éter celulózy
Éter celulózy je všeobecný termín pre sériu produktov vyrobených reakciou alkalickej celulózy a éterifikačného činidla za určitých podmienok. Alkalická celulóza sa nahrádza rôznymi éterifikačnými činidlami, čím sa získajú rôzne étery celulózy. Podľa ionizačných vlastností substituentov možno étery celulózy rozdeliť do dvoch kategórií: iónové (ako je karboxymetylcelulóza) a neiónové (ako je metylcelulóza). Podľa typu substituentu možno éter celulózy rozdeliť na monoéterové (ako je metylcelulóza) a zmiešané éterové (ako je hydroxypropylmetylcelulóza). Podľa rozdielnej rozpustnosti ich možno rozdeliť na vo vode rozpustné (ako je hydroxyetylcelulóza) a rozpustné v organických rozpúšťadlách (ako je etylcelulóza) atď. Suchá malta je prevažne z vo vode rozpustnej celulózy a vo vode rozpustná celulóza sa delí na instantný typ a povrchovo upravený typ s oneskoreným rozpúšťaním.
Mechanizmus účinku éteru celulózy v malte je nasledovný:
(1) Po rozpustení éteru celulózy v malte vo vode je vďaka povrchovej aktivite zabezpečené účinné a rovnomerné rozloženie cementového materiálu v systéme a éter celulózy ako ochranný koloid „obaľuje“ pevné častice a na jeho vonkajšom povrchu sa vytvorí vrstva mazacieho filmu, vďaka čomu je maltový systém stabilnejší a tiež sa zlepšuje tekutosť malty počas miešania a hladkosť stavby.
(2) Vďaka svojej vlastnej molekulárnej štruktúre roztok celulózového éteru zabraňuje ľahkému úniku vody z malty a postupne ju uvoľňuje počas dlhého časového obdobia, čím malta dobre zadržiava vodu a má dobrú spracovateľnosť.
1. Metylcelulóza (MC)
Po alkalickej úprave rafinovanej bavlny sa sériou reakcií s metánchloridom ako éterifikačným činidlom vyrobí éter celulózy. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,6 až 2,0 a rozpustnosť sa tiež líši v závislosti od stupňa substitúcie. Patrí medzi neiónové étery celulózy.
(1) Metylcelulóza je rozpustná v studenej vode, ale v horúcej vode sa ťažko rozpúšťa. Jej vodný roztok je veľmi stabilný v rozmedzí pH = 3 až 12. Má dobrú kompatibilitu so škrobom, guarovou gumou atď. a mnohými povrchovo aktívnymi látkami. Keď teplota dosiahne teplotu gélovania, dochádza ku gélovaniu.
(2) Retencia vody v metylcelulóze závisí od pridaného množstva, viskozity, jemnosti častíc a rýchlosti rozpúšťania. Vo všeobecnosti platí, že ak je pridané množstvo veľké, jemnosť je malá a viskozita je veľká, miera zadržiavania vody je vysoká. Najväčší vplyv na mieru zadržiavania vody má pridané množstvo a úroveň viskozity nie je priamo úmerná úrovni miery zadržiavania vody. Rýchlosť rozpúšťania závisí hlavne od stupňa povrchovej modifikácie celulózových častíc a jemnosti častíc. Z vyššie uvedených éterov celulózy majú metylcelulóza a hydroxypropylmetylcelulóza vyššiu mieru zadržiavania vody.
(3) Zmeny teploty vážne ovplyvnia mieru zadržiavania vody metylcelulózou. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je teplota, tým horšia je zadržiavanie vody. Ak teplota malty prekročí 40 °C, zadržiavanie vody metylcelulózou sa výrazne zníži, čo vážne ovplyvní konštrukciu malty.
(4) Metylcelulóza má významný vplyv na konštrukciu a priľnavosť malty. „Priľnavosť“ sa tu vzťahuje na adhéznu silu medzi aplikačným nástrojom pracovníka a podkladom steny, teda na šmykovú odolnosť malty. Priľnavosť je vysoká, šmyková odolnosť malty je veľká a pevnosť požadovaná pracovníkmi v procese používania je tiež veľká a stavebné vlastnosti malty sú nízke. Priľnavosť metylcelulózy je v produktoch z éteru celulózy na strednej úrovni.
2. Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC)
Hydroxypropylmetylcelulóza je druh celulózy, ktorého produkcia a spotreba v posledných rokoch rýchlo rastú. Je to neiónový zmesný éter celulózy vyrobený z rafinovanej bavlny po alkalizácii s použitím propylénoxidu a metylchloridu ako éterifikačného činidla prostredníctvom série reakcií. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,2 až 2,0. Jeho vlastnosti sa líšia v dôsledku rôznych pomerov obsahu metoxylových skupín a obsahu hydroxypropylových skupín.
(1) Hydroxypropylmetylcelulóza je ľahko rozpustná v studenej vode a jej rozpustnosť v horúcej vode bude ťažká. Jej teplota želatínovania v horúcej vode je však výrazne vyššia ako u metylcelulózy. Rozpustnosť v studenej vode je tiež výrazne lepšia v porovnaní s metylcelulózou.
(2) Viskozita hydroxypropylmetylcelulózy súvisí s jej molekulovou hmotnosťou a čím väčšia je molekulová hmotnosť, tým vyššia je viskozita. Teplota tiež ovplyvňuje jej viskozitu, so zvyšujúcou sa teplotou sa viskozita znižuje. Vysoká viskozita má však menší teplotný vplyv ako metylcelulóza. Jej roztok je stabilný pri skladovaní pri izbovej teplote.
(3) Retencia vody hydroxypropylmetylcelulózy závisí od jej pridaného množstva, viskozity atď. a jej miera retencie vody pri rovnakom pridanom množstve je vyššia ako u metylcelulózy.
(4) Hydroxypropylmetylcelulóza je stabilná voči kyselinám a zásadám a jej vodný roztok je veľmi stabilný v rozmedzí pH = 2 až 12. Hydroxypropylmetylcelulóza a vápenná voda majú malý vplyv na jej účinnosť, ale zásady môžu urýchliť jej rozpúšťanie a zvýšiť jej viskozitu. Hydroxypropylmetylcelulóza je stabilná voči bežným soliam, ale keď je koncentrácia soľného roztoku vysoká, viskozita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy má tendenciu sa zvyšovať.
(5) Hydroxypropylmetylcelulóza sa môže zmiešať s vo vode rozpustnými polymérnymi zlúčeninami za vzniku jednotného roztoku s vyššou viskozitou. Napríklad polyvinylalkohol, éter škrobu, rastlinná guma atď.
(6) Hydroxypropylmetylcelulóza má lepšiu odolnosť voči enzýmom ako metylcelulóza a jej roztok je menej náchylný na degradáciu enzýmami ako metylcelulóza.
(7) Priľnavosť hydroxypropylmetylcelulózy k maltovej konštrukcii je vyššia ako priľnavosť metylcelulózy.
3. Hydroxyetylcelulóza (HEC)
Vyrába sa z rafinovanej bavlny upravenej alkáliou a reaguje s etylénoxidom ako éterifikačným činidlom v prítomnosti acetónu. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,5 až 2,0. Má silnú hydrofilnosť a ľahko absorbuje vlhkosť.
(1) Hydroxyetylcelulóza je rozpustná v studenej vode, ale ťažko sa rozpúšťa v horúcej vode. Jej roztok je stabilný pri vysokej teplote bez gélovania. Môže sa dlhodobo používať v malte pri vysokej teplote, ale jej retencia vody je nižšia ako u metylcelulózy.
(2) Hydroxyetylcelulóza je stabilná voči všeobecným kyselinám a zásadám. Zásady môžu urýchliť jej rozpúšťanie a mierne zvýšiť jej viskozitu. Jej dispergovateľnosť vo vode je o niečo horšia ako u metylcelulózy a hydroxypropylmetylcelulózy.
(3) Hydroxyetylcelulóza má dobrý protistekavý účinok pre maltu, ale má dlhší čas spomalenia tuhnutia pre cement.
(4) Výkon hydroxyetylcelulózy vyrábanej niektorými domácimi podnikmi je zjavne nižší ako výkon metylcelulózy kvôli jej vysokému obsahu vody a vysokému obsahu popola.
4. Karboxymetylcelulóza (CMC)
Iónový éter celulózy sa vyrába z prírodných vlákien (bavlna atď.) po alkalickej úprave s použitím monochlóracetanu sodného ako éterifikačného činidla a následne sa podrobí sérii reakčných spracovaní. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 0,4 až 1,4 a jeho výkon je výrazne ovplyvnený stupňom substitúcie.
(1) Karboxymetylcelulóza je hygroskopickejšia a pri skladovaní za bežných podmienok obsahuje viac vody.
(2) Vodný roztok karboxymetylcelulózy netvorí gél a viskozita sa znižuje so zvyšujúcou sa teplotou. Keď teplota prekročí 50 °C, viskozita je nevratná.
(3) Jeho stabilita je výrazne ovplyvnená pH. Vo všeobecnosti sa môže použiť v maltách na báze sadry, ale nie v maltách na báze cementu. Pri vysokej zásaditosti stráca viskozitu.
(4) Jeho retencia vody je oveľa nižšia ako u metylcelulózy. Má spomaľovací účinok na maltu na báze sadry a znižuje jej pevnosť. Cena karboxymetylcelulózy je však výrazne nižšia ako cena metylcelulózy.
Redispergovateľný polymérny kaučukový prášok
Redispergovateľný gumový prášok sa spracováva sušením rozprašovaním špeciálnej polymérnej emulzie. Počas spracovania sa ochranný koloid, protihrudkujúce činidlá atď. stávajú nevyhnutnými prísadami. Vysušený gumový prášok sa skladá z guľovitých častíc s rozmermi 80 až 100 mm, ktoré sa zhromažďujú dohromady. Tieto častice sú rozpustné vo vode a tvoria stabilnú disperziu o niečo väčšiu ako pôvodné častice emulzie. Táto disperzia po dehydratácii a vysušení vytvorí film. Tento film je rovnako nezvratný ako všeobecná tvorba emulzného filmu a pri kontakte s vodou sa nedisperguje redisperziou. Disperzie.
Redispergovateľný kaučukový prášok možno rozdeliť na: styrén-butadiénový kopolymér, terciárny kopolymér kyseliny uhličitej a etylénu, kopolymér etylénu a acetátu s kyselinou octovou atď., a na základe toho sa pridávajú silikón, vinyllaurát atď. na zlepšenie výkonu. Rôzne modifikačné opatrenia spôsobujú, že redispergovateľný kaučukový prášok má rôzne vlastnosti, ako je odolnosť voči vode, zásadám, poveternostným vplyvom a flexibilita. Obsahuje vinyllaurát a silikón, vďaka čomu má kaučukový prášok dobrú hydrofóbnosť. Vysoko rozvetvený vinyl-terciárny uhličitan má nízku hodnotu Tg a dobrú flexibilitu.
Keď sa tieto druhy gumových práškov aplikujú na maltu, všetky majú oneskorujúci účinok na čas tuhnutia cementu, ale oneskorujúci účinok je menší ako pri priamej aplikácii podobných emulzií. Na porovnanie, styrén-butadién má najväčší oneskorujúci účinok a etylén-vinylacetát má najmenší oneskorujúci účinok. Ak je dávkovanie príliš malé, účinok zlepšenia vlastností malty nie je zrejmý.
Polypropylénové vlákna
Polypropylénové vlákno sa vyrába z polypropylénu ako suroviny a príslušného množstva modifikátora. Priemer vlákna je zvyčajne okolo 40 mikrónov, pevnosť v ťahu je 300 ~ 400 MPa, modul pružnosti je ≥ 3500 MPa a konečné predĺženie je 15 ~ 18 %. Jeho výkonnostné charakteristiky:
(1) Polypropylénové vlákna sú v malte rovnomerne rozložené v trojrozmerných náhodných smeroch a vytvárajú sieťový výstužný systém. Ak sa do každej tony malty pridá 1 kg polypropylénových vlákien, možno získať viac ako 30 miliónov monofilných vlákien.
(2) Pridanie polypropylénových vlákien do malty môže účinne znížiť trhliny spôsobené zmršťovaním malty v plastickom stave, či už sú tieto trhliny viditeľné alebo nie. A môže výrazne znížiť krvácanie z povrchu a sadanie kameniva v čerstvej malte.
(3) V prípade maltového telesa môže polypropylénové vlákno výrazne znížiť počet deformačných trhlín. To znamená, že keď maltové teleso vytvára napätie v dôsledku deformácie, dokáže odolávať napätiu a prenášať ho. Keď maltové teleso praská, môže pasivovať koncentráciu napätia na hrote trhliny a obmedziť jej rozširovanie.
(4) Efektívna disperzia polypropylénových vlákien pri výrobe malty sa stane zložitým problémom. Miešacie zariadenie, typ a dávkovanie vlákien, pomer malty a jej procesné parametre sa stanú dôležitými faktormi ovplyvňujúcimi disperziu.
prevzdušňovací prostriedok
Prevzdušňovacie činidlo je druh povrchovo aktívnej látky, ktorá dokáže fyzikálnymi metódami vytvárať stabilné vzduchové bubliny v čerstvom betóne alebo malte. Patria sem najmä: kolofónia a jej tepelné polyméry, neiónové povrchovo aktívne látky, alkylbenzénsulfonáty, lignosulfonáty, karboxylové kyseliny a ich soli atď.
Prevzdušňovacie činidlá sa často používajú na prípravu omietkových mált a murovacích mált. Pridaním prevzdušňovacieho činidla sa dosiahnu určité zmeny vo vlastnostiach malty.
(1) Vďaka zavedeniu vzduchových bublín sa môže zvýšiť ľahkosť a štruktúra čerstvo namiešanej malty a znížiť krvácanie.
(2) Samotné použitie prevzdušňovacieho prostriedku zníži pevnosť a elasticitu formy v malte. Ak sa prevzdušňovací prostriedok a prostriedok na redukciu vody použijú spoločne a pomer je vhodný, hodnota pevnosti sa nezníži.
(3) Môže výrazne zlepšiť odolnosť vytvrdenej malty voči mrazu, zlepšiť nepriepustnosť malty a zlepšiť odolnosť vytvrdenej malty voči erózii.
(4) Prevzdušňovacie činidlo zvýši obsah vzduchu v malte, čo zvýši zmršťovanie malty, a hodnotu zmršťovania možno primerane znížiť pridaním činidla redukujúceho vodu.
Keďže množstvo pridaného prevzdušňovacieho činidla je veľmi malé, zvyčajne predstavuje len niekoľko desaťtisíc z celkového množstva cementových materiálov, je potrebné zabezpečiť jeho presné dávkovanie a miešanie počas výroby malty; faktory, ako sú spôsoby miešania a čas miešania, budú mať vážny vplyv na množstvo prevzdušňovacieho činidla. Preto si za súčasných podmienok domácej výroby a výstavby pridávanie prevzdušňovacích činidiel do malty vyžaduje veľa experimentálnej práce.
prostriedok na skorú silu
Na zlepšenie počiatočnej pevnosti betónu a malty sa bežne používajú síranové činidlá na zvýšenie počiatočnej pevnosti, medzi ktoré patrí najmä síran sodný, tiosíran sodný, síran hlinitý a síran draselno-hlinitý.
Vo všeobecnosti sa bežne používa bezvodý síran sodný a jeho dávkovanie je nízke a účinok počiatočnej pevnosti je dobrý, ale ak je dávkovanie príliš veľké, v neskoršej fáze spôsobí rozpínanie a praskanie a zároveň dôjde k návratu alkálií, čo ovplyvní vzhľad a účinok povrchovej dekoračnej vrstvy.
Mravčan vápenatý je tiež dobrým nemrznúcim prostriedkom. Má dobrý účinok na skorú pevnosť, menej vedľajších účinkov, dobrú kompatibilitu s inými prísadami a mnoho vlastností je lepších ako u sulfátových prostriedkov na skorú pevnosť, ale cena je vyššia.
nemrznúca zmes
Ak sa malta používa pri zápornej teplote a neprijmú sa žiadne opatrenia proti zamrznutiu, dôjde k poškodeniu mrazom a pevnosť vytvrdeného telesa sa zničí. Nemrznúca zmes zabraňuje poškodeniu mrazom dvoma spôsobmi: zabránením zamrznutiu a zlepšením počiatočnej pevnosti malty.
Spomedzi bežne používaných nemrznúcich zmesí majú najlepší nemrznúci účinok dusitan vápenatý a dusitan sodný. Keďže dusitan vápenatý neobsahuje ióny draslíka a sodíka, môže znížiť výskyt alkalického kameniva pri použití v betóne, ale jeho spracovateľnosť je mierne horšia pri použití v malte, zatiaľ čo dusitan sodný má lepšiu spracovateľnosť. Na dosiahnutie uspokojivých výsledkov sa nemrznúca zmes používa v kombinácii s prísadou na rýchle spevnenie a reduktorom vody. Ak sa suchá malta s nemrznúcou zmesou používa pri veľmi nízkych záporných teplotách, teplota zmesi by sa mala primerane zvýšiť, napríklad zmiešaním s teplou vodou.
Ak je množstvo nemrznúcej zmesi príliš vysoké, v neskoršej fáze sa zníži pevnosť malty a povrch vytvrdenej malty bude mať problémy, ako je návrat alkálií, čo ovplyvní vzhľad a efekt povrchovej dekoračnej vrstvy.
Čas uverejnenia: 16. januára 2023