Sa ready-mixed mortar, ang dami ng idinagdag na cellulose ether ay napakababa, ngunit maaari nitong mapabuti nang malaki ang performance ng wet mortar, at ito ay isang pangunahing additive na nakakaapekto sa performance ng konstruksyon ng mortar. Ang makatwirang pagpili ng mga cellulose ether ng iba't ibang uri, iba't ibang viscosity, iba't ibang laki ng particle, iba't ibang antas ng viscosity at mga idinagdag na dami ay magkakaroon ng positibong epekto sa pagpapabuti ng performance ng dry powder mortar. Sa kasalukuyan, maraming masonry at plastering mortar ang may mahinang performance sa pagpapanatili ng tubig, at ang water slurry ay naghihiwalay pagkatapos ng ilang minutong pagtayo. Ang pagpapanatili ng tubig ay isang mahalagang performance ng methyl cellulose ether, at ito rin ay isang performance na binibigyang pansin ng maraming domestic dry-mix mortar, lalo na ang mga nasa timog na rehiyon na may mataas na temperatura. Ang mga salik na nakakaapekto sa epekto ng pagpapanatili ng tubig ng dry mix mortar ay kinabibilangan ng dami ng idinagdag na MC, ang viscosity ng MC, ang pino ng mga particle at ang temperatura ng kapaligiran ng paggamit.
1. Konsepto
Ang cellulose ether ay isang sintetikong polimer na gawa mula sa natural na cellulose sa pamamagitan ng kemikal na pagbabago. Ang cellulose ether ay isang hinango ng natural na cellulose. Ang produksyon ng cellulose ether ay naiiba sa mga sintetikong polimer. Ang pinakasimpleng materyal nito ay cellulose, isang natural na compound ng polimer. Dahil sa kakaibang istruktura ng natural na cellulose, ang cellulose mismo ay walang kakayahang tumugon sa mga etherification agent. Gayunpaman, pagkatapos ng paggamot gamit ang swelling agent, ang malalakas na hydrogen bond sa pagitan ng mga molecular chain at mga chain ay nasisira, at ang aktibong paglabas ng hydroxyl group ay nagiging isang reactive alkali cellulose. Makukuha ang cellulose ether.
Ang mga katangian ng mga cellulose ether ay nakadepende sa uri, bilang, at distribusyon ng mga substituent. Ang klasipikasyon ng mga cellulose ether ay batay din sa uri ng mga substituent, antas ng etherification, solubility, at mga kaugnay na katangian ng aplikasyon. Ayon sa uri ng mga substituent sa molecular chain, maaari itong hatiin sa monoether at mixed ether. Ang MC na karaniwan nating ginagamit ay monoether, at ang HPMC ay mixed ether. Ang Methyl cellulose ether MC ay ang produkto pagkatapos mapalitan ng methoxy ang hydroxyl group sa glucose unit ng natural cellulose. Ito ay isang produktong nakukuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng isang bahagi ng hydroxyl group sa unit ng isang methoxy group at ng isa pang bahagi ng hydroxypropyl group. Ang structural formula ay [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methyl cellulose ether HEMC, ito ang mga pangunahing uri na malawakang ginagamit at ibinebenta sa merkado.
Sa usapin ng solubility, maaari itong hatiin sa ionic at non-ionic. Ang mga water-soluble non-ionic cellulose ether ay pangunahing binubuo ng dalawang serye ng alkyl ethers at hydroxyalkyl ethers. Ang Ionic CMC ay pangunahing ginagamit sa mga synthetic detergents, textile printing at dyeing, food at oil exploration. Ang non-ionic MC, HPMC, HEMC, atbp. ay pangunahing ginagamit sa mga materyales sa konstruksyon, latex coatings, gamot, pang-araw-araw na kemikal, atbp. Ginagamit bilang thickener, water retaining agent, stabilizer, dispersant at film forming agent.
Pangalawa, ang pagpapanatili ng tubig ng cellulose ether
Pagpapanatili ng tubig ng cellulose ether: Sa produksyon ng mga materyales sa pagtatayo, lalo na ang dry powder mortar, ang cellulose ether ay gumaganap ng isang hindi mapapalitang papel, lalo na sa produksyon ng espesyal na mortar (modified mortar), ito ay isang kailangang-kailangan at mahalagang bahagi.
Ang mahalagang papel ng natutunaw sa tubig na cellulose ether sa mortar ay pangunahing may tatlong aspeto, ang isa ay ang mahusay na kapasidad sa pagpapanatili ng tubig, ang isa ay ang impluwensya sa consistency at thixotropy ng mortar, at ang pangatlo ay ang interaksyon sa semento. Ang epekto ng pagpapanatili ng tubig ng cellulose ether ay nakasalalay sa pagsipsip ng tubig ng base layer, ang komposisyon ng mortar, ang kapal ng mortar layer, ang pangangailangan ng tubig ng mortar, at ang oras ng pagtatakda ng materyal. Ang pagpapanatili ng tubig ng cellulose ether mismo ay nagmumula sa solubility at dehydration ng cellulose ether mismo. Gaya ng alam nating lahat, bagama't ang cellulose molecular chain ay naglalaman ng maraming bilang ng mga highly hydratable OH group, hindi ito natutunaw sa tubig, dahil ang istruktura ng cellulose ay may mataas na antas ng crystallinity.
Ang kakayahan ng hydration ng mga hydroxyl group lamang ay hindi sapat upang masakop ang malalakas na hydrogen bond at van der Waals forces sa pagitan ng mga molekula. Samakatuwid, ito ay namamaga lamang ngunit hindi natutunaw sa tubig. Kapag ang isang substituent ay ipinasok sa molecular chain, hindi lamang sinisira ng substituent ang hydrogen chain, kundi pati na rin ang interchain hydrogen bond ay nasisira dahil sa pag-wedging ng substituent sa pagitan ng mga katabing chain. Kung mas malaki ang substituent, mas malaki ang distansya sa pagitan ng mga molekula. Kung mas malaki ang distansya. Kung mas malaki ang epekto ng pagsira sa mga hydrogen bond, ang cellulose ether ay nagiging water-soluble pagkatapos lumawak ang cellulose lattice at pumasok ang solusyon, na bumubuo ng isang high-viscosity solution. Kapag tumaas ang temperatura, humihina ang hydration ng polymer, at ang tubig sa pagitan ng mga chain ay itinataboy palabas. Kapag sapat na ang dehydration effect, ang mga molekula ay nagsisimulang mag-ipon, na bumubuo ng isang three-dimensional network structure na gel at nakatiklop.
Ang mga salik na nakakaapekto sa pagpapanatili ng tubig ng mortar ay kinabibilangan ng lagkit ng cellulose ether, dami ng idinagdag, pino ng particle at temperatura ng paggamit:
Kung mas mataas ang lagkit ng cellulose ether, mas maganda ang performance ng pagpapanatili ng tubig. Ang lagkit ay isang mahalagang parametro ng performance ng MC. Sa kasalukuyan, iba't ibang pamamaraan at instrumento ang ginagamit ng iba't ibang tagagawa ng MC upang sukatin ang lagkit ng MC. Ang mga pangunahing pamamaraan ay sina Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde at Brookfield. Para sa parehong produkto, ang mga resulta ng lagkit na sinusukat gamit ang iba't ibang pamamaraan ay ibang-iba, at ang ilan ay may dobleng pagkakaiba pa nga. Samakatuwid, kapag inihahambing ang lagkit, dapat itong isagawa sa pagitan ng parehong mga pamamaraan ng pagsubok, kabilang ang temperatura, rotor, atbp.
Sa pangkalahatan, mas mataas ang lagkit, mas mabuti ang epekto ng pagpapanatili ng tubig. Gayunpaman, mas mataas ang lagkit at mas mataas ang molekular na timbang ng MC, ang katumbas na pagbaba sa solubility nito ay magkakaroon ng negatibong epekto sa lakas at pagganap ng konstruksyon ng mortar. Kung mas mataas ang lagkit, mas halata ang epekto ng pagpapalapot sa mortar, ngunit hindi ito direktang proporsyonal. Kung mas mataas ang lagkit, mas magiging lagkit ang wet mortar, ibig sabihin, sa panahon ng konstruksyon, ito ay ipinapakita bilang pagdikit sa scraper at mataas na pagdikit sa substrate. Ngunit hindi nakakatulong ang pagtaas ng lakas ng istruktura ng wet mortar mismo. Sa panahon ng konstruksyon, ang anti-sag performance ay hindi halata. Sa kabaligtaran, ang ilang medium at low viscosity ngunit modified methyl cellulose ethers ay may mahusay na pagganap sa pagpapabuti ng lakas ng istruktura ng wet mortar.
Kung mas malaki ang dami ng cellulose ether na idinaragdag sa mortar, mas mahusay ang pagganap ng pagpapanatili ng tubig, at kung mas mataas ang lagkit, mas mahusay ang pagganap ng pagpapanatili ng tubig.
Tungkol sa laki ng partikulo, mas pino ang partikulo, mas mahusay ang pagpapanatili ng tubig. Matapos madikitan ng tubig ang malalaking partikulo ng cellulose ether, agad na natutunaw ang ibabaw at bumubuo ng gel na bumabalot sa materyal upang maiwasan ang patuloy na pagpasok ng mga molekula ng tubig. Minsan, hindi ito maaaring pantay na ikalat at matunaw kahit na matagal na hinahalo, na bumubuo ng malabong flocculent solution o agglomeration. Malaki ang epekto nito sa pagpapanatili ng tubig ng cellulose ether, at ang solubility ay isa sa mga salik sa pagpili ng cellulose ether.
Ang pino ay isa ring mahalagang index ng pagganap ng methyl cellulose ether. Ang MC na ginagamit para sa dry powder mortar ay kinakailangang pulbos, na may mababang nilalaman ng tubig, at ang pino ay nangangailangan din ng 20%~60% ng laki ng particle na mas mababa sa 63um. Ang pino ay nakakaapekto sa solubility ng methyl cellulose ether. Ang magaspang na MC ay karaniwang granular, at madali itong matunaw sa tubig nang walang agglomeration, ngunit ang rate ng dissolution ay napakabagal, kaya hindi ito angkop para sa paggamit sa dry powder mortar. Sa dry powder mortar, ang MC ay nakakalat sa mga materyales sa pagsemento tulad ng aggregate, fine filler at semento, at ang sapat na pinong pulbos lamang ang makakaiwas sa agglomeration ng methyl cellulose ether kapag hinahalo sa tubig. Kapag ang MC ay idinagdag sa tubig upang matunaw ang mga agglomerate, napakahirap itong ikalat at matunaw.
Ang magaspang na pino ng MC ay hindi lamang nasasayang, kundi binabawasan din nito ang lokal na lakas ng mortar. Kapag ang ganitong tuyong pulbos na mortar ay inilapat sa isang malaking lugar, ang bilis ng pagtigas ng lokal na tuyong pulbos na mortar ay lubhang mababawasan, at lilitaw ang mga bitak dahil sa iba't ibang oras ng pagtigas. Para sa inispray na mortar na may mekanikal na konstruksyon, ang kinakailangan para sa pino ay mas mataas dahil sa mas maikling oras ng paghahalo.
Ang pino ng MC ay mayroon ding tiyak na epekto sa pagpapanatili ng tubig nito. Sa pangkalahatan, para sa mga methyl cellulose ether na may parehong lagkit ngunit magkakaibang pino, sa ilalim ng parehong dami ng pagdaragdag, mas pino, mas mahusay ang epekto ng pagpapanatili ng tubig.
Ang pagpapanatili ng tubig ng MC ay may kaugnayan din sa temperaturang ginagamit, at ang pagpapanatili ng tubig ng methyl cellulose ether ay bumababa kasabay ng pagtaas ng temperatura. Gayunpaman, sa aktwal na aplikasyon ng materyal, ang dry powder mortar ay kadalasang inilalapat sa mga mainit na substrate sa mataas na temperatura (mas mataas sa 40 degrees) sa maraming kapaligiran, tulad ng paglalagay ng plaster sa panlabas na dingding na may putty sa ilalim ng araw sa tag-araw, na kadalasang nagpapabilis sa pagtigas ng semento at pagtigas ng dry powder mortar. Ang pagbaba ng antas ng pagpapanatili ng tubig ay humahantong sa malinaw na pakiramdam na parehong apektado ang workability at resistensya sa bitak, at partikular na mahalaga na bawasan ang impluwensya ng mga salik ng temperatura sa ilalim ng kondisyong ito.
Bagama't ang mga methyl hydroxyethyl cellulose ether additives ay kasalukuyang itinuturing na nangunguna sa pag-unlad ng teknolohiya, ang kanilang pagdepende sa temperatura ay hahantong pa rin sa paghina ng pagganap ng dry powder mortar. Bagama't tumataas ang dami ng methyl hydroxyethyl cellulose (summer formula), ang workability at crack resistance ay hindi pa rin nakakatugon sa mga pangangailangan ng paggamit. Sa pamamagitan ng ilang espesyal na paggamot sa MC, tulad ng pagpapataas ng antas ng etherification, atbp., ang epekto ng pagpapanatili ng tubig ay maaaring mapanatili sa mas mataas na temperatura, upang makapagbigay ito ng mas mahusay na pagganap sa ilalim ng malupit na mga kondisyon.
3. Pagpapalapot at Thixotropy ng Cellulose Ether
Pagpapalapot at thixotropy ng cellulose ether: Ang pangalawang tungkulin ng cellulose ether—ang epekto ng pagpapalapot ay nakadepende sa: antas ng polimerisasyon ng cellulose ether, konsentrasyon ng solusyon, shear rate, temperatura at iba pang mga kondisyon. Ang katangian ng pag-gel ng solusyon ay natatangi sa alkyl cellulose at sa mga binagong derivatives nito. Ang mga katangian ng gelation ay nauugnay sa antas ng pagpapalit, konsentrasyon ng solusyon at mga additive. Para sa mga hydroxyalkyl modified derivatives, ang mga katangian ng gel ay nauugnay din sa antas ng pagbabago ng hydroxyalkyl. Para sa mababang lagkit na MC at HPMC, maaaring ihanda ang 10%-15% na solusyon, ang medium viscosity na MC at HPMC ay maaaring ihanda ang 5%-10% na solusyon, habang ang high viscosity na MC at HPMC ay maaari lamang maghanda ng 2%-3% na solusyon, at Karaniwan, ang klasipikasyon ng lagkit ng cellulose ether ay binibigyan din ng grado ng 1%-2% na solusyon.
Ang high molecular weight cellulose ether ay may mataas na kahusayan sa pagpapalapot. Sa parehong konsentrasyon ng solusyon, ang mga polymer na may iba't ibang molecular weight ay may iba't ibang viscosity. Mataas na antas. Ang target na viscosity ay makakamit lamang sa pamamagitan ng pagdaragdag ng malaking dami ng low molecular weight cellulose ether. Ang viscosity nito ay may kaunting nakasalalay sa shear rate, at ang mataas na viscosity ay umaabot sa target na viscosity, at ang kinakailangang dami ng karagdagan ay maliit, at ang viscosity ay nakasalalay sa kahusayan sa pagpapalapot. Samakatuwid, upang makamit ang isang tiyak na consistency, dapat garantiyahan ang isang tiyak na dami ng cellulose ether (konsentrasyon ng solusyon) at viscosity ng solusyon. Ang temperatura ng gel ng solusyon ay linear na bumababa rin kasabay ng pagtaas ng konsentrasyon ng solusyon, at nagiging gel sa temperatura ng silid pagkatapos maabot ang isang tiyak na konsentrasyon. Ang konsentrasyon ng gelling ng HPMC ay medyo mataas sa temperatura ng silid.
Maaari ring isaayos ang pagkakapare-pareho sa pamamagitan ng pagpili ng laki ng particle at pagpili ng mga cellulose ether na may iba't ibang antas ng pagbabago. Ang tinatawag na pagbabago ay ang pagpapakilala ng isang tiyak na antas ng pagpapalit ng mga hydroxyalkyl group sa istruktura ng balangkas ng MC. Sa pamamagitan ng pagbabago ng mga relatibong halaga ng pagpapalit ng dalawang substituent, ibig sabihin, ang mga relatibong halaga ng pagpapalit ng DS at ms ng mga methoxy at hydroxyalkyl group na madalas nating sinasabi. Iba't ibang mga kinakailangan sa pagganap ng cellulose ether ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagbabago ng mga relatibong halaga ng pagpapalit ng dalawang substituent.
Ang ugnayan sa pagitan ng pagkakapare-pareho at pagbabago: ang pagdaragdag ng cellulose ether ay nakakaapekto sa pagkonsumo ng tubig ng mortar, ang pagbabago ng water-binder ratio ng tubig at semento ay ang epekto ng pagpapalapot, mas mataas ang dosis, mas malaki ang pagkonsumo ng tubig.
Ang mga cellulose ether na ginagamit sa mga pulbos na materyales sa pagtatayo ay dapat mabilis na matunaw sa malamig na tubig at magbigay ng angkop na lapot para sa sistema. Kung bibigyan ng isang tiyak na shear rate, ito ay magiging flocculent at colloidal block pa rin, na isang substandard o mababang kalidad na produkto.
Mayroon ding magandang linear na ugnayan sa pagitan ng consistency ng cement paste at ng dosage ng cellulose ether. Ang cellulose ether ay maaaring lubos na magpataas ng viscosity ng mortar. Kung mas malaki ang dosage, mas halata ang epekto. Ang high-viscosity cellulose ether aqueous solution ay may mataas na thixotropy, na isa ring pangunahing katangian ng cellulose ether. Ang mga aqueous solution ng MC polymers ay karaniwang may pseudoplastic at non-thixotropic fluidity na mas mababa sa kanilang gel temperature, ngunit ang mga Newtonian flow properties sa mababang shear rate. Ang pseudoplasticity ay tumataas kasabay ng molecular weight o konsentrasyon ng cellulose ether, anuman ang uri ng substituent at ang antas ng substitution. Samakatuwid, ang mga cellulose ether na may parehong viscosity grade, kahit MC, HPMC, HEMC, ay palaging magpapakita ng parehong rheological properties hangga't ang konsentrasyon at temperatura ay nananatiling pare-pareho.
Nabubuo ang mga structural gel kapag tumataas ang temperatura, at nangyayari ang mga highly thixotropic flow. Ang mga cellulose ether na may mataas na konsentrasyon at mababang viscosity ay nagpapakita ng thixotropy kahit na mas mababa sa temperatura ng gel. Malaki ang pakinabang ng katangiang ito sa pagsasaayos ng leveling at sagging sa paggawa ng mortar sa gusali. Kailangang ipaliwanag dito na mas mataas ang viscosity ng cellulose ether, mas mabuti ang pagpapanatili ng tubig, ngunit mas mataas ang viscosity, mas mataas ang relatibong molekular na timbang ng cellulose ether, at ang katumbas na pagbaba sa solubility nito, na may negatibong epekto sa konsentrasyon ng mortar at pagganap ng konstruksyon. Kung mas mataas ang viscosity, mas halata ang epekto ng pagpapalapot sa mortar, ngunit hindi ito ganap na proporsyonal. May ilang katamtaman at mababang viscosity, ngunit ang modified cellulose ether ay may mas mahusay na pagganap sa pagpapabuti ng lakas ng istruktura ng wet mortar. Sa pagtaas ng viscosity, bumubuti ang pagpapanatili ng tubig ng cellulose ether. 4. Paghina ng cellulose ether
Pagbagal ng cellulose ether: Ang ikatlong tungkulin ng cellulose ether ay ang pagpapabagal ng proseso ng hydration ng semento. Ang cellulose ether ay nagbibigay ng iba't ibang kapaki-pakinabang na katangian sa mortar, at binabawasan din ang maagang init ng hydration ng semento at pinapabagal ang dinamikong proseso ng hydration ng semento. Hindi ito kanais-nais para sa paggamit ng mortar sa malamig na mga rehiyon. Ang epekto ng pagpapabagal na ito ay sanhi ng adsorption ng mga molekula ng cellulose ether sa mga produktong hydration tulad ng CSH at ca(OH)2. Dahil sa pagtaas ng lagkit ng solusyon sa butas, binabawasan ng cellulose ether ang paggalaw ng mga ion sa solusyon, sa gayon ay pinapabagal ang proseso ng hydration.
Oras ng pag-post: Pebrero-04-2023