Trong vữa trộn sẵn, lượng bổ sungete xenlulozarất thấp, nhưng có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của vữa ướt, và là phụ gia chính ảnh hưởng đến hiệu suất thi công của vữa. Lựa chọn hợp lý các loại ete xenlulo khác nhau, độ nhớt khác nhau, kích thước hạt khác nhau, độ nhớt khác nhau và lượng bổ sung sẽ có tác động tích cực đến việc cải thiện hiệu suất của vữa bột khô.
Hiện nay, nhiều loại vữa xây và vữa trát có hiệu suất giữ nước kém, và vữa nước sẽ tách ra sau vài phút để yên. Giữ nước là một hiệu suất quan trọng của ete methyl cellulose, và đây cũng là hiệu suất mà nhiều nhà sản xuất vữa trộn khô trong nước, đặc biệt là những nhà sản xuất ở các vùng phía Nam có nhiệt độ cao, chú ý đến. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả giữ nước của vữa trộn khô bao gồm lượng MC thêm vào, độ nhớt của MC, độ mịn của hạt và nhiệt độ của môi trường sử dụng.
1. Khái niệm
Cellulose ether là một loại polyme tổng hợp được tạo ra từ cellulose tự nhiên thông qua quá trình biến đổi hóa học. Cellulose ether là một dẫn xuất của cellulose tự nhiên. Quá trình sản xuất cellulose ether khác với các polyme tổng hợp. Vật liệu cơ bản nhất của nó là cellulose, một hợp chất polymer tự nhiên. Do đặc thù của cấu trúc cellulose tự nhiên, bản thân cellulose không có khả năng phản ứng với các tác nhân ether hóa. Tuy nhiên, sau khi xử lý tác nhân trương nở, các liên kết hydro mạnh giữa các chuỗi phân tử và các chuỗi bị phá hủy và giải phóng hoạt động của nhóm hydroxyl trở thành một cellulose kiềm phản ứng. Thu được cellulose ether.
Tính chất của ete cellulose phụ thuộc vào loại, số lượng và sự phân bố của các chất thế. Phân loại ete cellulose cũng dựa trên loại chất thế, mức độ ete hóa, độ hòa tan và các tính chất ứng dụng liên quan. Theo loại chất thế trên chuỗi phân tử, nó có thể được chia thành ete đơn và ete hỗn hợp. Chúng ta thường sử dụng MC là ete đơn và PMC là ete hỗn hợp. Methyl cellulose ether MC là sản phẩm sau khi nhóm hydroxyl trên đơn vị glucose của cellulose tự nhiên được thay thế bằng nhóm methoxy. Đây là sản phẩm thu được bằng cách thay thế một phần nhóm hydroxyl trên đơn vị bằng nhóm methoxy và một phần khác bằng nhóm hydroxypropyl. Công thức cấu tạo là [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl methyl cellulose ether HEMC, đây là những loại chính được sử dụng rộng rãi và bán trên thị trường.
Về độ hòa tan, có thể chia thành ete cellulose không ion và ete cellulose không ion hòa tan trong nước chủ yếu bao gồm hai loại ete alkyl và ete hydroxyalkyl. CMC ion chủ yếu được sử dụng trong chất tẩy rửa tổng hợp, in và nhuộm vải, thực phẩm và khai thác dầu mỏ. MC không ion, PMC, HEMC, v.v. chủ yếu được sử dụng trong vật liệu xây dựng, lớp phủ latex, thuốc, hóa chất hàng ngày, v.v. Được sử dụng làm chất làm đặc, chất giữ nước, chất ổn định, chất phân tán và chất tạo màng.
2. Giữ nước của ete xenlulo
Khả năng giữ nước của ete xenlulo: Trong sản xuất vật liệu xây dựng, đặc biệt là vữa bột khô, ete xenlulo đóng vai trò không thể thay thế, đặc biệt trong sản xuất vữa chuyên dụng (vữa biến tính), đây là thành phần không thể thiếu và quan trọng.
Vai trò quan trọng của ete cellulose hòa tan trong nước trong vữa chủ yếu có ba khía cạnh, một là khả năng giữ nước tuyệt vời, hai là ảnh hưởng đến độ đặc và độ nhớt của vữa, và thứ ba là tương tác với xi măng. Hiệu ứng giữ nước của ete cellulose phụ thuộc vào khả năng hấp thụ nước của lớp nền, thành phần của vữa, độ dày của lớp vữa, nhu cầu nước của vữa và thời gian đông kết của vật liệu đông kết. Bản thân khả năng giữ nước của ete cellulose xuất phát từ khả năng hòa tan và mất nước của chính ete cellulose. Như chúng ta đã biết, mặc dù chuỗi phân tử cellulose chứa một số lượng lớn các nhóm OH có khả năng hydrat hóa cao, nhưng nó không tan trong nước, vì cấu trúc cellulose có độ kết tinh cao.
Khả năng hydrat hóa của nhóm hydroxyl không đủ để bao phủ các liên kết hydro mạnh và lực van der Waals giữa các phân tử. Do đó, nó chỉ nở ra chứ không hòa tan trong nước. Khi một chất thế được đưa vào chuỗi phân tử, không chỉ chất thế phá hủy chuỗi hydro mà cả liên kết hydro giữa các chuỗi cũng bị phá hủy do chất thế chèn vào giữa các chuỗi liền kề. Chất thế càng lớn thì khoảng cách giữa các phân tử càng lớn. Khoảng cách càng lớn. Hiệu ứng phá hủy liên kết hydro càng lớn, ete cellulose trở nên hòa tan trong nước sau khi mạng cellulose giãn nở và dung dịch đi vào, tạo thành dung dịch có độ nhớt cao. Khi nhiệt độ tăng, khả năng hydrat hóa của polyme yếu đi và nước giữa các chuỗi bị đẩy ra ngoài. Khi hiệu ứng mất nước đủ, các phân tử bắt đầu kết tụ, tạo thành cấu trúc mạng ba chiều dạng gel và gấp ra ngoài. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của vữa bao gồm độ nhớt của ete cellulose, lượng thêm vào, độ mịn của các hạt và nhiệt độ sử dụng.
Độ nhớt của ete cellulose càng lớn thì hiệu suất giữ nước càng tốt. Độ nhớt là một thông số quan trọng của hiệu suất MC. Hiện nay, các nhà sản xuất MC khác nhau sử dụng các phương pháp và thiết bị khác nhau để đo độ nhớt của MC. Các phương pháp chính là Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde và Brookfield. Đối với cùng một sản phẩm, kết quả độ nhớt được đo bằng các phương pháp khác nhau rất khác nhau, và một số thậm chí có sự khác biệt gấp đôi. Do đó, khi so sánh độ nhớt, phải thực hiện giữa các phương pháp thử nghiệm giống nhau, bao gồm nhiệt độ, rotor, v.v.
Nhìn chung, độ nhớt càng cao thì hiệu quả giữ nước càng tốt. Tuy nhiên, độ nhớt càng cao và trọng lượng phân tử của MC càng cao thì độ hòa tan giảm tương ứng sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến cường độ và hiệu suất thi công của vữa. Độ nhớt càng cao thì hiệu ứng làm đặc lên vữa càng rõ ràng, nhưng không tỷ lệ thuận. Độ nhớt càng cao thì vữa ướt sẽ càng nhớt, tức là trong quá trình thi công, biểu hiện là bám vào dụng cụ cạo và độ bám dính cao với nền. Nhưng không có ích cho việc tăng cường độ kết cấu của bản thân vữa ướt. Trong quá trình thi công, hiệu suất chống võng không rõ ràng. Ngược lại, một số ete metyl xenluloza có độ nhớt trung bình và thấp nhưng đã biến tính có hiệu suất tuyệt vời trong việc cải thiện cường độ kết cấu của vữa ướt.
Lượng ete xenlulo thêm vào vữa càng nhiều thì hiệu suất giữ nước càng tốt, độ nhớt càng cao thì hiệu suất giữ nước càng tốt.
Về kích thước hạt, hạt càng mịn thì khả năng giữ nước càng tốt. Sau khi các hạt ete cellulose lớn tiếp xúc với nước, bề mặt sẽ ngay lập tức hòa tan và tạo thành một lớp gel bao bọc vật liệu để ngăn không cho các phân tử nước tiếp tục xâm nhập. Đôi khi, ngay cả sau khi khuấy trong thời gian dài, nó vẫn không thể phân tán và hòa tan đồng đều, tạo thành dung dịch keo tụ hoặc kết tụ. Nó ảnh hưởng rất lớn đến khả năng giữ nước của ete cellulose và độ hòa tan là một trong những yếu tố để lựa chọn ete cellulose.
Độ mịn cũng là một chỉ số hiệu suất quan trọng của ete methyl cellulose. MC được sử dụng cho vữa bột khô phải là bột, có hàm lượng nước thấp và độ mịn cũng yêu cầu 20% ~ 60% kích thước hạt phải nhỏ hơn 63um. Độ mịn ảnh hưởng đến độ hòa tan của ete methyl cellulose. MC thô thường có dạng hạt và dễ hòa tan trong nước mà không bị kết tụ, nhưng tốc độ hòa tan rất chậm nên không thích hợp để sử dụng trong vữa bột khô. Trong vữa bột khô, MC được phân tán giữa các vật liệu xi măng như cốt liệu, chất độn mịn và xi măng và chỉ có bột đủ mịn mới có thể tránh được sự kết tụ của ete methyl cellulose khi trộn với nước. Khi MC được thêm vào nước để hòa tan các chất kết tụ, rất khó để phân tán và hòa tan.
Độ mịn thô của MC không chỉ gây lãng phí mà còn làm giảm cường độ cục bộ của vữa. Khi vữa bột khô như vậy được áp dụng trên diện tích lớn, tốc độ đông kết của vữa bột khô cục bộ sẽ giảm đáng kể và sẽ xuất hiện các vết nứt do thời gian đông kết khác nhau. Đối với vữa phun có kết cấu cơ học, yêu cầu về độ mịn cao hơn do thời gian trộn ngắn hơn. Độ mịn của MC cũng có tác động nhất định đến khả năng giữ nước của nó. Nói chung, đối với ete metyl xenlulo có cùng độ nhớt nhưng độ mịn khác nhau, dưới cùng một lượng bổ sung, càng mịn thì hiệu quả giữ nước càng tốt.
Khả năng giữ nước của MC cũng liên quan đến nhiệt độ sử dụng, khả năng giữ nước của ete methyl cellulose giảm khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, trong các ứng dụng vật liệu thực tế, vữa bột khô thường được áp dụng cho các chất nền nóng ở nhiệt độ cao (cao hơn 40 độ) trong nhiều môi trường, chẳng hạn như trát bột trét tường ngoài trời dưới ánh nắng mặt trời vào mùa hè, thường đẩy nhanh quá trình đông cứng của xi măng và vữa bột khô. Tỷ lệ giữ nước giảm dẫn đến cảm giác rõ ràng rằng cả khả năng thi công và khả năng chống nứt đều bị ảnh hưởng, và điều đặc biệt quan trọng là phải giảm ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ trong điều kiện này.
Mặc dùmetyl hydroxyethyl cellulose etephụ gia hiện được coi là đi đầu trong phát triển công nghệ, sự phụ thuộc của chúng vào nhiệt độ vẫn sẽ dẫn đến suy yếu hiệu suất của vữa bột khô. Mặc dù lượng methyl hydroxyethyl cellulose được tăng lên (công thức mùa hè), khả năng làm việc và khả năng chống nứt vẫn không thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng. Thông qua một số xử lý đặc biệt trên MC, chẳng hạn như tăng mức độ ete hóa, v.v., hiệu ứng giữ nước có thể được duy trì ở nhiệt độ cao hơn, do đó có thể cung cấp hiệu suất tốt hơn trong điều kiện khắc nghiệt.
Thời gian đăng: 28-04-2024