hidroksipropilmetilceluloza

Pregled: imenovan HPMC, bel ali umazano bel vlaknat ali zrnat prah. Obstaja veliko vrst celuloze, ki se pogosto uporabljajo, vendar se večinoma srečujemo s strankami v industriji suhih gradbenih materialov v prahu. Najpogostejša celuloza je hipromeloza.

Proizvodni postopek: Glavne surovine HPMC: rafiniran bombaž, metil klorid, propilen oksid, druge surovine vključujejo luske alkalije, kisline, toluen, izopropanol itd. Rafinirano bombažno celulozo obdelajte z alkalno raztopino pri 35–40 °C pol ure, stisni, zdrobi celulozo in ustrezno starajte pri 35 °C, tako da je povprečna stopnja polimerizacije pridobljenih alkalnih vlaken v zahtevanem območju. Alkalna vlakna dajte v kotliček za eterifikacijo, dodajte propilen oksid in metil klorid ter eterificirajte pri 50–80 °C 5 ur, pri najvišjem tlaku približno 1,8 MPa. Nato v vročo vodo pri 90 °C dodajte ustrezno količino klorovodikove in oksalne kisline, da se material opere in poveča volumen. Dehidrirajte s centrifugo. Perite do nevtralnega stanja, in ko je vsebnost vlage v materialu manjša od 60 %, ga sušite z vročim zrakom pri 130 °C na manj kot 5 %. Funkcija: zadrževanje vode, zgoščevanje, tiksotropno sredstvo proti posedanju, obdelavnost z dodajanjem zraka, upočasnjevanje vezanja.

Zadrževanje vode: Zadrževanje vode je najpomembnejša lastnost celuloznega etra! Pri proizvodnji mavčne malte in drugih materialov je uporaba celuloznega etra bistvenega pomena. Visoka zadrževanje vode omogoča popolno reakcijo med cementnim pepelom in kalcijevim mavcem (bolj ko je reakcija popolna, večja je trdnost). Pod enakimi pogoji, višja kot je viskoznost celuloznega etra, boljše je zadrževanje vode (razlika v viskoznosti nad 100.000 se zmanjša); višji kot je odmerek, boljše je zadrževanje vode, običajno lahko majhna količina celuloznega etra močno izboljša delovanje malte. Stopnja zadrževanja vode: ko vsebnost doseže določeno raven, se trend povečevanja stopnje zadrževanja vode upočasni; stopnja zadrževanja vode celuloznega etra se običajno zmanjša, ko se temperatura okolice poveča, vendar imajo nekateri visoko gelirani celulozni etri boljše delovanje tudi pri visokih temperaturah. Zadrževanje vode. Interdifuzija med molekulami vode in molekularnimi verigami celuloznega etra omogoča molekulam vode, da vstopijo v notranjost makromolekularnih verig celuloznega etra in se močno vežejo, s čimer se tvori prosta voda, se voda prepleta in izboljša zadrževanje vode v cementni brozgi.

Zgoščevanje, tiksotropnost in odpornost proti posedanju: mokri malti daje odlično viskoznost! Lahko znatno poveča oprijem med mokro malto in osnovno plastjo ter izboljša delovanje malte proti posedanju. Zgoščevalni učinek celuloznih etrov poveča tudi disperzijsko odpornost in homogenost sveže mešanih materialov, kar preprečuje delaminacijo, segregacijo in krvavitev materiala. Zgoščevalni učinek celuloznih etrov na materiale na osnovi cementa izhaja iz viskoznosti raztopin celuloznih etrov. Pod enakimi pogoji velja, da višja kot je viskoznost celuloznega etra, boljša je viskoznost modificiranega materiala na osnovi cementa, če pa je viskoznost prevelika, bo to vplivalo na tekočnost in uporabnost materiala (npr. lepljiva gladilka in strgalo za mešanje). Samorazlivna malta in samozgoščevalni beton, ki zahtevata visoko tekočnost, zahtevata nizko viskoznost celuloznega etra. Poleg tega zgoščevalni učinek celuloznega etra poveča potrebo po vodi materialov na osnovi cementa in poveča izkoristek malte. Vodna raztopina celuloznega etra z visoko viskoznostjo ima visoko tiksotropnost, kar je tudi glavna značilnost celuloznega etra. Vodne raztopine celuloze imajo običajno psevdoplastične, netiksotropne lastnosti pretoka pod temperaturo gela, vendar Newtonove lastnosti pretoka pri nizkih strižnih hitrostih. Psevdoplastičnost se povečuje z naraščajočo molekulsko maso ali koncentracijo celuloznega etra. Strukturni geli nastanejo, ko se temperatura zviša, in pride do visokega tiksotropnega pretoka. Celulozni etri z visokimi koncentracijami in nizko viskoznostjo kažejo tiksotropijo tudi pod temperaturo gela. Ta lastnost je zelo koristna pri gradnji gradbene malte za uravnavanje njenega izravnavanja in posedanja. Pri tem je treba opozoriti, da višja kot je viskoznost celuloznega etra, boljše je zadrževanje vode, višja kot je viskoznost, višja je relativna molekulska masa celuloznega etra in s tem se zmanjša njegova topnost, kar negativno vpliva na koncentracijo in obdelavnost malte.

Vzrok: Celulozni eter ima očiten učinek vezave zraka na sveže materiale na osnovi cementa. Celulozni eter ima tako hidrofilno skupino (hidroksilno skupino, etrsko skupino) kot hidrofobno skupino (metilno skupino, glukozni obroč), je površinsko aktivna snov, ima površinsko aktivnost in ima zato učinek vezave zraka. Učinek vezave zraka celuloznega etra povzroči učinek "krogle", ki lahko izboljša delovne lastnosti sveže mešanega materiala, na primer poveča plastičnost in gladkost malte med delovanjem, kar je koristno za tlakovanje malte; poveča tudi proizvodnjo malte, kar zmanjša stroške proizvodnje malte; vendar bo povečal poroznost strjenega materiala in zmanjšal njegove mehanske lastnosti, kot sta trdnost in modul elastičnosti. Kot površinsko aktivna snov ima celulozni eter tudi učinek omočenja ali mazanja na delce cementa, kar skupaj z učinkom vezave zraka poveča tekočnost materialov na osnovi cementa, vendar njegov učinek zgoščevanja zmanjša tekočnost. Učinek pretoka je kombinacija učinkov plastificiranja in zgoščevanja. Ko je vsebnost celuloznega etra zelo nizka, se to kaže predvsem kot plastificirajoči ali vodoodbojni učinek; ko je vsebnost visoka, se zgoščevalni učinek celuloznega etra hitro poveča, njegov učinek vezave zraka pa je ponavadi nasičen, zato se učinkovitost poveča. Zgoščevalni učinek ali povečana potreba po vodi.

Upočasnitev strjevanja: Celulozni eter lahko upočasni proces hidratacije cementa. Celulozni etri dajejo malti različne koristne lastnosti, poleg tega pa zmanjšajo sproščanje toplote pri hidrataciji cementa in upočasnijo kinetični proces hidratacije cementa. To je neugodno za uporabo malte v hladnih območjih. To upočasnitev povzroča adsorpcija molekul celuloznega etra na produkte hidratacije, kot sta CSH in Ca(OH)2. Zaradi povečane viskoznosti raztopine v porah celulozni eter zmanjša mobilnost ionov v raztopini in s tem upočasni proces hidratacije. Višja kot je koncentracija celuloznega etra v mineralnem gelu, bolj izrazit je učinek upočasnitve hidratacije. Celulozni etri ne le upočasnijo strjevanje, ampak tudi upočasnijo proces strjevanja cementne malte. Učinek upočasnitve celuloznega etra ni odvisen le od njegove koncentracije v mineralnem gelu, temveč tudi od kemijske strukture. Višja kot je stopnja metilacije HEMC, boljši je učinek upočasnitve celuloznega etra. Učinek upočasnitve je močnejši. Vendar pa ima viskoznost celuloznega etra majhen vpliv na kinetiko hidratacije cementa. Z naraščanjem vsebnosti celuloznega etra se čas vezanja malte znatno poveča. Med začetnim časom vezanja malte in vsebnostjo celuloznega etra obstaja dobra nelinearna korelacija, končni čas vezanja pa ima dobro linearno korelacijo z vsebnostjo celuloznega etra. Čas delovanja malte lahko nadzorujemo s spreminjanjem vsebnosti celuloznega etra. V izdelku ima vlogo zadrževanja vode, zgoščevanja, upočasnjevanja hidratacije cementa in izboljšanja gradbenih lastnosti. Dobra sposobnost zadrževanja vode omogoča, da se kalcijev pepel iz cementa in mavca bolje odzove, znatno poveča mokra viskoznost, izboljša oprijemna trdnost malte in hkrati ustrezno izboljša natezno in strižno trdnost, kar močno izboljša gradbeni učinek in delovno učinkovitost. Nastavljiv čas. Izboljša brizganje ali črpanje malte ter konstrukcijsko trdnost. Pri dejanskem postopku nanašanja je treba določiti vrsto, viskoznost in količino celuloze glede na različne izdelke, gradbene navade in okolje.