Гідроксипропілметилцелюлоза

Огляд: називається ГПМЦ, білий або брудно-білий волокнистий або гранульований порошок. Існує багато видів целюлози, які широко використовуються, але ми в основному контактуємо з клієнтами в галузі виробництва сухих порошкових будівельних матеріалів. Найпоширенішою целюлозою є гіпромелоза.

Виробничий процес: Основна сировина для ГПМЦ: рафінована бавовна, метилхлорид, оксид пропілену, інші сировинні матеріали включають лугові пластівці, кислоту, толуол, ізопропанол тощо. Рафіновану бавовняну целюлозу обробляють розчином лугу при температурі 35-40℃ протягом півгодини, пресують, подрібнюють целюлозу та належним чином витримують при 35℃, щоб середній ступінь полімеризації отриманого лужного волокна знаходився в межах необхідного діапазону. Поміщають лужні волокна в етерифікаційний котел, по черзі додають оксид пропілену та метилхлорид та етеріфікують при температурі 50-80 °C протягом 5 годин, з максимальним тиском близько 1,8 МПа. Потім додають відповідну кількість хлоридної та щавлевої кислоти до гарячої води при температурі 90 °C, щоб промити матеріал та збільшити його об'єм. Зневоднюють за допомогою центрифуги. Промивають до нейтральної реакції, і коли вміст вологи в матеріалі становить менше 60%, сушать його потоком гарячого повітря при температурі 130 °C до менш ніж 5%. Функція: утримання води, загущення, тиксотропна стійкість до утворення усадок, повітрововтягуюча здатність, уповільнення тужавлення.

Утримання води: Утримання води є найважливішою властивістю целюлозного ефіру! У виробництві шпаклівки, гіпсового розчину та інших матеріалів використання целюлозного ефіру є надзвичайно важливим. Висока здатність утримання води дозволяє повністю реагувати між цементною золою та кальцієвим гіпсом (чим повніше відбувається реакція, тим більша міцність). За однакових умов, чим вища в'язкість целюлозного ефіру, тим краще утримання води (розрив в'язкості вище 100 000 зменшується); чим вище дозування, тим краще утримання води, зазвичай невелика кількість целюлозного ефіру може значно покращити характеристики розчину. Швидкість утримання води: коли вміст досягає певного рівня, тенденція до збільшення швидкості утримання води сповільнюється; швидкість утримання води целюлозного ефіру зазвичай знижується зі збільшенням температури навколишнього середовища, але деякі високогелеві целюлозні ефіри також мають кращі характеристики за умов високої температури. Утримання води. Взаємодифузія між молекулами води та молекулярними ланцюгами целюлозного ефіру дозволяє молекулам води проникати всередину макромолекулярних ланцюгів целюлозного ефіру та отримувати сильну зв'язуючу силу, тим самим утворюючи вільну воду, зв'язуючи воду та покращуючи утримання води в цементному розчині.

Загущення, тиксотропність та стійкість до просідання: надає вологому розчину чудову в'язкість! Це може значно збільшити адгезію між вологим розчином та основним шаром, а також покращити стійкість розчину до просідання. Загущувальний ефект целюлозних ефірів також підвищує стійкість до дисперсії та однорідність свіжозмішаних матеріалів, запобігаючи розшаруванню, сегрегації та розтіканню матеріалу. Загущувальний ефект целюлозних ефірів на цементні матеріали виникає завдяки в'язкості розчинів целюлозних ефірів. За тих самих умов, чим вища в'язкість целюлозного ефіру, тим краща в'язкість модифікованого цементного матеріалу, але якщо в'язкість занадто велика, це вплине на плинність та працездатність матеріалу (наприклад, липкий шпатель та скребок для замішування). Самовирівнювальний розчин та самоущільнювальний бетон, що потребують високої плинності, потребують низької в'язкості целюлозного ефіру. Крім того, загущувальний ефект целюлозного ефіру збільшить водопотребу цементних матеріалів та збільшить вихід розчину. Водний розчин целюлозного ефіру з високою в'язкістю має високу тиксотропію, що також є основною характеристикою целюлозного ефіру. Водні розчини целюлози зазвичай мають псевдопластичні, нетиксотропні властивості плинності нижче температури гелю, але ньютонівські властивості плинності при низьких швидкостях зсуву. Псевдопластичність зростає зі збільшенням молекулярної маси або концентрації целюлозного ефіру. Структурні гелі утворюються при підвищенні температури, і виникає висока тиксотропна течія. Целюлозні ефіри з високою концентрацією та низькою в'язкістю демонструють тиксотропію навіть нижче температури гелю. Ця властивість є дуже корисною для будівництва будівельного розчину для регулювання його вирівнювання та просідання. Слід зазначити, що чим вища в'язкість целюлозного ефіру, тим краще утримування води, але чим вища в'язкість, тим вища відносна молекулярна маса целюлозного ефіру та відповідне зниження його розчинності, що негативно впливає на концентрацію та оброблюваність розчину.

Причина: Целюлозний ефір має очевидний повітрозахоплювальний ефект на свіжозмішані матеріали на основі цементу. Целюлозний ефір має як гідрофільну групу (гідроксильну групу, ефірну групу), так і гідрофобну групу (метильну групу, глюкозне кільце), є поверхнево-активною речовиною, має поверхневу активність і, таким чином, має повітрозахоплювальний ефект. Повітрозахоплювальний ефект целюлозного ефіру призведе до ефекту «кульки», який може покращити робочі характеристики свіжозмішаного матеріалу, наприклад, збільшити пластичність і гладкість розчину під час роботи, що корисно для укладання розчину; це також збільшить вихід розчину, зменшуючи вартість виробництва розчину; але це збільшить пористість затверділого матеріалу та знизить його механічні властивості, такі як міцність і модуль пружності. Як поверхнево-активна речовина, целюлозний ефір також має змочувальний або мастильний ефект на частинки цементу, що разом з його повітрозахоплювальним ефектом збільшує плинність цементних матеріалів, але його загусний ефект зменшить плинність. Ефект течії є поєднанням пластифікуючого та загусного ефектів. Коли вміст целюлозного ефіру дуже низький, це проявляється переважно як пластифікуючий або водозменшувальний ефект; коли вміст високий, загусний ефект целюлозного ефіру швидко зростає, а його повітрововтягувальний ефект, як правило, насичується, тому продуктивність підвищується. Загусний ефект або підвищене водоспоживання.

Уповільнення тужавлення: Целюлозний ефір може уповільнювати процес гідратації цементу. Целюлозні ефіри надають розчину різні корисні властивості, а також зменшують раннє виділення тепла гідратації цементу та уповільнюють кінетику процесу гідратації цементу. Це несприятливо для використання розчину в холодних регіонах. Це уповільнення спричинене адсорбцією молекул целюлозного ефіру на продуктах гідратації, таких як CSH та Ca(OH)2. Через збільшення в'язкості порового розчину целюлозний ефір знижує рухливість іонів у розчині, тим самим уповільнюючи процес гідратації. Чим вища концентрація целюлозного ефіру в мінеральному гелевому матеріалі, тим вираженіший ефект уповільнення гідратації. Целюлозні ефіри не тільки уповільнюють тужавлення, але й уповільнюють процес твердіння цементного розчину. Ефект уповільнення целюлозного ефіру залежить не тільки від його концентрації в мінеральній гелевій системі, але й від хімічної структури. Чим вищий ступінь метилювання HEMC, тим кращий ефект уповільнення целюлозного ефіру. Ефект уповільнення сильніший. Однак в'язкість целюлозного ефіру мало впливає на кінетику гідратації цементу. Зі збільшенням вмісту целюлозного ефіру час тужавлення розчину значно збільшується. Існує хороша нелінійна кореляція між початковим часом тужавлення розчину та вмістом целюлозного ефіру, а кінцевий час тужавлення має хорошу лінійну кореляцію з вмістом целюлозного ефіру. Ми можемо контролювати час роботи розчину, змінюючи вміст целюлозного ефіру. У продукті він відіграє роль водоутримуючого загустителя, загущувача, уповільнення гідратації цементу та покращення будівельних характеристик. Хороша водоутримуюча здатність забезпечує повнішу реакцію цементу, гіпсу та кальцію, значно збільшує вологу в'язкість, покращує міцність зчеплення розчину та водночас може належним чином покращити міцність на розтяг та зсув, значно покращуючи будівельний ефект та ефективність роботи. Регульований час. Покращує розпилення або перекачуваність розчину, а також міцність конструкції. У процесі фактичного нанесення необхідно визначати тип, в'язкість та кількість целюлози залежно від різних продуктів, будівельних звичок та навколишнього середовища.