Các nhóm hydroxyl trênete xenlulozaCác phân tử và nguyên tử oxy trên liên kết ete sẽ tạo thành liên kết hydro với các phân tử nước, chuyển nước tự do thành nước liên kết, do đó đóng vai trò tốt trong việc giữ nước; sự khuếch tán lẫn nhau giữa các phân tử nước và chuỗi phân tử ete xenlulo cho phép các phân tử nước đi vào bên trong chuỗi đại phân tử ete xenlulo và chịu sự ràng buộc mạnh, do đó tạo thành nước tự do và nước liên kết, giúp cải thiện khả năng giữ nước của vữa xi măng; ete xenlulo cải thiện các tính chất lưu biến, cấu trúc mạng lưới xốp và áp suất thẩm thấu của vữa xi măng tươi hoặc tính chất tạo màng của ete xenlulo cản trở sự khuếch tán của nước.
Khả năng giữ nước của ete xenluloza xuất phát từ tính tan và khả năng khử nước của chính ete xenluloza. Khả năng hydrat hóa của riêng các nhóm hydroxyl không đủ để bù đắp cho các liên kết hydro mạnh và lực van der Waals giữa các phân tử, vì vậy nó chỉ trương nở mà không tan trong nước. Khi các nhóm thế được đưa vào chuỗi phân tử, các nhóm thế không chỉ phá hủy các chuỗi hydro mà còn phá hủy cả các liên kết hydro giữa các chuỗi do sự chèn ép của các nhóm thế giữa các chuỗi liền kề. Nhóm thế càng lớn, khoảng cách giữa các phân tử càng lớn, và hiệu quả phá hủy liên kết hydro càng mạnh. Sau khi mạng lưới xenluloza trương nở, dung dịch xâm nhập vào, và ete xenluloza trở nên tan trong nước, tạo thành dung dịch có độ nhớt cao, từ đó đóng vai trò giữ nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ nước:
Độ nhớt: Độ nhớt của ete xenluloza càng cao thì khả năng giữ nước càng tốt, nhưng độ nhớt càng cao thì trọng lượng phân tử tương đối của ete xenluloza càng cao, và độ hòa tan của nó càng giảm theo, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến nồng độ và hiệu suất thi công của vữa. Nói chung, đối với cùng một sản phẩm, kết quả đo độ nhớt bằng các phương pháp khác nhau sẽ rất khác nhau, vì vậy khi so sánh độ nhớt, cần phải thực hiện giữa các phương pháp thử nghiệm giống nhau (bao gồm nhiệt độ, rotor, v.v.).
Lượng thêm vào: Lượng ete xenluloza thêm vào vữa càng nhiều thì khả năng giữ nước càng tốt. Thông thường, một lượng nhỏ ete xenluloza có thể cải thiện đáng kể khả năng giữ nước của vữa. Khi lượng thêm vào đạt đến một mức nhất định, xu hướng tăng khả năng giữ nước sẽ chậm lại.
Độ mịn của hạt: Hạt càng mịn thì khả năng giữ nước càng tốt. Khi các hạt ete xenluloza lớn tiếp xúc với nước, bề mặt sẽ ngay lập tức hòa tan và tạo thành gel bao bọc vật liệu, ngăn cản các phân tử nước tiếp tục thấm vào. Đôi khi, ngay cả khi khuấy trộn lâu cũng không thể đạt được sự phân tán và hòa tan đồng đều, tạo thành dung dịch vón cục hoặc kết tụ, ảnh hưởng đáng kể đến khả năng giữ nước của ete xenluloza. Độ hòa tan là một trong những yếu tố để lựa chọn ete xenluloza. Độ mịn cũng là một chỉ số hiệu suất quan trọng của metyl xenluloza ete. Độ mịn ảnh hưởng đến độ hòa tan của metyl xenluloza ete. Metyl xenluloza ete thô hơn thường ở dạng hạt và có thể dễ dàng hòa tan trong nước mà không bị vón cục, nhưng tốc độ hòa tan rất chậm và không thích hợp để sử dụng trong vữa khô.
Nhiệt độ: Khi nhiệt độ môi trường tăng lên, khả năng giữ nước của ete xenluloza thường giảm, nhưng một số ete xenluloza biến tính vẫn có khả năng giữ nước tốt trong điều kiện nhiệt độ cao; khi nhiệt độ tăng, quá trình hydrat hóa của polyme yếu đi, và nước giữa các chuỗi bị đẩy ra ngoài. Khi quá trình khử nước đủ, các phân tử bắt đầu kết tụ lại để tạo thành cấu trúc mạng lưới ba chiều dạng gel.
Cấu trúc phân tử: Các ete xenluloza có độ thế thấp hơn có khả năng giữ nước tốt hơn.
Sự đặc lại và tính chất thixotropy
Làm đặc:
Tác dụng lên khả năng liên kết và chống chảy xệ: Ete cellulose mang lại độ nhớt tuyệt vời cho vữa ướt, giúp tăng đáng kể khả năng liên kết của vữa ướt với lớp nền và cải thiện khả năng chống chảy xệ của vữa. Nó được sử dụng rộng rãi trong vữa trát tường, vữa dán gạch và hệ thống cách nhiệt tường ngoài.
Ảnh hưởng đến tính đồng nhất của vật liệu: Tác dụng làm đặc của ete xenluloza cũng có thể tăng khả năng chống phân tán và tính đồng nhất của vật liệu mới trộn, ngăn ngừa sự phân lớp, phân tách và thấm nước của vật liệu, và có thể được sử dụng trong bê tông cốt sợi, bê tông dưới nước và bê tông tự lèn.
Nguồn gốc và ảnh hưởng của hiệu ứng làm đặc: Hiệu ứng làm đặc của ete xenluloza đối với vật liệu gốc xi măng xuất phát từ độ nhớt của dung dịch ete xenluloza. Trong cùng điều kiện, độ nhớt của ete xenluloza càng cao thì độ nhớt của vật liệu gốc xi măng được cải tiến càng tốt, nhưng nếu độ nhớt quá cao, nó sẽ ảnh hưởng đến tính lưu động và khả năng thi công của vật liệu (ví dụ như dính vào dao trát vữa). Vữa tự san phẳng và bê tông tự lèn có yêu cầu về tính lưu động cao cần ete xenluloza có độ nhớt rất thấp. Ngoài ra, hiệu ứng làm đặc của ete xenluloza cũng sẽ làm tăng nhu cầu nước của vật liệu gốc xi măng và tăng sản lượng vữa.
Tính chất thixotropy:
Dung dịch ete xenluloza có độ nhớt cao có tính chất thixotropy cao, đây cũng là một đặc tính chính của ete xenluloza. Dung dịch metyl xenluloza trong nước thường có tính chất giả dẻo và độ chảy không thixotropy dưới nhiệt độ tạo gel, nhưng thể hiện các đặc tính chảy kiểu Newton ở tốc độ cắt thấp. Tính chất giả dẻo tăng lên khi khối lượng phân tử hoặc nồng độ của ete xenluloza tăng, và không liên quan đến loại chất thay thế và mức độ thay thế. Do đó, các ete xenluloza cùng cấp độ nhớt, dù là MC, HPMC hay HEMC, luôn thể hiện các đặc tính lưu biến giống nhau miễn là nồng độ và nhiệt độ không đổi. Khi nhiệt độ tăng, một gel cấu trúc được hình thành và xảy ra hiện tượng chảy thixotropy cao. Các ete xenluloza có nồng độ cao và độ nhớt thấp thể hiện tính chất thixotropy ngay cả dưới nhiệt độ tạo gel. Đặc tính này rất có lợi cho việc điều chỉnh độ phẳng và độ võng của vữa xây dựng trong quá trình thi công.
Sự cuốn khí
Nguyên lý và tác dụng đến hiệu suất làm việc: Cellulose ether có tác dụng tạo bọt khí đáng kể đối với vật liệu xi măng tươi. Cellulose ether có cả nhóm ưa nước (nhóm hydroxyl, nhóm ether) và nhóm kỵ nước (nhóm metyl, vòng glucose). Nó là một chất hoạt động bề mặt có hoạt tính bề mặt, do đó có tác dụng tạo bọt khí. Tác dụng tạo bọt khí sẽ tạo ra hiệu ứng vón cục, có thể cải thiện hiệu suất làm việc của vật liệu mới trộn, chẳng hạn như tăng độ dẻo và độ mịn của vữa trong quá trình thi công, có lợi cho việc trải vữa; nó cũng sẽ làm tăng sản lượng vữa và giảm chi phí sản xuất vữa.
Ảnh hưởng đến tính chất cơ học: Hiệu ứng tạo bọt khí sẽ làm tăng độ xốp của vật liệu đã đông cứng và làm giảm các tính chất cơ học như độ bền và mô đun đàn hồi.
Ảnh hưởng đến độ lưu động: Là một chất hoạt động bề mặt, ete xenluloza cũng có tác dụng làm ướt hoặc bôi trơn các hạt xi măng, cùng với tác dụng tạo bọt khí làm tăng độ lưu động của vật liệu gốc xi măng, nhưng tác dụng làm đặc của nó sẽ làm giảm độ lưu động. Ảnh hưởng của ete xenluloza đến độ lưu động của vật liệu gốc xi măng là sự kết hợp của tác dụng làm dẻo và làm đặc. Nói chung, khi liều lượng ete xenluloza rất thấp, nó chủ yếu biểu hiện dưới dạng tác dụng làm dẻo hoặc giảm lượng nước; khi liều lượng cao, tác dụng làm đặc của ete xenluloza tăng nhanh, và tác dụng tạo bọt khí của nó có xu hướng bão hòa, do đó nó biểu hiện dưới dạng làm đặc hoặc tăng nhu cầu nước.
Thời gian đăng bài: 23/12/2024