У готовому розчині кількість додаванняефір целюлозидуже низький, але він може значно покращити характеристики вологого розчину та є основною добавкою, яка впливає на будівельні характеристики розчину. Розумний вибір целюлозних ефірів різних сортів, різної в'язкості, різних розмірів частинок, різного ступеня в'язкості та доданої кількості позитивно вплине на покращення характеристик сухого порошкового розчину.
Наразі багато розчинів для кладки та штукатурки мають погану водоутримуючу здатність, і водяна суспензія розшаровується через кілька хвилин після витримки. Водоутримування є важливою властивістю метилцелюлозного ефіру, і це також властивість, на яку звертають увагу багато вітчизняних виробників сухих розчинів, особливо ті, що знаходяться в південних регіонах з високими температурами. Фактори, що впливають на водоутримуючу здатність сухого розчину, включають кількість доданого MC, в'язкість MC, дрібність частинок та температуру середовища використання.
1. Концепція
Целюлозний ефір – це синтетичний полімер, отриманий з природної целюлози шляхом хімічної модифікації. Целюлозний ефір є похідною природної целюлози. Виробництво целюлозного ефіру відрізняється від виробництва синтетичних полімерів. Його найосновнішим матеріалом є целюлоза, природна полімерна сполука. Через особливості структури природної целюлози, сама целюлоза не має здатності реагувати з етерифікаційними агентами. Однак після обробки набухаючим агентом міцні водневі зв'язки між молекулярними ланцюгами та ланцюгами руйнуються, а активне вивільнення гідроксильної групи перетворюється на реакційноздатну лужну целюлозу. Отримання целюлозного ефіру.
Властивості ефірів целюлози залежать від типу, кількості та розподілу замісників. Класифікація ефірів целюлози також базується на типі замісників, ступені етерифікації, розчинності та пов'язаних із цим властивостях застосування. За типом замісників у молекулярному ланцюзі їх можна розділити на моноефіри та змішані ефіри. Зазвичай ми використовуємо MC як моноефір, а PMC як змішаний ефір. Метилцелюлозний ефір MC - це продукт, що утворюється після заміщення гідроксильної групи в глюкозній ланці природної целюлози метоксигрупою. Це продукт, отриманий шляхом заміщення частини гідроксильної групи в ланці метоксигрупою, а іншої частини - гідроксипропіловою групою. Структурна формула - [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Гідроксиетилметилцелюлозний ефір HEMC, це основні різновиди, що широко використовуються та продаються на ринку.
За розчинністю їх можна розділити на іонні та неіонні. Водорозчинні неіонні ефіри целюлози в основному складаються з двох серій алкільних ефірів та гідроксиалкільних ефірів. Іонна КМЦ в основному використовується в синтетичних мийних засобах, текстильному друкарстві та фарбуванні, харчових продуктах та нафтогазових компаніях. Неіонні КМЦ, ПМЦ, ГЕМЦ тощо в основному використовуються в будівельних матеріалах, латексних покриттях, медицині, повсякденних хімікатах тощо. Використовуються як загусник, вологоутримуючий агент, стабілізатор, диспергатор та плівкоутворювач.
2. Утримання води целюлозним ефіром
Утримання води целюлозним ефіром: У виробництві будівельних матеріалів, особливо сухого порошкового розчину, целюлозний ефір відіграє незамінну роль, особливо у виробництві спеціального розчину (модифікованого розчину), він є незамінним і важливим компонентом.
Важлива роль водорозчинного ефіру целюлози в розчині має три аспекти: перший – це чудова водоутримуюча здатність, інший – вплив на консистенцію та тиксотропію розчину, а третій – взаємодія з цементом. Водоутримувальний ефект ефіру целюлози залежить від водопоглинання базового шару, складу розчину, товщини шару розчину, водопотреби розчину та часу тужавлення матеріалу, що тужав. Водоутримання ефіру целюлози відбувається завдяки розчинності та дегідратації самого ефіру целюлози. Як відомо, хоча молекулярний ланцюг целюлози містить велику кількість високогідратованих ОН-груп, він не розчиняється у воді, оскільки структура целюлози має високий ступінь кристалічності.
Гідратаційної здатності гідроксильних груп недостатньо для покриття міцних водневих зв'язків та сил Ван-дер-Ваальса між молекулами. Тому розчин лише набухає, але не розчиняється у воді. Коли в молекулярний ланцюг вводиться замісник, руйнується не тільки водневий ланцюг, але й міжланцюговий водневий зв'язок через заклинення замісника між сусідніми ланцюгами. Чим більший замісник, тим більша відстань між молекулами. Чим більша відстань. Чим більший ефект руйнування водневих зв'язків, тим більший ефект руйнування водневих зв'язків, тим більший ефект руйнування водневих зв'язків, тим більший ефект руйнування целюлозного ефіру після розширення целюлозної решітки та потрапляння розчину, утворюючи високов'язкий розчин. При підвищенні температури гідратація полімеру послаблюється, і вода між ланцюгами витісняється. Коли ефект дегідратації достатній, молекули починають агрегувати, утворюючи тривимірну сітчасту структуру гелю та розгортаючись. Фактори, що впливають на водоутримування розчину, включають в'язкість целюлозного ефіру, кількість доданого замісника, дрібність частинок та температуру використання.
Чим більша в'язкість целюлозного ефіру, тим краща водоутримувальна здатність. В'язкість є важливим параметром характеристик целюлозного етеру. Наразі різні виробники целюлозного етеру використовують різні методи та прилади для вимірювання в'язкості целюлозного етеру. Основними методами є Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde та Brookfield. Для одного й того ж продукту результати в'язкості, виміряні різними методами, дуже відрізняються, а деякі навіть мають подвійну різницю. Тому порівняння в'язкості необхідно проводити між однаковими методами випробувань, включаючи температуру, ротор тощо.
Загалом кажучи, чим вища в'язкість, тим кращий ефект утримання води. Однак, чим вища в'язкість і чим вища молекулярна маса метилцелюлози (MC), відповідне зниження її розчинності негативно впливатиме на міцність та будівельні характеристики розчину. Чим вища в'язкість, тим очевидніший ефект загущення розчину, але він не є прямо пропорційним. 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. 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.
Чим більша кількість целюлозного ефіру додається до розчину, тим краща водоутримуюча здатність, а чим вища в'язкість, тим краща водоутримуюча здатність.
Щодо розміру частинок, чим дрібніша частинка, тим краще утримується вода. 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. Метилцелюлозний ефір, що використовується для сухого порошкового розчину, повинен бути порошкоподібним з низьким вмістом води, а тонкість помелу також вимагає, щоб 20%~60% розміру частинок було менше 63 мкм. Тонкість помелу впливає на розчинність метилцелюлозного ефіру. Грубий метилцелюлозний ефір зазвичай гранульований і легко розчиняється у воді без агломерації, але швидкість розчинення дуже повільна, тому він не підходить для використання в сухому порошковому розчині. У сухому порошковому розчині метилцелюлозний ефір 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 метилцелюлозний ефір додають з водою для розчинення агломератів, його дуже важко диспергувати та розчинити.
Грубий помел метилцелюлози 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 через різний час затвердіння з'являються тріщини. Для напилюваного розчину з механічною конструкцією вимоги до тонкості помелу вищі через коротший час змішування. Тонкість помелу метилцелюлози також певним чином впливає на її водоутримування. Загалом, для метилцелюлозних ефірів з однаковою в'язкістю, але різною тонкістю, за однакової кількості додавання, чим дрібніше, тим краще водоутримувальний ефект.
Водоутримування метилцелюлозного розчину 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.
Хочаефір метилгідроксиетилцелюлозиХоча добавки наразі вважаються передовим технологічним кроком, їхня залежність від температури все одно призведе до послаблення характеристик сухого порошкового розчину. Хоча кількість метилгідроксиетилцелюлози збільшена (літня формула), оброблюваність та стійкість до розтріскування все ще не можуть задовольнити потреби використання. Завдяки спеціальній обробці порошкового розчину, такій як збільшення ступеня етерифікації тощо, ефект утримання води можна підтримувати за вищої температури, що забезпечує кращу продуктивність у складних умовах.
Час публікації: 28 квітня 2024 р.