Китайська назва ГПМЦ — гідроксипропілметилцелюлоза. Це неіонна речовина, яку часто використовують як водоутримувальний агент у сухих розчинах. Це найпоширеніший водоутримувальний матеріал у розчинах.
Процес виробництва ГПМЦ в основному полягає в отриманні ефірного продукту на основі полісахаридів шляхом підлужування та етерифікації бавовняного волокна (побутового). Він сам по собі не має заряду, не реагує із зарядженими іонами в гелеутворюючому матеріалі та має стабільні характеристики. Ціна також нижча, ніж у інших видів ефірів целюлози, тому його широко використовують у сухих розчинах.
Функція гідроксипропілметилцелюлози: Вона може загущувати свіжозмішаний розчин, досягнувши певної вологої в'язкості, та запобігати сегрегації. (Загущення) Водоутримання також є найважливішою характеристикою, яка допомагає підтримувати кількість вільної води в розчині, завдяки чому після укладання розчину цементний матеріал має більше часу для гідратації. (Водоутримання) Має повітроуловлювальні властивості, що дозволяє утворювати рівномірні та дрібні бульбашки повітря для покращення укладання розчину.
Чим вища в'язкість гідроксипропілметилцелюлозного ефіру, тим краща водоутримувальна здатність. В'язкість є важливим параметром продуктивності ГПМЦ. Наразі різні виробники ГПМЦ використовують різні методи та прилади для вимірювання в'язкості ГПМЦ. Основними методами є методи Хааке-Ротовіско, Хопплера, Уббелоде та Брукфілда.
Для одного й того ж продукту результати в'язкості, виміряні різними методами, дуже відрізняються, а деякі навіть мають подвійну різницю. Тому порівняння в'язкості повинно проводитися між однаковими методами випробувань, включаючи температуру, ротор тощо. Що стосується розміру частинок, чим дрібніша частинка, тим краще утримує воду. Після контакту великих частинок целюлозного ефіру з водою поверхня негайно розчиняється та утворює гель, який обгортає матеріал, запобігаючи подальшому проникненню молекул води. Іноді навіть після тривалого перемішування вона не може рівномірно диспергуватися та розчинятися, утворюючи каламутний флокулентний розчин або агломерацію. Це значно впливає на утримання води целюлозним ефіром, а розчинність є одним із факторів вибору целюлозного ефіру.
Тонкість помелу також є важливим показником експлуатаційних характеристик метилцелюлозного ефіру. Метилцелюлозна целюлоза, що використовується для сухого порошкового розчину, повинна бути порошкоподібною з низьким вмістом води, а тонкість помелу також вимагає, щоб 20%~60% розміру частинок було менше 63 мкм. Тонкість помелу впливає на розчинність гідроксипропілметилцелюлозного ефіру. Груба метилцелюлозна целюлоза зазвичай гранульована і легко розчиняється у воді без агломерації, але швидкість розчинення дуже повільна, тому вона не підходить для використання в сухому порошковому розчині.
У сухому порошковому розчині MC диспергований серед цементуючих матеріалів, таких як заповнювач, дрібний наповнювач та цемент, і лише достатньо дрібний порошок може уникнути агломерації метилцелюлозного ефіру при змішуванні з водою. Коли MC додають з водою для розчинення агломератів, його дуже важко диспергувати та розчинити. Грубий подрібнення MC не тільки є марнотратним, але й знижує локальну міцність розчину. Коли такий сухий порошковий розчин наноситься на велику площу, швидкість затвердіння локального сухого порошкового розчину значно зменшується, а тріщини з'являються через різний час затвердіння. Для напилюваного розчину з механічним будівництвом вимога до тонкості помелу вища через коротший час змішування. Загалом, чим вища в'язкість, тим кращий ефект утримання води. Однак, чим вища в'язкість і чим вища молекулярна маса MC, відповідне зниження його розчинності негативно вплине на міцність та будівельні характеристики розчину.
Чим вища в'язкість, тим очевидніший ефект загущення розчину, але він не є прямопропорційним. Чим вища в'язкість, тим більш в'язким буде вологий розчин, тобто під час будівництва це проявляється у прилипанні до скребка та високій адгезії до основи. Але це не сприяє підвищенню структурної міцності самого вологого розчину. Тобто, під час будівництва стійкість до просідання не є очевидною. Навпаки, деякі модифіковані ефіри метилцелюлози середньої та низької в'язкості мають чудові показники у покращенні структурної міцності вологого розчину.
Водоутримування ГПМЦ також пов'язане з використовуваною температурою, а водоутримування метилцелюлозного ефіру зменшується зі збільшенням температури. Однак у реальних випадках застосування сухий порошковий розчин часто наноситься на гарячі основи за високих температур (вище 40 градусів) у багатьох середовищах, таких як штукатурка зовнішніх стін під сонцем влітку, що часто прискорює затвердіння цементу та твердіння сухого порошкового розчину. Зниження швидкості водоутримання призводить до очевидного відчуття, що це впливає як на оброблюваність, так і на стійкість до тріщин, і особливо важливо зменшити вплив температурних факторів за цих умов.
У цьому відношенні добавки на основі ефірів метилгідроксиетилцелюлози наразі вважаються передовими технологічними розробками. Хоча кількість метилгідроксиетилцелюлози збільшена (літня формула), оброблюваність та стійкість до розтріскування все ще не можуть задовольнити потреби використання. Завдяки спеціальній обробці MC, такій як підвищення ступеня етерифікації тощо, ефект утримання води може бути збережений при вищій температурі, що забезпечує кращу продуктивність у складних умовах.
Дозування ГПМЦ не повинно бути занадто високим, інакше це збільшить водопотребу розчину, він прилипне до кельми, а час тужавіння буде занадто довгим, що вплине на будівельні властивості. У різних розчинах використовується ГПМЦ з різною в'язкістю, тому не варто використовувати ГПМЦ з високою в'язкістю без належного догляду. Тому, хоча гідроксипропілметилцелюлоза є хорошою, її високоякісні продукти отримують схвальні відгуки, коли її правильно використовують. Вибір правильної ГПМЦ є основною відповідальністю персоналу лабораторії підприємства. Наразі багато недобросовісних торговців змішують ГПМЦ, і якість досить низька. Вибираючи певний тип целюлози, лабораторія повинна ретельно провести експеримент, щоб забезпечити стабільність розчину, і не прагнути дешевизни, що призведе до непотрібних втрат.
Час публікації: 04 травня 2023 р.