Удержание воды в гидроксипропилметилцеллюлозном эфире
Водоудерживающая способность сухой строительной смеси относится к ее способности удерживать и связывать воду. Чем выше вязкость гидроксипропилметилцеллюлозного эфира, тем лучше водоудерживающая способность. Поскольку структура целлюлозы содержит гидроксильные и эфирные связи, атомы кислорода в этих группах связываются с молекулами воды, образуя водородные связи, благодаря чему свободная вода становится связанной и запутывает молекулы воды, тем самым играя роль в водоудержании.
Растворимость гидроксипропилметилцеллюлозного эфира
1. Крупнозернистый эфир целлюлозы легко диспергируется в воде без агломерации, но скорость растворения очень низкая. Эфир целлюлозы с размером частиц менее 60 меш растворяется в воде примерно за 60 минут.
2. Мелкодисперсный эфир целлюлозы легко диспергируется в воде без агломерации, скорость растворения умеренная. Эфир целлюлозы с размером частиц более 80 меш растворяется в воде примерно за 3 минуты.
3. Ультрамелкодисперсный эфир целлюлозы быстро диспергируется в воде, быстро растворяется и быстро образует вязкость. Эфир целлюлозы с размером частиц более 120 меш растворяется в воде примерно за 10-30 секунд.
Чем мельче частицы гидроксипропилметилцеллюлозного эфира, тем лучше влагоудержание. Поверхность крупнозернистого целлюлозного эфира растворяется сразу после контакта с водой, образуя гелеобразное вещество. Это вещество обволакивает материал, препятствуя дальнейшему проникновению молекул воды. Иногда, даже после длительного перемешивания, вещество не может равномерно диспергироваться и раствориться, образуя мутный хлопьевидный раствор или агломерацию. Мелкие частицы диспергируются и растворяются сразу после контакта с водой, образуя однородную вязкость.
Значение pH эфира гидроксипропилметилцеллюлозы (эффект замедления или ранней концентрации)
Значение pH гидроксипропилметилцеллюлозного эфира, используемого производителями в стране и за рубежом, в основном контролируется на уровне около 7, что соответствует кислой среде. Поскольку в молекулярной структуре целлюлозного эфира присутствует большое количество ангидроглюкозных колец, именно они являются основной причиной замедления гидратации цемента. Ангидроглюкозные кольца способствуют образованию сахаро-кальциевых молекулярных соединений из ионов кальция в растворе для гидратации цемента, снижают концентрацию ионов кальция в индукционный период гидратации цемента, предотвращают образование и осаждение кристаллов гидроксида кальция и солей кальция, а также замедляют процесс гидратации цемента. Если значение pH находится в щелочной среде, раствор будет иметь низкую прочность. В настоящее время большинство заводов используют карбонат натрия для регулирования значения pH. Карбонат натрия является быстротвердеющим агентом. Он улучшает свойства поверхности частиц цемента, способствует сцеплению между частицами и дополнительно повышает вязкость раствора. В то же время карбонат натрия быстро соединяется с ионами кальция в растворе, способствуя образованию эттрингита, и цемент быстро коагулирует. Поэтому в процессе производства значение pH следует корректировать в соответствии с потребностями разных клиентов.
Воздухововлекающие свойства гидроксипропилметилцеллюлозного эфира
Эффект воздухововлечения, вызываемый гидроксипропилметилцеллюлозным эфиром, в основном обусловлен тем, что целлюлозный эфир также является поверхностно-активным веществом. Межфазная активность целлюлозного эфира проявляется главным образом на границе раздела газ-жидкость-твердое тело. Сначала происходит образование пузырьков воздуха, за которым следует диспергирующий и смачивающий эффект. Целлюлозный эфир содержит алкильные группы, которые значительно снижают поверхностное натяжение и межфазную энергию воды, что облегчает образование множества мельчайших замкнутых пузырьков в процессе перемешивания водного раствора.
Гелевые свойства гидроксипропилметилцеллюлозного эфира
После растворения гидроксипропилметилцеллюлозного эфира в растворе метоксильные и гидроксипропильные группы в молекулярной цепи реагируют с ионами кальция и алюминия в суспензии, образуя вязкий гель, который заполняет пустоты в цементном растворе, улучшая его плотность, выполняя функцию гибкого заполнения и армирования. Однако, когда композитная матрица находится под давлением, полимер не может выполнять жесткую опорную функцию, поэтому прочность и коэффициент изгиба раствора снижаются.
Пленочное образование гидроксипропилметилцеллюлозного эфира
После добавления гидроксипропилметилцеллюлозного эфира для гидратации между частицами цемента образуется тонкий слой латексной пленки. Эта пленка обладает герметизирующим эффектом и улучшает сухость поверхности раствора. Благодаря хорошей влагоудерживающей способности гидроксипропилметилцеллюлозного эфира, внутри раствора накапливается достаточное количество молекул воды, что обеспечивает гидратационное затвердевание цемента и полное развитие прочности, улучшает сцепление раствора, а также повышает когезию раствора, придает раствору хорошую пластичность и гибкость, уменьшает усадку и деформацию раствора.
Дата публикации: 23 мая 2023 г.