U gotovoj mješavini žbuke, dodana količina celuloznog etera je vrlo niska, ali može značajno poboljšati performanse mokre žbuke, a to je glavni aditiv koji utječe na građevinske karakteristike morta.Razuman odabir celuloznih etera različitih vrsta, različitih viskoziteta, različitih veličina čestica, različitih stupnjeva viskoznosti i dodanih količina pozitivno će utjecati na poboljšanje svojstava suhog praškastog morta.Trenutačno mnogi mortovi za zidanje i žbukanje imaju lošu sposobnost zadržavanja vode, a vodena kaša će se odvojiti nakon nekoliko minuta stajanja.Zadržavanje vode je važno svojstvo metilceluloznog etera, a to je također svojstvo na koje obraćaju pažnju mnogi domaći proizvođači suhih žbuka, posebno oni u južnim regijama s visokim temperaturama.Čimbenici koji utječu na učinak zadržavanja vode suhe mješavine morta uključuju količinu dodanog MC-a, viskoznost MC-a, finoću čestica i temperaturu okoline u kojoj se upotrebljava.
1. Koncept
Celulozni eter je sintetski polimer napravljen od prirodne celuloze kemijskom modifikacijom.Celulozni eter je derivat prirodne celuloze.Proizvodnja celuloznog etera razlikuje se od sintetskih polimera.Njegov najosnovniji materijal je celuloza, prirodni polimerni spoj.Zbog specifičnosti strukture prirodne celuloze, sama celuloza nema sposobnost reakcije sa sredstvima za eterifikaciju.Međutim, nakon obrade sredstva za bubrenje, jake vodikove veze između molekularnih lanaca i lanaca se uništavaju, a aktivno oslobađanje hidroksilne skupine postaje reaktivna alkalna celuloza.Dobiti celulozni eter.
Svojstva celuloznih etera ovise o vrsti, broju i rasporedu supstituenata.Klasifikacija celuloznih etera također se temelji na vrsti supstituenata, stupnju eterifikacije, topljivosti i povezanim svojstvima primjene.Prema vrsti supstituenata u molekularnom lancu, može se podijeliti na monoeter i miješani eter.MC koji obično koristimo je monoeter, a HPMC je miješani eter.Metil celulozni eter MC je proizvod nakon što je hidroksilna skupina na glukoznoj jedinici prirodne celuloze supstituirana metoksi.To je proizvod dobiven supstitucijom dijela hidroksilne skupine na jedinici s metoksi skupinom, a drugog dijela s hidroksipropilnom skupinom.Strukturna formula je [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x hidroksietil metilcelulozni eter HEMC, ovo su glavne vrste koje se naširoko koriste i prodaju na tržištu.
Po topljivosti se može podijeliti na ionske i neionske.Neionski celulozni eteri topljivi u vodi uglavnom se sastoje od dvije serije alkilnih etera i hidroksialkilnih etera.Ionski CMC se uglavnom koristi u sintetičkim deterdžentima, tiskanju i bojanju tekstila, istraživanju hrane i nafte.Neionski MC, HPMC, HEMC itd. uglavnom se koriste u građevinskim materijalima, premazima od lateksa, medicini, dnevnim kemikalijama itd. Koriste se kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode, stabilizator, sredstvo za dispergiranje i sredstvo za stvaranje filma.
Drugo, zadržavanje vode celuloznog etera
Zadržavanje vode celuloznog etera: U proizvodnji građevinskih materijala, posebno suhog praškastog morta, celulozni eter ima nezamjenjivu ulogu, posebno u proizvodnji specijalnih mortova (modificiranih mortova), nezamjenjiva je i važna komponenta.
Važna uloga celuloznog etera topljivog u vodi u mortu uglavnom ima tri aspekta, jedan je izvrsna sposobnost zadržavanja vode, drugi je utjecaj na konzistenciju i tiksotropiju morta, a treći je interakcija s cementom.Učinak celuloznog etera na zadržavanje vode ovisi o upijanju vode osnovnog sloja, sastavu morta, debljini sloja morta, potrebi za vodom u mortu i vremenu vezivanja materijala za vezivanje.Zadržavanje vode samog celuloznog etera dolazi od topljivosti i dehidracije samog celuloznog etera.Kao što svi znamo, iako molekularni lanac celuloze sadrži veliki broj OH skupina koje se mogu hidratizirati, on nije topiv u vodi, jer struktura celuloze ima visok stupanj kristalnosti.
Sama sposobnost hidratacije hidroksilnih skupina nije dovoljna da pokrije jake vodikove veze i van der Waalsove sile između molekula.Zbog toga samo bubri, ali se ne otapa u vodi.Kada se supstituent uvede u molekulski lanac, ne samo da supstituent uništava vodikov lanac, već se uništava i međulančana vodikova veza zbog uklinjavanja supstituenta između susjednih lanaca.Što je veći supstituent, to je veći razmak između molekula.Što je udaljenost veća.Što je veći učinak razaranja vodikovih veza, celulozni eter postaje topiv u vodi nakon što se celulozna rešetka proširi i otopina uđe, tvoreći otopinu visoke viskoznosti.Kad temperatura poraste, hidratacija polimera slabi, a voda između lanaca se istiskuje.Kada je učinak dehidracije dovoljan, molekule se počinju agregirati, tvoreći trodimenzionalnu mrežnu strukturu gela i savijajući se.
Čimbenici koji utječu na zadržavanje vode u mortu uključuju viskoznost celuloznog etera, količinu dodatka, finoću čestica i temperaturu uporabe:
Što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolja izvedba zadržavanja vode.Viskoznost je važan parametar performansi MC.Trenutačno različiti proizvođači MC-a koriste različite metode i instrumente za mjerenje viskoznosti MC-a.Glavne metode su Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde i Brookfield.Za isti proizvod, rezultati viskoznosti izmjereni različitim metodama vrlo su različiti, a neki čak imaju dvostruke razlike.Stoga, kada se uspoređuje viskoznost, mora se provesti između istih metoda ispitivanja, uključujući temperaturu, rotor itd.
Općenito govoreći, što je veća viskoznost, to je bolji učinak zadržavanja vode.Međutim, što je veća viskoznost i veća molekularna težina MC-a, odgovarajuće smanjenje njegove topljivosti imat će negativan utjecaj na čvrstoću i građevinske karakteristike morta.Što je veća viskoznost, to je očitiji učinak zgušnjavanja morta, ali nije izravno proporcionalan.Što je viskoznost viša, vlažna žbuka će biti viskoznija, odnosno tijekom gradnje to se očituje kao lijepljenje za strugač i visoko prianjanje na podlogu.Ali nije od pomoći povećati strukturnu čvrstoću same mokre žbuke.Tijekom izgradnje, učinak protiv propadanja nije očit.Naprotiv, neki eteri srednje i niske viskoznosti, ali modificirani metilcelulozni eteri imaju izvrsnu izvedbu u poboljšanju strukturne čvrstoće mokrog morta.
Što je veća količina celuloznog etera dodana mortu, to je bolja sposobnost zadržavanja vode, a što je veća viskoznost, to je bolja sposobnost zadržavanja vode.
Što se tiče veličine čestica, što su čestice sitnije, to je bolje zadržavanje vode.Nakon što velike čestice celuloznog etera dođu u kontakt s vodom, površina se odmah otapa i formira gel koji obavija materijal kako bi se spriječilo daljnje infiltriranje molekula vode.Ponekad se ne može ravnomjerno dispergirati i otopiti čak ni nakon dugotrajnog miješanja, stvarajući mutnu flokulentnu otopinu ili aglomeraciju.Uvelike utječe na zadržavanje vode celuloznog etera, a topljivost je jedan od čimbenika za odabir celuloznog etera.
Finoća je također važan pokazatelj učinkovitosti metilceluloznog etera.MC koji se koristi za suhi praškasti mort mora biti u prahu, s niskim sadržajem vode, a finoća također zahtijeva da 20%~60% veličine čestica bude manje od 63 um.Finoća utječe na topljivost metilceluloznog etera.Grubi MC je obično granuliran i lako se otapa u vodi bez aglomeracije, ali brzina otapanja je vrlo spora, tako da nije prikladan za upotrebu u suhom praškastom mortu.U suhom praškastom mortu, MC je raspršen među materijalima za cementiranje kao što su agregat, fino punilo i cement, a samo dovoljno fini prah može izbjeći aglomeraciju metilceluloznog etera pri miješanju s vodom.Kada se MC doda s vodom za otapanje aglomerata, vrlo ga je teško dispergirati i otopiti.
Gruba finoća MC-a ne samo da je rasipna, već također smanjuje lokalnu čvrstoću morta.Kada se takav suhi praškasti mort nanese na velikom području, brzina stvrdnjavanja lokalnog suhog praškastog morta bit će značajno smanjena, a pukotine će se pojaviti zbog različitog vremena stvrdnjavanja.Za prskani mort s mehaničkom konstrukcijom zahtjevi za finoćom su veći zbog kraćeg vremena miješanja.
Finoća MC-a također ima određeni utjecaj na njegovo zadržavanje vode.Općenito govoreći, za etere metilceluloze iste viskoznosti, ali različite finoće, pod istom količinom dodatka, što je finiji, to je bolji učinak zadržavanja vode.
Zadržavanje vode u MC također je povezano s korištenom temperaturom, a zadržavanje vode u metilceluloznom eteru smanjuje se s porastom temperature.Međutim, u stvarnim primjenama materijala, suhi praškasti mort često se nanosi na vruće podloge na visokim temperaturama (višim od 40 stupnjeva) u mnogim okruženjima, kao što je žbukanje vanjskih zidova na suncu ljeti, što često ubrzava stvrdnjavanje cementa i stvrdnjavanje suhi praškasti mort.Pad stope zadržavanja vode dovodi do očitog osjećaja da su pogođeni i obradivost i otpornost na pukotine, a posebno je kritično smanjiti utjecaj temperaturnih čimbenika pod ovim uvjetima.
Iako se dodaci metil hidroksietil celuloznog etera trenutno smatraju predvodnicima tehnološkog razvoja, njihova ovisnost o temperaturi i dalje će dovesti do slabljenja svojstava suhog praškastog morta.Iako je količina metil hidroksietil celuloze povećana (ljetna formula), obradivost i otpornost na pucanje još uvijek ne može zadovoljiti potrebe uporabe.Nekim posebnim tretmanom na MC-u, kao što je povećanje stupnja eterifikacije, itd., učinak zadržavanja vode može se održati na višoj temperaturi, tako da može pružiti bolju izvedbu u teškim uvjetima.
3. Zgušnjavanje i tiksotropija celuloznog etera
Zgušnjavanje i tiksotropija celuloznog etera: Druga funkcija celuloznog etera - učinak zgušnjavanja ovisi o: stupnju polimerizacije celuloznog etera, koncentraciji otopine, brzini smicanja, temperaturi i drugim uvjetima.Svojstvo geliranja otopine je jedinstveno za alkil celulozu i njezine modificirane derivate.Svojstva geliranja povezana su sa stupnjem supstitucije, koncentracijom otopine i dodacima.Za hidroksialkil modificirane derivate, svojstva gela također su povezana sa stupnjem modifikacije hidroksialkila.Za niske viskoznosti MC i HPMC može se pripremiti 10%-15% otopina, srednje viskozne MC i HPMC mogu se pripremiti 5%-10% otopine, dok visoke viskoznosti MC i HPMC mogu pripremiti samo 2%-3% otopine, i obično Klasifikacija viskoznosti celuloznog etera također se ocjenjuje prema 1%-2% otopini.
Celulozni eter visoke molekularne težine ima visoku učinkovitost zgušnjavanja.U otopini iste koncentracije polimeri različite molekulske mase imaju različite viskoznosti.Visok stupanj.Ciljana viskoznost može se postići samo dodavanjem velike količine celuloznog etera niske molekularne težine.Njegova viskoznost malo ovisi o brzini smicanja, a visoka viskoznost doseže ciljnu viskoznost, a potrebna količina dodatka je mala, a viskoznost ovisi o učinkovitosti zgušnjavanja.Stoga, da bi se postigla određena konzistencija, mora biti zajamčena određena količina celuloznog etera (koncentracija otopine) i viskoznost otopine.Temperatura gela otopine također pada linearno s porastom koncentracije otopine, a gelira na sobnoj temperaturi nakon postizanja određene koncentracije.Koncentracija geliranja HPMC je relativno visoka na sobnoj temperaturi.
Konzistencija se također može prilagoditi odabirom veličine čestica i odabirom celuloznih etera s različitim stupnjevima modifikacije.Takozvana modifikacija je uvođenje određenog stupnja supstitucije hidroksialkilnih skupina na strukturu skeleta MC.Promjenom relativnih supstitucijskih vrijednosti dvaju supstituenata, odnosno DS i ms relativnih supstitucijskih vrijednosti metoksi i hidroksialkilnih skupina koje često kažemo.Različiti zahtjevi za učinkovitost celuloznog etera mogu se postići promjenom relativnih supstitucijskih vrijednosti dvaju supstituenata.
Odnos između konzistencije i modifikacije: dodavanje celuloznog etera utječe na potrošnju vode u mortu, promjena omjera vode i veziva vode i cementa je učinak zgušnjavanja, što je veća doza, veća je potrošnja vode.
Celulozni eteri koji se koriste u praškastim građevinskim materijalima moraju se brzo otopiti u hladnoj vodi i osigurati odgovarajuću konzistenciju za sustav.Ako mu se da određena brzina smicanja, i dalje postaje flokulentan i koloidni blok, što je proizvod ispod standarda ili loše kvalitete.
Također postoji dobar linearni odnos između konzistencije cementne paste i doze celuloznog etera.Celulozni eter može znatno povećati viskoznost žbuke.Što je veća doza, to je očitiji učinak.Vodena otopina celuloznog etera visoke viskoznosti ima visoku tiksotropiju, što je također glavna karakteristika celuloznog etera.Vodene otopine MC polimera obično imaju pseudoplastičnu i netiksotropnu fluidnost ispod njihove temperature gela, ali Newtonova svojstva tečenja pri niskim brzinama smicanja.Pseudoplastičnost se povećava s molekularnom masom ili koncentracijom celuloznog etera, bez obzira na vrstu supstituenta i stupanj supstitucije.Stoga će celulozni eteri istog stupnja viskoznosti, bez obzira na MC, HPMC, HEMC, uvijek pokazivati ista reološka svojstva sve dok se koncentracija i temperatura održavaju konstantnima.
Strukturni gelovi nastaju kada se temperatura povisi, a javljaju se i visoko tiksotropna strujanja.Celulozni eteri visoke koncentracije i niske viskoznosti pokazuju tiksotropiju čak i ispod temperature gela.Ovo svojstvo je od velike koristi za podešavanje izravnavanja i ulegnuća u građevinskom mortu.Ovdje je potrebno objasniti da što je veća viskoznost celuloznog etera, to je bolje zadržavanje vode, ali što je veća viskoznost, to je veća relativna molekularna težina celuloznog etera i odgovarajuće smanjenje njegove topljivosti, što ima negativan učinak na koncentraciju morta i izvedbe konstrukcije.Što je veća viskoznost, to je očitiji učinak zgušnjavanja morta, ali nije potpuno proporcionalan.Neki srednje i niske viskoznosti, ali modificirani celulozni eter ima bolju izvedbu u poboljšanju strukturne čvrstoće mokrog morta.S povećanjem viskoznosti poboljšava se zadržavanje vode celuloznog etera.4. Retardacija celuloznog etera
Usporavanje celuloznog etera: Treća funkcija celuloznog etera je odgađanje procesa hidratacije cementa.Celulozni eter daje mortu različita korisna svojstva, a također smanjuje toplinu rane hidratacije cementa i odgađa dinamički proces hidratacije cementa.Ovo je nepovoljno za upotrebu morta u hladnim područjima.Ovaj učinak usporavanja uzrokovan je adsorpcijom molekula celuloznog etera na proizvode hidratacije kao što su CSH i ca(OH)2.Zbog povećanja viskoznosti otopine pora, celulozni eter smanjuje pokretljivost iona u otopini, čime se usporava proces hidratacije.
Vrijeme objave: 4. veljače 2023