Данная статья, представленная в форме вопросов и ответов, призвана помочь читателю получить глубокое понимание HPMC в короткие сроки и, таким образом, лучше выбирать и использовать этот вид продукции в реальном производстве.
1. Каково основное назначение...?гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ)?
HPMC широко используется в строительных материалах, покрытиях, синтетических смолах, керамике, медицине, пищевой промышленности, текстильной промышленности, сельском хозяйстве, косметике, табачной промышленности и других отраслях. HPMC можно разделить по назначению на строительный, пищевой и медицинский. В настоящее время большая часть отечественного строительного сырья используется в больших количествах, около 90% — для производства шпатлевки, остальное — для цементного раствора и клея.
2. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) делится на несколько видов. В чем разница в ее применении?
HPMC можно разделить на быстрорастворимый и растворимый в горячей воде. Быстрорастворимые продукты быстро диспергируются в холодной воде и растворяются в ней, при этом жидкость не обладает вязкостью, поскольку HPMC только диспергируется в воде, а не растворяется полностью. Примерно через 2 минуты вязкость жидкости медленно увеличивается, образуя прозрачный вязкий коллоид. Растворимые в горячей воде продукты быстро диспергируются в горячей воде и растворяются в ней. При снижении температуры до определенного уровня вязкость медленно появляется, пока не образуется прозрачный вязкий коллоид. Растворимый в горячей воде продукт можно использовать только в шпатлевке и строительном растворе; в жидких клеях и красках может наблюдаться мутность, поэтому он не подходит. Быстрорастворимые продукты имеют более широкую область применения: их можно использовать в штукатурке и растворах, а также в жидких клеях и покрытиях, без каких-либо противопоказаний.
3. Существуют ли такие методы определения растворимости с помощью гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ)?
– А: Метод растворения в горячей воде: поскольку HPMC не растворяется в горячей воде, HPMC быстро равномерно диспергируется в горячей воде и быстро растворяется при охлаждении. Описаны два типичных метода: 1) в емкость добавить необходимое количество горячей воды и нагреть примерно до 70℃. Постепенно добавлять гидроксипропилметилцеллюлозу при медленном перемешивании. HPMC начинает всплывать на поверхность воды, постепенно образуя суспензию, которую затем охлаждают при перемешивании. 2) добавить необходимое количество воды (1/3 или 2/3) в емкость и нагреть до 70℃, в соответствии с методом 1) диспергировать HPMC и приготовить суспензию в горячей воде; затем добавить оставшееся количество холодной воды к горячей суспензии, перемешать и охладить смесь. Метод смешивания порошка: порошок ГПМЦ и большое количество других порошкообразных ингредиентов тщательно перемешиваются в блендере, после чего добавляется вода для растворения. В этот момент ГПМЦ полностью растворяется, но не обеспечивает сцепления, так как в каждом уголке находится лишь небольшое количество порошка ГПМЦ, и вода растворяется мгновенно. – Этот метод используется предприятиями, занимающимися производством шпатлевки и строительных растворов. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) используется в качестве загустителя и водоудерживающего агента в шпатлевке и строительном растворе.
4. Насколько просто и интуитивно понятно определить качество гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ)?
– Ответ: (1) белизна: хотя белизна не может определить, является лиГПМК(1) Хорошо использовать, но если его добавлять в процессе производства отбеливающего агента, это повлияет на его качество. Однако, качественные продукты, как правило, белые. (2) Тонкость помола: тонкость помола HPMC обычно составляет 80 и 100 меш, 120 меш используется реже, HPMC из провинции Хэбэй в основном имеет размер 80 меш, чем тоньше помол, тем, как правило, лучше. (3) Пропускающая способность: гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) в воде образует прозрачный коллоид, посмотрите на ее пропускающую способность: чем выше пропускающая способность, тем лучше, тем меньше нерастворимых веществ внутри. Пропускающая способность вертикального реактора обычно хорошая, горизонтального — хуже, но это не означает, что качество продукции, произведенной в вертикальном реакторе, лучше, чем в горизонтальном, качество продукта определяется многими факторами. (4) Удельная плотность: чем выше удельная плотность, тем тяжелее продукт. Это значительно больше, чем выше содержание гидроксипропила, тем лучше влагоудержание.
5. Содержание гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) в количестве шпаклевочного порошка?
– Ответ: В реальных условиях дозировка HPMC зависит от климатических условий, температуры, качества местной кальциевой золы, рецептуры шпатлевочного порошка и «требований заказчика к качеству». В целом, дозировка водостойкой шпатлевки составляет от 4 до 5 кг. Например: в Пекине обычно используют 5 кг шпатлевки; в Гуйчжоу летом — 5 кг, зимой — 4,5 кг. В Юньнани количество меньше, обычно 3-4 кг и так далее. А дозировка HPMC в шпатлевке 821 обычно составляет 2-3 кг.
6. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ): какой уровень вязкости является оптимальным?
– Ответ: Если вам надоела обычная детская шпаклевка с вязкостью 100 тысяч, то для раствора требуется еще большая вязкость – 150 тысяч. Более того, важнейшая роль HPMC – это удержание воды, за которым следует загущение. В шпаклевочной смеси, если удержание воды хорошее, а вязкость низкая (7-80 тысяч), то это тоже возможно. Конечно, чем выше вязкость, тем лучше относительное удержание воды. Когда вязкость превышает 100 тысяч, вязкость оказывает незначительное влияние на удержание воды.
7. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ): каковы основные технические показатели?
А: Содержание гидроксипропила и вязкость — вот что больше всего волнует пользователей. При высоком содержании гидроксипропила влагоудержание, как правило, лучше. Вязкость и влагоудержание, относительные (но не абсолютные), также лучше, а вязкость цементного раствора лучше использовать в большем количестве.
8. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) — какое основное сырье используется в данном случае?
– Ответ: гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) – основное сырье: очищенный хлопок, хлорметан, оксид пропилена, а также другие сырьевые материалы, такие как таблеточные щелочи, кислоты, толуол, изопропиловый спирт и др.
9. Какова основная роль HPMC в применении шпаклевочного порошка, и является ли это химическим процессом?
HPMC в составе шпатлевки выполняет три функции: загущение, удержание влаги и конструктивные свойства. Загущение: целлюлоза загущает и образует суспензию, обеспечивая равномерное распределение раствора по стенкам и предотвращая его растекание. Удержание влаги: замедляет высыхание шпатлевки, вспомогательное действие кальциевой золы в реакции под действием воды. Конструкционные свойства: целлюлоза обладает смазывающим эффектом, что обеспечивает хорошие конструктивные свойства шпатлевки. HPMC не участвует в химических реакциях, а играет лишь вспомогательную роль. При добавлении воды к шпатлевке происходит химическая реакция на поверхности стены, в результате которой образуется новый материал. Шпаклевка, осевшая на стене, измельчается в порошок и затем используется, так как в ней образуется новый материал (карбонат кальция). Основными компонентами серого кальциевого порошка являются: смесь Ca(OH)2, CaO и небольшого количества CaCO3. CaO + H2O = Ca(OH)2 – Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓ + H2O. Зола кальция в воде и воздухе под действием CO2 образует карбонат кальция, а HPMC лишь удерживает воду; вспомогательная зола кальция лучше реагирует, сама по себе не участвует ни в каких реакциях.
10. HPMC — неионогенный целлюлозный эфир, тогда что же такое неионогенный?
А: В общем, неионогенным считается вещество в воде, которое не ионизируется. Ионизация — это процесс, при котором электролит диссоциирует на свободно движущиеся заряженные ионы в определенном растворителе, таком как вода или спирт. Например, хлорид натрия (NaCl), соль, которую мы едим каждый день, растворяется в воде и ионизируется, образуя свободно движущиеся ионы натрия (Na+), которые имеют положительный заряд, и ионы хлора (Cl), которые имеют отрицательный заряд. Другими словами, HPMC в воде не диссоциирует на заряженные ионы, а существует в виде молекул.
11. Температура геля гидроксипропилметилцеллюлозы и с чем она связана?
– Ответ: Температура гелеобразования HPMC зависит от содержания в нем метоксигрупп. Чем ниже содержание метоксигрупп, тем выше температура гелеобразования.
12. Существует ли какая-либо взаимосвязь между порошком для затирки и HPMC?
– Ответ: качество порошка шпатлевки и содержание кальция тесно взаимосвязаны, а HPMC – не так сильно. Низкое содержание кальция и неподходящая доля CaO, Ca(OH)2 в кальциевой золе приводят к осыпанию порошка. Если же это связано с HPMC, то низкая влагоудерживающая способность HPMC также приводит к осыпанию порошка. Более подробные объяснения см. в вопросе 9.
13. В чем разница между гидроксипропилметилцеллюлозой, растворимой в холодной воде, и гидроксипропилметилцеллюлозой, растворимой в горячей воде, в процессе производства?
– А: Растворимый в холодной воде тип HPMC после обработки поверхности глиоксалем быстро диспергируется в холодной воде, но не полностью растворяется, вязкость повышается, и он растворяется. Терморастворимый тип не подвергался обработке поверхности глиоксалем. Объем глиоксаля велик, диспергирование происходит быстро, но вязкость снижается медленно, а объем мал, и наоборот.
14. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) имеет запах, указывающий на происходящее?
– Ответ: HPMC, производимый методом растворения, изготавливается с использованием толуола и изопропилового спирта в качестве растворителя. Если промывка проведена недостаточно тщательно, останется некоторый привкус.
15. Различные области применения: как выбрать подходящую гидроксипропилметилцеллюлозу (ГПМЦ)?
– Ответ: Применение порошковой шпаклевки: требования невысокие, вязкость 100 тысячных — это нормально, главное — лучше удерживать воду. Применение строительного раствора: требования выше, требуется высокая вязкость, 150 тысячных — лучше. Применение клея: нужны быстрорастворимые продукты, высокая вязкость.
16. гидроксипропилметилцеллюлоза. Какое у неё псевдонимное название?
А: Гидроксипропилметилцеллюлоза, англ. Hydroxypropyl Methyl Cellulose, аббревиатура: HPMC или MHPC, также известные как: гидроксипропилметилцеллюлоза; гидроксипропилметиловый эфир целлюлозы; гипромеллоза целлюлозы, 2-гидроксипропилметилцеллюлозный эфир. Гипролоза гидроксипропилметиловый эфир целлюлозы.
17. При применении HPMC в качестве шпаклевки образуются пузырьки? По какой причине?
HPMC в порошковой шпаклевке выполняет три функции: загущение, удержание влаги и конструктивное действие. Не участвует ни в каких реакциях. Причины образования пузырьков: 1) слишком большое количество воды; 2) невысохшее дно, из-за чего на поверхности образуется слой, который легко пузырится.
18. Формула порошковой шпаклевки для внутренних и наружных стен?
– Ответ: Водостойкая шпаклевка для внутренних стен: можно добавить 750–850 кг тяжелого кальциевого порошка, 150–250 кг серого кальциевого порошка, 4–5 кг целлюлозного эфира и 1–2 кг порошка поливинилового спирта; Шпаклевка для наружных стен: белый цемент 350 кг, тяжелый кальциевый порошок 500–550 кг, серый кальциевый порошок 100–150 кг, латексный порошок 8–12 кг, целлюлозный эфир 5 кг, древесное волокно 3 кг.
19. В чем разница междуГПМКиMC?
– МС (метилцеллюлоза) – это очищенный хлопок после обработки щелочью с использованием хлорида метана в качестве этерифицирующего агента, в результате ряда реакций с образованием эфира целлюлозы. Обычно степень замещения составляет 1,6–2,0, а растворимость изменяется в зависимости от степени замещения. Это неионогенный эфир целлюлозы.
(1) Водоудерживающая способность метилцеллюлозы зависит от количества добавленного вещества, вязкости, тонкости частиц и скорости растворения. Как правило, чем больше добавленное вещество, тем ниже тонкость частиц и вязкость, тем выше водоудерживающая способность. При этом количество добавленного вещества оказывает наибольшее влияние на водоудерживающую способность, а вязкость и уровень водоудерживающей способности не пропорциональны друг другу. Скорость растворения в основном зависит от степени модификации поверхности и тонкости частиц целлюлозы. В вышеупомянутых эфирах целлюлозы водоудерживающая способность выше у метилцеллюлозы и гидроксипропилметилцеллюлозы.
(2) Метилцеллюлоза растворяется в холодной воде, в горячей воде растворение затруднено, ее водный раствор в диапазоне pH=3–12 очень стабилен. Она обладает хорошей совместимостью с крахмалом, гуанидиновой камедью и многими поверхностно-активными веществами. Гелеобразование происходит, когда температура достигает температуры гелеобразования.
(3) Изменение температуры серьезно повлияет на способность метилцеллюлозы удерживать воду. Как правило, чем выше температура, тем хуже удерживание воды. Если температура раствора превышает 40℃, удерживание воды метилцеллюлозой значительно ухудшится, что серьезно повлияет на качество строительного раствора.
(4) Метилцеллюлоза оказывает очевидное влияние на конструктивные свойства и адгезию раствора. Здесь «адгезия» относится к силе сцепления, ощущаемой рабочим при нанесении раствора, и основанию стены, то есть к сопротивлению сдвигу раствора. Чем выше адгезионные свойства, тем выше сопротивление сдвигу раствора, и тем больше усилие, требуемое рабочими в процессе работы, поэтому конструктивные свойства раствора оставляют желать лучшего.
В продуктах на основе целлюлозных эфиров адгезия метилцеллюлозы находится на среднем уровне. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) изготавливается из очищенного хлопка после щелочной обработки с использованием оксида пропилена и хлорметана в качестве этерифицирующего агента, в результате ряда реакций, и представляет собой неионогенный смешанный эфир целлюлозы. Степень замещения обычно составляет 1,2–2,0. На ее свойства влияет соотношение метоксигрупп и гидроксипропилгрупп.
(1) Гидроксипропилметилцеллюлоза растворяется в холодной воде, но в горячей воде ее растворение затруднено. Однако температура ее гелеобразования в горячей воде значительно выше, чем у метилцеллюлозы. Растворимость метилцеллюлозы в холодной воде также значительно улучшена.
(2) Вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы связана с ее молекулярной массой, причем чем больше молекулярная масса, тем выше вязкость. Температура также влияет на ее вязкость: чем выше температура, тем ниже вязкость. Однако вязкость при высоких температурах ниже, чем у метилцеллюлозы. Раствор стабилен при хранении при комнатной температуре.
(3) Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к кислотам и щелочам, а ее водный раствор очень стабилен в диапазоне pH=2–12. Каустическая сода и известковая вода не оказывают существенного влияния на ее свойства, но щелочи могут ускорить скорость ее растворения и улучшить вязкость штифта. Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к обычным солям, но при высокой концентрации солевого раствора вязкость раствора гидроксипропилметилцеллюлозы имеет тенденцию к увеличению.
(4) Водоудерживающая способность гидроксипропилметилцеллюлозы зависит от количества добавленного ею вещества, вязкости и т. д., при одинаковом количестве водоудерживающая способность выше, чем у метилцеллюлозы.
(5) гидроксипропилметилцеллюлозу можно смешивать с водорастворимыми полимерными соединениями, чтобы получить однородный раствор с более высокой вязкостью. Например, поливиниловый спирт, эфир крахмала, растительная камедь и т. д.
(6) Адгезия гидроксипропилметилцеллюлозы к строительному раствору выше, чем у метилцеллюлозы.
(7) гидроксипропилметилцеллюлоза обладает лучшей ферментативной стойкостью, чем метилцеллюлоза, и вероятность ферментативной деградации ее раствора ниже, чем у метилцеллюлозы.
20. На какую зависимость между вязкостью и температурой HPMC следует обратить внимание на практическом применении?
– Ответ: Вязкость HPMC обратно пропорциональна температуре, то есть вязкость увеличивается с понижением температуры. Когда мы говорим о вязкости продукта, мы подразумеваем результат измерения его 2%-ного водного раствора при температуре 20 градусов Цельсия. На практике, в районах с большими перепадами температур между летом и зимой, следует обратить внимание на рекомендацию использовать относительно более низкую вязкость зимой, что более благоприятно для строительства. В противном случае, при низкой температуре вязкость целлюлозы увеличится, и при соскабливании она будет ощущаться тяжелой. Средняя вязкость: 75000-100000 в основном используется для шпатлевки, причина: хорошее водоудержание. Высокая вязкость: 150000-200000 в основном используется для теплоизоляционного раствора с частицами полистирола, клеевого порошка и стеклянных шариков. Причина: высокая вязкость, раствор не склонен к отслаиванию и растеканию, что улучшает качество строительства. Но, как правило, чем выше вязкость, тем лучше влагоудержание, поэтому многие производители сухих строительных смесей учитывают стоимость и заменяют целлюлозу средней вязкости (75 000–100 000) целлюлозой низкой вязкости (20 000–40 000), чтобы уменьшить количество добавляемой добавки.
Дата публикации: 25 апреля 2024 г.