Hydroxylové skupiny naéter celulózyMolekuly a atómy kyslíka na éterových väzbách tvoria vodíkové väzby s molekulami vody, čím premieňajú voľnú vodu na viazanú vodu, a tým zohrávajú dobrú úlohu pri zadržiavaní vody; vzájomná difúzia medzi molekulami vody a molekulárnymi reťazcami éteru celulózy umožňuje molekulám vody vstúpiť do vnútra makromolekulárneho reťazca éteru celulózy a byť vystavené silným obmedzeniam, čím sa vytvára voľná voda a previazaná voda, čo zlepšuje zadržiavanie vody v cementovej suspenzii; éter celulózy zlepšuje reologické vlastnosti, pórovitú sieťovú štruktúru a osmotický tlak čerstvej cementovej suspenzie alebo filmotvorné vlastnosti éteru celulózy bránia difúzii vody.
Samotná retencia vody v éteri celulózy pochádza z rozpustnosti a dehydratácie samotného éteru celulózy. Samotná hydratačná kapacita hydroxylových skupín nestačí na pokrytie silných vodíkových väzieb a van der Waalsových síl medzi molekulami, takže éter celulózy iba napučiava, ale nerozpúšťa sa vo vode. Keď sa do molekulárneho reťazca zavedú substituenty, nielenže substituenty ničia vodíkové reťazce, ale aj vodíkové väzby medzi reťazcami sa ničia v dôsledku zaklinenia substituentov medzi susednými reťazcami. Čím väčšie sú substituenty, tým väčšia je vzdialenosť medzi molekulami a tým väčší je účinok ničenia vodíkových väzieb. Po napučaní celulózovej mriežky vnikne roztok a éter celulózy sa stane rozpustným vo vode, čím vznikne roztok s vysokou viskozitou, ktorý potom zohráva úlohu pri zadržiavaní vody.
Faktory ovplyvňujúce výkonnosť zadržiavania vody:
Viskozita: Čím vyššia je viskozita celulózového éteru, tým lepšia je schopnosť zadržiavať vodu, ale čím vyššia je viskozita, tým vyššia je relatívna molekulová hmotnosť celulózového éteru a jeho rozpustnosť sa zodpovedajúcim spôsobom znižuje, čo má negatívny vplyv na koncentráciu a stavebné vlastnosti malty. Vo všeobecnosti sa výsledky viskozity toho istého produktu merané rôznymi metódami veľmi líšia, takže pri porovnávaní viskozity sa musí porovnávať medzi rovnakými testovacími metódami (vrátane teploty, rotora atď.).
Pridané množstvo: Čím väčšie množstvo celulózového éteru sa pridá do malty, tým lepšia je schopnosť zadržiavať vodu. Malé množstvo celulózového éteru zvyčajne môže výrazne zlepšiť mieru zadržiavania vody v malte. Keď množstvo dosiahne určitú úroveň, trend zvyšovania miery zadržiavania vody sa spomalí.
Jemnosť častíc: Čím jemnejšie častice, tým lepšia je zadržiavanie vody. Keď sa veľké častice éteru celulózy dostanú do kontaktu s vodou, povrch sa okamžite rozpustí a vytvorí gél, ktorý obalí materiál a zabráni molekulám vody v ďalšom prenikaní. Niekedy ani dlhodobé miešanie nedokáže dosiahnuť rovnomernú disperziu a rozpustenie, čím sa vytvorí zakalený vločkovitý roztok alebo aglomerácia, čo výrazne ovplyvňuje zadržiavanie vody v éteri celulózy. Rozpustnosť je jedným z faktorov pri výbere éteru celulózy. Jemnosť je tiež dôležitým ukazovateľom výkonnosti éteru metylcelulózy. Jemnosť ovplyvňuje rozpustnosť éteru metylcelulózy. Hrubšia MC je zvyčajne granulovaná a dá sa ľahko rozpustiť vo vode bez aglomerácie, ale rýchlosť rozpúšťania je veľmi pomalá a nie je vhodná na použitie v suchej malte.
Teplota: S rastúcou teplotou okolia sa zadržiavanie vody v éteroch celulózy zvyčajne znižuje, ale niektoré modifikované étery celulózy majú tiež dobrú zadržiavanie vody za podmienok vysokej teploty; so zvyšujúcou sa teplotou sa hydratácia polymérov oslabuje a voda medzi reťazcami sa uvoľňuje. Keď je dehydratácia dostatočná, molekuly sa začnú agregovať a tvoriť trojrozmerný gél so sieťovou štruktúrou.
Molekulárna štruktúra: Étery celulózy s nižšou substitúciou majú lepšiu retenciu vody.
Zahusťovanie a tixotropia
Zahusťovanie:
Vplyv na priľnavosť a odolnosť voči stekaniu: Étery celulózy dodávajú mokrej malte vynikajúcu viskozitu, čo môže výrazne zvýšiť priľnavosť mokrej malty k základnej vrstve a zlepšiť jej odolnosť voči stekaniu. Široko sa používa v omietkových maltách, maltách na lepenie dlaždíc a systémoch izolácie vonkajších stien 3.
Vplyv na homogenitu materiálu: Zahusťovací účinok éterov celulózy môže tiež zvýšiť antidisperznú schopnosť a homogenitu čerstvo zmiešaných materiálov, zabrániť stratifikácii materiálu, segregácii a presakovaniu vody a možno ich použiť vo vláknobetóne, podvodnom betóne a samozhutňovacom betóne.
Zdroj a vplyv zahusťovacieho efektu: Zahusťovací účinok éteru celulózy na materiály na báze cementu pochádza z viskozity roztoku éteru celulózy. Za rovnakých podmienok platí, že čím vyššia je viskozita éteru celulózy, tým lepšia je viskozita modifikovaných materiálov na báze cementu, ale ak je viskozita príliš vysoká, ovplyvní to tekutosť a funkčnosť materiálu (napríklad prilepenie na omietací špachtľ). Samonivelačná malta a samozhutňovací betón s vysokými požiadavkami na tekutosť vyžadujú veľmi nízku viskozitu éteru celulózy. Okrem toho zahusťovací účinok éteru celulózy tiež zvýši spotrebu vody materiálov na báze cementu a zvýši výťažnosť malty.
Tixotropia:
Vodný roztok éteru celulózy s vysokou viskozitou má vysokú tixotropiu, čo je tiež hlavnou charakteristikou éteru celulózy. Vodný roztok metylcelulózy má zvyčajne pseudoplasticitu a netixotropnú tekutosť pod teplotou gélu, ale pri nízkych šmykových rýchlostiach vykazuje Newtonovské tokové vlastnosti. Pseudoplasticita sa zvyšuje so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou alebo koncentráciou éteru celulózy a nemá nič spoločné s typom substituenta a stupňom substitúcie. Preto étery celulózy s rovnakou viskozitou, či už ide o MC, HPMC alebo HEMC, vždy vykazujú rovnaké reologické vlastnosti, pokiaľ koncentrácia a teplota zostávajú konštantné. Keď teplota stúpne, vytvorí sa štrukturálny gél a dochádza k vysokému tixotropnému toku. Étery celulózy s vysokou koncentráciou a nízkou viskozitou vykazujú tixotropiu aj pod teplotou gélu. Táto vlastnosť je veľmi prospešná na úpravu vyrovnávania a stekania stavebnej malty počas výstavby.
Strhávanie vzduchu
Princíp a vplyv na pracovný výkon: Éter celulózy má významný účinok strhávania vzduchu v čerstvých materiáloch na báze cementu. Éter celulózy má hydrofilné skupiny (hydroxylové skupiny, éterové skupiny) aj hydrofóbne skupiny (metylové skupiny, glukózové kruhy). Je to povrchovo aktívna látka s povrchovou aktivitou, a preto má účinok strhávania vzduchu. Účinok strhávania vzduchu vyvoláva guľôčkový efekt, ktorý môže zlepšiť pracovný výkon čerstvo zmiešaných materiálov, napríklad zvýšiť plasticitu a hladkosť malty počas prevádzky, čo je prospešné pre roztieranie malty; tiež zvýši výťažnosť malty a zníži výrobné náklady malty.
Vplyv na mechanické vlastnosti: Vplyv strhávania vzduchu zvýši pórovitosť vytvrdeného materiálu a zníži jeho mechanické vlastnosti, ako je pevnosť a modul pružnosti.
Vplyv na tekutosť: Ako povrchovo aktívna látka má éter celulózy aj zmáčací alebo mazací účinok na častice cementu, čo spolu s jeho prevzdušňovacím účinkom zvyšuje tekutosť materiálov na báze cementu, ale jeho zahusťovací účinok tekutosť znižuje. Vplyv éteru celulózy na tekutosť materiálov na báze cementu je kombináciou plastifikačných a zahusťovacích účinkov. Vo všeobecnosti, keď je dávka éteru celulózy veľmi nízka, prejavuje sa to hlavne ako plastifikačné alebo vodoredukčné účinky; keď je dávka vysoká, zahusťovací účinok éteru celulózy sa rýchlo zvyšuje a jeho prevzdušňovací účinok má tendenciu byť nasýtený, takže sa prejavuje ako zahusťovanie alebo zvyšovanie spotreby vody.
Čas uverejnenia: 23. decembra 2024