu va provoca nisipare, pulverizare și reducerea rezistenței din cauza lipsei de apă și a hidratării incomplete. Efectul de îngroșare sporește considerabil rezistența structurală a mortarului umed. Adăugarea de eter de celuloză poate îmbunătăți semnificativ vâscozitatea umedă a mortarului umed și are o vâscozitate bună pentru diverse substraturi, îmbunătățind astfel performanța peretelui mortarului umed și reducând deșeurile. În plus, rolul eterului de celuloză în diferite produse este, de asemenea, diferit. De exemplu, în adezivii pentru plăci, eterul de celuloză poate crește timpul de deschidere și poate regla timpul; în mortarul cu pulverizare mecanică, poate îmbunătăți rezistența structurală a mortarului umed; în autonivelare, poate preveni tasarea, segregarea și stratificarea. Prin urmare, ca aditiv important, eterul de celuloză este utilizat pe scară largă în mortarul cu pulbere uscată.
Data publicării: 11 ian. 2023