Trong vữa trộn sẵn, lượng ete cellulose bổ sung rất thấp, nhưng có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của vữa ướt và là chất phụ gia chính ảnh hưởng đến hiệu suất thi công của vữa. Lựa chọn hợp lý các ete cellulose với nhiều loại 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 bùn nước sẽ tách ra sau vài phút để yên.
Giữ nước là một đặc điểm quan trọng của metylete xenluloza, và đây cũng là một tính năng mà nhiều nhà sản xuất vữa khô trong nước, đặc biệt là những nhà sản xuất ở các vùng phía Nam có nhiệt độ cao, chú ý. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả giữ nước của vữa khô bao gồm lượng MC thêm vào, độ nhớt của MC, độ mịn của hạt và nhiệt độ của môi trường sử dụng.
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. MC mà chúng ta thường sử dụng là ete đơn, và HPMC 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 methoxy. Một phần của nhóm hydroxyl trên đơn vị được thay thế bằng nhóm methoxy, và phần còn lại được thay thế bằng nhóm hydroxypropyl. Ethyl methyl cellulose ether HEMC, đây là những loại chính được sử dụng rộng rãi và được 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, HPMC, 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.
Giữ nước của ete cellulose: Trong sản xuất vật liệu xây dựng, đặc biệt là vữa bột khô, ete cellulose đóng vai trò không thể thay thế, đặc biệt là trong sản xuất vữa đặc biệt (vữa biến tính), nó 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 riêng 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 ép 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, quá trình 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 gel cấu trúc mạng ba chiều và gấp ra ngoài.
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của vữa bao gồm độ nhớt của ete xenlulo, lượng thêm vào, độ mịn của 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.
Đối với kích thước hạt, hạt càng mịn thì khả năng giữ nước càng tốt. Sau khi các hạt lớn của ete cellulose tiếp xúc với nước, bề mặt ngay lập tức hòa tan và tạo thành một lớp gel bao bọc vật liệu để ngăn các phân tử nước tiếp tục thấm vào. Đôi khi, ngay cả sau khi khuấy trong thời gian dài, nó cũng 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, hàm lượng nước thấp và độ mịn cũng yêu cầu 20% ~ 60% kích thước hạt phải nhỏ hơn 63um. Độ mịn ảnh hưởng đến khả năng 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 đóng rắn của vữa bột khô cục bộ sẽ giảm đáng kể và sẽ xuất hiện các vết nứt do thời gian đóng rắn 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 xenluloza 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 metyl xenluloza 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 nền nóng ở nhiệt độ cao (trên 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 dù phụ gia metyl hydroxyethyl xenluloza ete hiện được coi là tiên phong trong phát triển công nghệ, nhưng sự phụ thuộc của chúng vào nhiệt độ vẫn sẽ dẫn đến việc làm suy yếu hiệu suất của vữa bột khô. Mặc dù lượng metyl hydroxyethyl xenluloza được tăng lên (công thức mùa hè), khả năng thi công 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.
Ngoài ra, độ đặc và tính lưu biến của ete cellulose: chức năng thứ hai của ete cellulose – độ đặc phụ thuộc vào: mức độ trùng hợp của ete cellulose, nồng độ dung dịch, tốc độ cắt, nhiệt độ và các điều kiện khác. Tính chất tạo gel của dung dịch là duy nhất đối với alkyl cellulose và các dẫn xuất biến đổi của nó. Tính chất tạo gel liên quan đến mức độ thay thế, nồng độ dung dịch và chất phụ gia. Đối với các dẫn xuất biến đổi hydroxyalkyl, tính chất gel cũng liên quan đến mức độ biến đổi của hydroxyalkyl. Đối với MC và HPMC có độ nhớt thấp, có thể chuẩn bị dung dịch 10%-15%, MC và HPMC có độ nhớt trung bình có thể chuẩn bị dung dịch 5%-10%, trong khi MC và HPMC có độ nhớt caoHPMCchỉ có thể chuẩn bị dung dịch 2%-3% và Thông thường phân loại độ nhớt của ete cellulose cũng được phân loại theo dung dịch 1%-2%. Ether cellulose có trọng lượng phân tử cao có hiệu suất làm đặc cao. Trong cùng một dung dịch có nồng độ, các polyme có trọng lượng phân tử khác nhau có độ nhớt khác nhau. Độ cao. Độ nhớt mục tiêu chỉ có thể đạt được bằng cách thêm một lượng lớn ete cellulose có trọng lượng phân tử thấp. Độ nhớt của nó ít phụ thuộc vào tốc độ cắt và độ nhớt cao đạt đến độ nhớt mục tiêu và lượng bổ sung cần thiết là nhỏ và độ nhớt phụ thuộc vào hiệu suất làm đặc. Do đó, để đạt được độ đặc nhất định, phải đảm bảo một lượng ete cellulose (nồng độ dung dịch) và độ nhớt của dung dịch nhất định. Nhiệt độ gel của dung dịch cũng giảm tuyến tính khi nồng độ dung dịch tăng và gel ở nhiệt độ phòng sau khi đạt đến nồng độ nhất định. Nồng độ gel của HPMC tương đối cao ở nhiệt độ phòng.
Độ đồng nhất cũng có thể được điều chỉnh bằng cách chọn kích thước hạt và chọn ete cellulose với các mức độ biến đổi khác nhau. Cái gọi là biến đổi là đưa một mức độ thay thế nhất định của các nhóm hydroxyalkyl vào cấu trúc bộ khung của MC. Bằng cách thay đổi các giá trị thay thế tương đối của hai nhóm thế, tức là các giá trị thay thế tương đối DS và ms của các nhóm methoxy và hydroxyalkyl mà chúng ta thường nói. Có thể đạt được các yêu cầu hiệu suất khác nhau của ete cellulose bằng cách thay đổi các giá trị thay thế tương đối của hai nhóm thế.
Mối quan hệ giữa độ đặc và độ biến tính: việc bổ sung ete xenlulo ảnh hưởng đến lượng nước tiêu thụ của vữa, thay đổi tỷ lệ nước-chất kết dính của nước và xi măng là tác dụng làm đặc, liều lượng càng cao thì lượng nước tiêu thụ càng lớn.
Các ete cellulose được sử dụng trong vật liệu xây dựng dạng bột phải hòa tan nhanh trong nước lạnh và cung cấp độ đặc phù hợp cho hệ thống. Nếu được cung cấp một tốc độ cắt nhất định, nó vẫn trở thành khối keo và bông, đây là sản phẩm kém chất lượng hoặc kém chất lượng.
Cũng có một mối quan hệ tuyến tính tốt giữa độ đặc của hồ xi măng và liều lượng ete cellulose. Ether cellulose có thể làm tăng đáng kể độ nhớt của vữa. Liều lượng càng lớn, hiệu ứng càng rõ ràng. Dung dịch nước ete cellulose có độ nhớt cao có tính lưu biến cao, đây cũng là một đặc điểm chính của ete cellulose. Dung dịch nước của polyme MC thường có tính lưu động giả dẻo và không lưu biến dưới nhiệt độ gel của chúng, nhưng có tính chất chảy Newton ở tốc độ cắt thấp. Tính giả dẻo tăng theo trọng lượng phân tử hoặc nồng độ ete cellulose, bất kể loại chất thay thế và mức độ thay thế. Do đó, ete cellulose có cùng cấp độ nhớt, bất kể MC, HPMC, HEMC, sẽ luôn thể hiện cùng một tính chất lưu biến miễn là nồng độ và nhiệt độ được giữ không đổi. Gel cấu trúc được hình thành khi nhiệt độ tăng và xảy ra dòng chảy có tính lưu biến cao. Ete cellulose có nồng độ cao và độ nhớt thấp thể hiện tính lưu biến ngay cả dưới nhiệt độ gel. Tính chất này có lợi rất lớn cho việc điều chỉnh độ san phẳng và độ võng trong quá trình thi công vữa xây dựng. Cần giải thích ở đây rằng độ nhớt của ete cellulose càng cao thì khả năng giữ nước càng tốt, nhưng độ nhớt càng cao thì trọng lượng phân tử tương đối của ete cellulose càng cao và độ hòa tan của nó giảm tương ứng, điều này có tác động tiêu cực đến nồng độ vữa và hiệu suất thi công. Độ nhớt càng cao thì hiệu ứng làm đặc trên vữa càng rõ ràng, nhưng không hoàn toàn theo tỷ lệ thuận. Một số độ nhớt trung bình và thấp, nhưng ete cellulose biến tính có hiệu suất tốt hơn trong việc cải thiện cường độ kết cấu của vữa ướt. Khi độ nhớt tăng lên, khả năng giữ nước của ete cellulose được cải thiện.
Làm chậm quá trình hydrat hóa của xi măng. Ete cellulose cung cấp cho vữa nhiều đặc tính có lợi, đồng thời làm giảm nhiệt hydrat hóa sớm của xi măng và làm chậm quá trình động hydrat hóa của xi măng. Điều này không thuận lợi cho việc sử dụng vữa ở các vùng lạnh. Hiệu ứng làm chậm này là do sự hấp phụ của các phân tử ete cellulose trên các sản phẩm hydrat hóa như CSH và ca(OH)2. Do độ nhớt của dung dịch lỗ rỗng tăng lên, ete cellulose làm giảm tính di động của các ion trong dung dịch, do đó làm chậm quá trình hydrat hóa. Nồng độ ete cellulose trong vật liệu gel khoáng càng cao thì hiệu ứng làm chậm quá trình hydrat hóa càng rõ rệt. Ete cellulose không chỉ làm chậm quá trình đông kết mà còn làm chậm quá trình đông cứng của hệ vữa xi măng. Hiệu ứng làm chậm của ete cellulose không chỉ phụ thuộc vào nồng độ của nó trong hệ gel khoáng mà còn phụ thuộc vào cấu trúc hóa học. Mức độ metyl hóa của HEMC càng cao thì hiệu ứng làm chậm của ete cellulose càng tốt. Tỷ lệ thay thế ưa nước so với thay thế tăng nước Hiệu ứng làm chậm mạnh hơn. Tuy nhiên, độ nhớt của ete xenlulo có ít ảnh hưởng đến động học thủy hóa xi măng.
Khi hàm lượng ete cellulose tăng lên, thời gian đông kết của vữa tăng lên đáng kể. Có mối tương quan phi tuyến tính tốt giữa thời gian đông kết ban đầu của vữa và hàm lượng ete cellulose, và có mối tương quan tuyến tính tốt giữa thời gian đông kết cuối cùng và hàm lượng ete cellulose. Chúng ta có thể kiểm soát thời gian hoạt động của vữa bằng cách thay đổi lượng ete cellulose.
Tóm lại, trong vữa trộn sẵn,ete xenlulozacó tác dụng giữ nước, làm đặc, làm chậm quá trình thủy hóa xi măng, cải thiện hiệu suất thi công. Khả năng giữ nước tốt giúp thủy hóa xi măng hoàn thiện hơn, có thể cải thiện độ nhớt ướt của vữa ướt, tăng cường độ liên kết của vữa, điều chỉnh thời gian. Thêm ete cellulose vào vữa phun cơ học có thể cải thiện hiệu suất phun hoặc bơm và cường độ kết cấu của vữa. Do đó, ete cellulose đang được sử dụng rộng rãi như một chất phụ gia quan trọng trong vữa trộn sẵn.
Thời gian đăng: 28-04-2024