Trong vữa trộn sẵn, lượng thêm vào là...ete xenlulozaHàm lượng rất thấp, nhưng nó có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của vữa ướt, và là một chất phụ gia chính ảnh hưởng đến hiệu suất thi công của vữa. Việc lựa chọn hợp lý các loại ete xenluloza khác nhau, độ nhớt khác nhau, kích thước hạt khác nhau, độ nhớt khác nhau và lượng thêm vào khác nhau 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 tường có khả năng giữ nước kém, và hỗn hợp vữa sẽ bị tách nước sau vài phút để yên. Khả năng giữ nước là một đặc tính quan trọng của metyl cellulose ether, và cũng là đặc tính mà nhiều nhà sản xuất vữa khô trong nước, đặc biệt là các nhà sản xuất ở các vùng phía Nam có nhiệt độ cao, rất chú trọng. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của vữa khô bao gồm lượng metyl cellulose ether thêm vào, độ nhớt của metyl cellulose ether, độ mịn của hạt và nhiệt độ môi trường sử dụng.
1. Khái niệm
Ete cellulose là một polyme tổng hợp được tạo ra từ cellulose tự nhiên thông qua quá trình biến đổi hóa học. Ete cellulose là một dẫn xuất của cellulose tự nhiên. Quá trình sản xuất ete cellulose khác với các polyme tổng hợp. Nguyên liệu cơ bản nhất của nó là cellulose, một hợp chất polyme tự nhiên. Do đặc điểm cấu trúc của cellulose tự nhiên, bản thân cellulose không có khả năng phản ứng với các chất ete hóa. Tuy nhiên, sau khi xử lý bằng chất trương nở, các liên kết hydro mạnh giữa các chuỗi phân tử bị phá vỡ, và sự giải phóng hoạt tính của nhóm hydroxyl làm cho cellulose trở thành một cellulose kiềm phản ứng. Từ đó thu được ete cellulose.
Tính chất của ete xenluloza phụ thuộc vào loại, số lượng và sự phân bố của các nhóm thế. Việc phân loại ete xenluloza cũng dựa trên loại nhóm thế, mức độ ete hóa, độ hòa tan và các tính chất ứng dụng liên quan. Theo loại nhóm thế trên chuỗi phân tử, nó có thể được chia thành monoete và ete hỗn hợp. Chúng ta thường sử dụng MC làm monoete và PMC làm ete hỗn hợp. Methyl xenluloza (MC) là sản phẩm thu được sau khi nhóm hydroxyl trên đơn vị glucose của xenluloza tự nhiên được thay thế bằng nhóm methoxy. Nó 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 xenluloza (HEMC) là các loại chính được sử dụng và bán rộng rãi trên thị trường.
Về độ hòa tan, có thể chia thành dạng ion và không ion. Các ete xenluloza không ion tan trong nước chủ yếu bao gồm hai nhóm ete ankyl và ete hydroxyankyl. CMC ion chủ yếu được sử dụng trong chất tẩy rửa tổng hợp, in và nhuộm dệt, thực phẩm và thăm dò dầu khí. MC không ion, PMC, HEMC, v.v. chủ yếu được sử dụng trong vật liệu xây dựng, lớp phủ latex, dược phẩm, hóa chất tiêu dùng 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. Khả năng giữ nước của ete xenluloza
Khả năng giữ nước của ete xenluloza: Trong sản xuất vật liệu xây dựng, đặc biệt là vữa bột khô, ete xenluloza đóng vai trò không thể thiếu, nhất là trong sản xuất vữa đặc biệt (vữa cải tiến), nó là một thành phần không thể thiếu và quan trọng.
Vai trò quan trọng của ete xenluloza hòa tan trong nước trong vữa chủ yếu nằm ở ba khía cạnh: thứ nhất là khả năng giữ nước tuyệt vời, thứ hai là ảnh hưởng đến độ đặc và tính chất thixotropy của vữa, và thứ ba là tương tác với xi măng. Hiệu quả giữ nước của ete xenluloza 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. Khả năng giữ nước của bản thân ete xenluloza đến từ tính tan và khả năng khử nước của chính ete xenluloza. Như chúng ta đã biết, mặc dù chuỗi phân tử xenluloza chứa một lượng lớn nhóm OH có khả năng ngậm nước cao, nhưng nó không tan trong nước, bởi vì cấu trúc xenluloza có độ kết tinh cao.
Khả năng hydrat hóa của riêng các nhóm hydroxyl không đủ để phá vỡ các liên kết hydro mạnh và lực van der Waals giữa các phân tử. Do đó, nó chỉ trương nở mà không tan trong nước. Khi một chất thay thế được đưa vào chuỗi phân tử, chất thay thế không chỉ phá hủy chuỗi hydro mà còn phá hủy cả liên kết hydro giữa các chuỗi do sự chèn ép của chất thay thế giữa các chuỗi liền kề. Chất thay thế càng lớn, khoảng cách giữa các phân tử càng lớn. Khoảng cách càng lớn, hiệu quả phá hủy liên kết hydro càng mạnh, ete xenluloza trở nên tan trong nước sau khi mạng lưới xenluloza giãn nở và dung dịch xâm nhập, tạo thành dung dịch có độ nhớt cao. Khi nhiệt độ tăng, quá trình hydrat hóa của polyme yếu đi, và nước giữa các chuỗi bị đẩy ra ngoài. Khi hiệu ứng khử nước đủ mạnh, các phân tử bắt đầu kết tụ, tạo thành cấu trúc mạng lưới ba chiều dạng gel và gấp lại. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của vữa bao gồm độ nhớt của ete xenluloza, lượng thêm vào, độ mịn của hạt và nhiệt độ sử dụng.
Độ nhớt của ete xenluloza càng cao thì khả năng 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 đo độ nhớt bằng các phương pháp khác nhau rất khác nhau, thậm chí có trường hợp chênh lệch gấp đôi. Do đó, khi so sánh độ nhớt, cần 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 khả năng giữ nước càng tốt. Tuy nhiên, độ nhớt càng cao và trọng lượng phân tử của MC càng lớn 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 vữa càng rõ rệt, nhưng không tỷ lệ thuận trực tiếp. Độ nhớt càng cao thì vữa ướt càng nhớt, tức là trong quá trình thi công, nó thể hiện ở việc bám dính vào dụng cụ gạt và độ bám dính cao với bề mặt nền. Nhưng điều này lại không giúp tăng cường độ bền kết cấu của vữa ướt. Trong quá trình thi công, khả năng chống chảy xệ không rõ rệt. Ngược lại, một số loại ete metyl xenluloza có độ nhớt trung bình và thấp nhưng được cải tiến lại có hiệu quả tuyệt vời trong việc cải thiện độ bền kết cấu của vữa ướt.
Lượng ete xenluloza thêm vào vữa càng nhiều thì khả năng giữ nước càng tốt, và độ nhớt càng cao thì khả năng giữ nước càng tốt.
Về kích thước hạt, hạt càng mịn thì khả năng giữ nước càng tốt. Sau khi các hạt ete xenluloza lớn tiếp xúc với nước, bề mặt của chúng 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 sau khi khuấy trộn lâu dài, chúng vẫn không thể phân tán và hòa tan đồng đều, tạo thành dung dịch dạng bông đục hoặc vón cục. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến khả năng giữ nước của ete xenluloza, và độ hòa tan là một trong những yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn ete xenluloza.
Độ mịn cũng là một chỉ số hiệu suất quan trọng của metyl cellulose ete. Metyl cellulose (MC) dùng cho vữa bột khô cần phải ở dạng bột, có hàm lượng nước thấp, và độ mịn cũng yêu cầu 20%~60% kích thước hạt nhỏ hơn 63µm. Độ mịn ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của metyl cellulose ete. MC thô thường ở dạng hạt, dễ hòa tan trong nước mà không bị vón cục, nhưng tốc độ hòa tan rất chậm, vì vậy không thích hợp để sử dụng trong vữa bột khô. Trong vữa bột khô, MC được phân tán giữa các vật liệu kết dính như cốt liệu, chất độn mịn và xi măng, và chỉ có bột đủ mịn mới tránh được hiện tượng vón cục metyl cellulose ete khi trộn với nước. Khi thêm MC vào nước để hòa tan các cục vón, rất khó để phân tán và hòa tan.
Độ mịn thô của bột metyl cellulose (MC) không chỉ gây lãng phí mà còn làm giảm cường độ cục bộ của vữa. Khi thi công loại vữa bột khô này trên diện tích lớn, tốc độ đông cứng cục bộ sẽ giảm đáng kể, dẫn đến xuất hiện các vết nứt do thời gian đông cứng khác nhau. Đối với vữa phun thi công bằng máy móc, yêu cầu về độ mịn cao hơn do thời gian trộn ngắn hơn. Độ mịn của MC cũng ảnh hưởng nhất định đến khả năng giữ nước. Nói chung, đối với các loại metyl cellulose ether có cùng độ nhớt nhưng độ mịn khác nhau, với cùng một lượng thêm vào, độ mịn càng cao thì khả năng giữ nước càng tốt.
Khả năng giữ nước của MC cũng liên quan đến nhiệt độ sử dụng, và khả năng giữ nước của metyl cellulose ete giảm khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, trong các ứng dụng vật liệu thực tế, vữa bột khô thường được thi công trên các bề mặt nóng ở nhiệt độ cao (trên 40 độ) trong nhiều môi trường, chẳng hạn như trát vữa tường ngoài trời dưới ánh nắng mặt trời vào mùa hè, điều này thường đẩy nhanh quá trình đông cứng xi măng và làm cứng vữa bột khô. Sự suy giảm khả năng giữ nước dẫn đến cảm giác rõ rệt rằng cả khả năng thi công và khả năng chống nứt đều bị ảnh hưởng, và việc giảm thiểu ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ trong điều kiện này là đặc biệt quan trọng.
Mặc dùmetyl hydroxy etyl ete xenlulozaCác chất phụ gia hiện được coi là tiên tiến nhất trong phát triển công nghệ, nhưng sự phụ thuộc của chúng vào nhiệt độ vẫn dẫn đến suy giảm hiệu suất của vữa bột khô. Mặc dù lượng metyl hydroxyetyl cellulose được tăng lên (công thức mùa hè), khả năng thi công và khả năng chống nứt vẫn không đáp ứng được nhu cầu sử dụng. Thông qua một số phương pháp xử lý đặc biệt đối với MC, chẳng hạn như tăng mức độ ete hóa, v.v., hiệu quả giữ nước có thể được duy trì ở nhiệt độ cao hơn, do đó nó có thể mang lại hiệu suất tốt hơn trong điều kiện khắc nghiệt.
Thời gian đăng bài: 28/04/2024