У готовому розчині кількість додаванняефір целюлозидуже низька, але вона може значно покращити характеристики мокрого розчину, і це основна добавка, яка впливає на будівельні характеристики розчину. Розумний вибір ефірів целюлози різних сортів, різної в’язкості, різного розміру частинок, різного ступеня в’язкості та доданої кількості матиме позитивний вплив на покращення характеристик сухого порошкового розчину.
В даний час багато розчинів для кладки та штукатурки погано утримують воду, і водна суспензія відділяється через кілька хвилин стояння. Утримування води є важливою характеристикою ефіру метилцелюлози, на яку звертають увагу багато вітчизняних виробників сухих розчинів, особливо в південних регіонах з високими температурами. Фактори, що впливають на водоутримуючий ефект сухої будівельної суміші, включають кількість доданого MC, в’язкість MC, дрібність частинок і температуру середовища використання.
1. Поняття
Ефір целюлози - це синтетичний полімер, виготовлений з натуральної целюлози шляхом хімічної модифікації. Ефір целюлози є похідним природної целюлози. Виробництво ефіру целюлози відрізняється від виробництва синтетичних полімерів. Його основним матеріалом є целюлоза, природна полімерна сполука. Через особливість природної структури целюлози сама целюлоза не має здатності реагувати з агентами етерифікації. Однак після обробки агента набухання міцні водневі зв’язки між молекулярними ланцюгами та ланцюгами руйнуються, і активне вивільнення гідроксильної групи стає реактивною лужною целюлозою. Отримайте ефір целюлози.
Властивості ефірів целюлози залежать від виду, кількості та розподілу замісників. Класифікація простих ефірів целюлози також базується на типі заступників, ступені етерифікації, розчинності та відповідних властивостях застосування. За типом заступників у молекулярному ланцюзі його можна розділити на моноефір і змішаний ефір. Зазвичай ми використовуємо MC як моноефір, а PMC як змішаний ефір. Метилцелюлозний ефір MC є продуктом після заміни гідроксильної групи глюкозної одиниці природної целюлози на метоксигрупу. Це продукт, отриманий шляхом заміни частини гідроксильної групи на ланці на метоксигрупу, а іншу частину на гідроксипропілову групу. Структурна формула [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x гідроксиетилметилцелюлозний ефір HEMC, це основні різновиди, які широко використовуються та продаються на ринку.
За розчинністю його можна розділити на іонний і неіонний. Водорозчинні неіонні ефіри целюлози в основному складаються з двох рядів алкілових ефірів і гідроксіалкілових ефірів. Іонний CMC в основному використовується в синтетичних мийних засобах, текстильному друку та фарбуванні, розвідці продуктів харчування та нафти. Неіонні MC, PMC, HEMC тощо в основному використовуються в будівельних матеріалах, латексних покриттях, медицині, щоденних хімікатах тощо. Використовуються як загусник, водоутримуючий агент, стабілізатор, диспергатор і плівкоутворюючий агент.
2. Водозатримка ефіру целюлози
Утримання води ефіром целюлози: У виробництві будівельних матеріалів, особливо сухого порошкового розчину, ефір целюлози відіграє незамінну роль, особливо у виробництві спеціального розчину (модифікованого розчину), він є незамінним і важливим компонентом.
Важлива роль водорозчинного ефіру целюлози в будівельному розчині в основному має три аспекти: один - чудова водоутримувальна здатність, інший - вплив на консистенцію та тиксотропність розчину, а третій - взаємодія з цементом. Ефект утримання води ефіром целюлози залежить від водопоглинання основного шару, складу розчину, товщини шару розчину, потреби розчину у воді та часу схоплювання матеріалу, що схоплюється. Утримання води самим ефіром целюлози походить від розчинності та дегідратації самого ефіру целюлози. Як ми всі знаємо, хоча молекулярний ланцюг целюлози містить велику кількість високогідратованих груп ОН, він не розчиняється у воді, оскільки структура целюлози має високий ступінь кристалічності.
Здатності до гідратації гідроксильних груп недостатньо для покриття міцних водневих зв’язків і ван-дер-ваальсових сил між молекулами. Тому він лише набухає, але не розчиняється у воді. При введенні замісника в молекулярний ланцюг не тільки замісник руйнує водневий ланцюг, а й руйнується міжланцюговий водневий зв'язок внаслідок розклинювання замісника між сусідніми ланцюгами. Чим більший замісник, тим більша відстань між молекулами. Чим більше відстань. Чим більший ефект руйнування водневих зв’язків, ефір целюлози стає водорозчинним після того, як решітка целюлози розширюється і розчин надходить, утворюючи високов’язкий розчин. При підвищенні температури гідратація полімеру послаблюється, і вода між ланцюгами витісняється назовні. Коли ефект дегідратації достатній, молекули починають агрегувати, утворюючи тривимірну сітчасту структуру гелю та розгортаючись. Фактори, що впливають на водоутримання будівельного розчину, включають в’язкість ефіру целюлози, додану кількість, дрібність частинок і температуру використання.
Чим більша в'язкість ефіру целюлози, тим краще утримує воду. В'язкість є важливим параметром продуктивності MC. В даний час різні виробники MC використовують різні методи та прилади для вимірювання в'язкості MC. Основні методи: Хааке Ротовіско, Хопплера, Уббелоде та Брукфілда. Для того самого продукту результати в’язкості, виміряні різними методами, дуже відрізняються, а деякі навіть мають подвоєні відмінності. Тому, порівнюючи в’язкість, це необхідно проводити для тих самих методів випробування, включаючи температуру, ротор тощо.
Загалом, чим вища в’язкість, тим кращий ефект утримання води. Проте, чим вище в’язкість і чим вище молекулярна маса MC, відповідне зниження його розчинності матиме негативний вплив на міцність і будівельні характеристики розчину. Чим вища в'язкість, тим очевидніший ефект загущення розчину, але він не є прямо пропорційним. Чим вище в'язкість, тим більш в'язким буде мокрий розчин, тобто при будівництві це проявляється в прилипанні до скребка і високому зчепленні з основою. Але це не допоможе підвищити структурну міцність самого мокрого розчину. Під час будівництва ефективність захисту від провисання неочевидна. Навпаки, деякі модифіковані ефіри метилцелюлози середньої та низької в’язкості мають чудову ефективність у покращенні структурної міцності вологого розчину.
Чим більша кількість ефіру целюлози додається до будівельного розчину, тим краще утримує воду, а чим вище в’язкість, тим краще утримує воду.
Щодо розміру частинок, чим дрібніші частинки, тим краще утримується вода. Після того, як великі частинки ефіру целюлози вступають у контакт з водою, поверхня негайно розчиняється та утворює гель, який огортає матеріал, щоб запобігти подальшому проникненню молекул води. Іноді він не може бути рівномірно диспергований і розчинений навіть після тривалого перемішування, утворюючи каламутний флокулянтний розчин або агломерацію. Це сильно впливає на утримання води в ефірі целюлози, а розчинність є одним із факторів вибору ефіру целюлози.
Тонкість також є важливим показником ефективності ефіру метилцелюлози. MC, який використовується для сухого порошкового розчину, повинен бути порошковим з низьким вмістом води, а тонкість також вимагає, щоб 20%~60% розміру частинок становили менше 63 мкм. Подрібнення впливає на розчинність ефіру метилцелюлози. Грубий MC зазвичай гранульований, і його легко розчинити у воді без агломерації, але швидкість розчинення дуже повільна, тому він не підходить для використання в сухому порошковому розчині. У сухому порошковому розчині MC диспергується серед цементуючих матеріалів, таких як заповнювач, дрібний наповнювач і цемент, і лише достатньо дрібний порошок може уникнути агломерації ефіру метилцелюлози при змішуванні з водою. Коли MC додається з водою для розчинення агломератів, його дуже важко диспергувати та розчиняти.
Груба подрібненість МК не тільки марнотратна, але й знижує локальну міцність розчину. Коли такий сухий порошковий розчин наноситься на велику площу, швидкість затвердіння локального сухого порошкового розчину буде значно знижена, і з’являться тріщини через різний час затвердіння. Для напилюваного розчину з механічною конструкцією вимоги до тонкості вищі через менший час змішування. Подрібненість MC також має певний вплив на утримання води. Взагалі кажучи, для ефірів метилцелюлози з однаковою в’язкістю, але різною тонкістю, при однаковій кількості додавання, чим дрібніше, тим краще ефект утримання води.
Утримання води MC також пов’язане з використовуваною температурою, а утримання води ефіром метилцелюлози зменшується з підвищенням температури. Однак у реальних матеріалах застосування сухий порошковий розчин часто наноситься на гарячі основи при високих температурах (вище 40 градусів) у багатьох середовищах, наприклад, штукатурка зовнішніх стін під сонячними променями влітку, що часто прискорює затвердіння цементу та твердіння сухого порошкового розчину. Зменшення рівня утримання води призводить до очевидного відчуття, що це впливає як на оброблюваність, так і на стійкість до розтріскування, і за таких умов особливо важливо зменшити вплив температурних факторів.
Хочаметилгідроксиетилцелюлозний ефірдобавки в даний час вважаються провідними в технологічному розвитку, їх залежність від температури все одно призведе до послаблення характеристик сухого порошкового розчину. Незважаючи на те, що кількість метилгідроксиетилцелюлози збільшена (літня формула), працездатність і стійкість до розтріскування все ще не відповідають потребам використання. Завдяки спеціальній обробці MC, наприклад підвищенню ступеня етерифікації тощо, ефект утримання води можна підтримувати при вищій температурі, щоб забезпечити кращу продуктивність у суворих умовах.
Час публікації: 28 квітня 2024 р