V hotové maltě je přidané množství éteru celulózy velmi nízké, ale může výrazně zlepšit vlastnosti vlhké malty a je to hlavní přísada, která ovlivňuje konstrukční vlastnosti malty. Rozumný výběr etherů celulózy různých odrůd, různé viskozity, různé velikosti částic, různé stupně viskozity a přidaná množství budou mít pozitivní dopad na zlepšení vlastností suché práškové malty. V současnosti má mnoho malt pro zdivo a omítky špatnou schopnost zadržovat vodu a vodní kaše se po několika minutách stání oddělí. Zadržování vody je důležitou vlastností éteru methylcelulózy a je to také vlastnost, které mnoho domácích výrobců suchých malt, zejména v jižních oblastech s vysokými teplotami, věnuje pozornost. Mezi faktory ovlivňující účinek suché malty na zadržování vody patří množství přidané MC, viskozita MC, jemnost částic a teplota prostředí použití.
1. Koncepce
Éter celulózy je syntetický polymer vyrobený z přírodní celulózy chemickou modifikací. Éter celulózy je derivát přírodní celulózy. Výroba éteru celulózy se liší od syntetických polymerů. Jeho nejzákladnějším materiálem je celulóza, přírodní polymerní sloučenina. Vzhledem ke zvláštnosti přirozené struktury celulózy nemá celulóza sama o sobě schopnost reagovat s etherifikačními činidly. Po ošetření bobtnadlem jsou však silné vodíkové vazby mezi molekulovými řetězci a řetězci zničeny a aktivním uvolňováním hydroxylové skupiny se stává reaktivní alkalická celulóza. Získejte ether celulózy.
Vlastnosti etherů celulózy závisí na typu, počtu a distribuci substituentů. Klasifikace etherů celulózy je také založena na typu substituentů, stupni etherifikace, rozpustnosti a souvisejících aplikačních vlastnostech. Podle typu substituentů na molekulovém řetězci jej lze rozdělit na monoether a směsný ether. MC, kterou obvykle používáme, je monoether a HPMC je směsný ether. Ether methylcelulózy MC je produktem poté, co je hydroxylová skupina na glukózové jednotce přírodní celulózy nahrazena methoxyskupinou. Jde o produkt získaný substitucí části hydroxylové skupiny na jednotce methoxyskupinou a další části hydroxypropylovou skupinou. Strukturní vzorec je [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x ether hydroxyethylmethylcelulózy HEMC, to jsou hlavní odrůdy široce používané a prodávané na trhu.
Z hlediska rozpustnosti jej lze rozdělit na iontové a neiontové. Ve vodě rozpustné neiontové ethery celulózy se skládají hlavně ze dvou řad alkyletherů a hydroxyalkyletherů. Ionic CMC se používá hlavně v syntetických detergentech, textilním tisku a barvení, při průzkumu potravin a ropy. Neiontové MC, HPMC, HEMC atd. se používají hlavně ve stavebních materiálech, latexových nátěrech, medicíně, každodenních chemikáliích atd. Používá se jako zahušťovadlo, činidlo zadržující vodu, stabilizátor, dispergační činidlo a činidlo tvořící film.
Za druhé, zadržování vody v etheru celulózy
Zadržování vody éterem celulózy: Při výrobě stavebních hmot, zejména suché práškové malty, hraje éter celulózy nezastupitelnou roli, zejména při výrobě speciální malty (modifikované malty), je nepostradatelnou a důležitou složkou.
Důležitá role ve vodě rozpustného éteru celulózy v maltě má především tři aspekty, jedním je vynikající schopnost zadržovat vodu, druhým vliv na konzistenci a tixotropii malty a třetím je interakce s cementem. Účinek éteru celulózy na zadržování vody závisí na nasákavosti základní vrstvy, složení malty, tloušťce vrstvy malty, potřebě vody v maltě a době tuhnutí tuhnoucí hmoty. Samotné zadržování vody v etheru celulózy pochází z rozpustnosti a dehydratace samotného etheru celulózy. Jak všichni víme, ačkoliv molekulární řetězec celulózy obsahuje velké množství vysoce hydratovatelných OH skupin, není rozpustný ve vodě, protože struktura celulózy má vysoký stupeň krystalinity.
Samotná hydratační schopnost hydroxylových skupin nestačí pokrýt silné vodíkové vazby a van der Waalsovy síly mezi molekulami. Proto pouze bobtná, ale nerozpouští se ve vodě. Když je substituent zaveden do molekulárního řetězce, nejen substituent ničí vodíkový řetězec, ale také meziřetězcová vodíková vazba je zničena v důsledku zaklínění substituentu mezi sousedními řetězci. Čím větší je substituent, tím větší je vzdálenost mezi molekulami. Čím větší vzdálenost. Čím větší je účinek zničení vodíkových vazeb, éter celulózy se stává rozpustným ve vodě poté, co se celulózová mřížka roztáhne a roztok vstoupí a vytvoří roztok s vysokou viskozitou. Když teplota stoupne, hydratace polymeru slábne a voda mezi řetězci je vytlačena. Když je dehydratační účinek dostatečný, molekuly se začnou agregovat, vytvoří trojrozměrný síťový gel a rozloží se.
Faktory ovlivňující zadržování vody v maltě zahrnují viskozitu éteru celulózy, přídavné množství, jemnost částic a teplotu použití:
Čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je schopnost zadržovat vodu. Viskozita je důležitým parametrem výkonu MC. V současné době používají různí výrobci MC různé metody a přístroje k měření viskozity MC. Hlavními metodami jsou Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde a Brookfield. U stejného produktu jsou výsledky viskozity měřené různými metodami velmi odlišné a některé mají dokonce dvojnásobné rozdíly. Proto při porovnávání viskozity musí být provedeno mezi stejnými zkušebními metodami, včetně teploty, rotoru atd.
Obecně lze říci, že čím vyšší je viskozita, tím lepší je účinek zadržování vody. Čím vyšší je však viskozita a čím vyšší je molekulová hmotnost MC, odpovídající snížení její rozpustnosti bude mít negativní dopad na pevnost a konstrukční vlastnosti malty. Čím vyšší je viskozita, tím je zahušťovací účinek na maltu zřetelnější, ale není přímo úměrný. Čím vyšší viskozita, tím viskóznější bude mokrá malta, to znamená při stavbě se to projevuje lepením na stěrku a vysokou přilnavostí k podkladu. Není však užitečné zvyšovat strukturální pevnost samotné mokré malty. Během konstrukce není výkon proti prohýbání zřejmý. Naopak některé modifikované ethery methylcelulózy se střední a nízkou viskozitou mají vynikající výkon při zlepšování strukturální pevnosti vlhké malty.
Čím větší je množství éteru celulózy přidaného do malty, tím lepší je schopnost zadržovat vodu a čím vyšší je viskozita, tím lepší je schopnost zadržovat vodu.
Pokud jde o velikost částic, čím jemnější částice, tím lépe zadržuje vodu. Poté, co se velké částice éteru celulózy dostanou do kontaktu s vodou, povrch se okamžitě rozpustí a vytvoří gel, který obalí materiál, aby se zabránilo dalšímu pronikání molekul vody. Někdy nemůže být rovnoměrně dispergován a rozpuštěn ani po dlouhodobém míchání, čímž se vytvoří zakalený vločkovitý roztok nebo aglomerace. Velmi ovlivňuje zadržování vody v éteru celulózy a rozpustnost je jedním z faktorů pro výběr éteru celulózy.
Jemnost je také důležitým výkonnostním indexem etheru methylcelulózy. MC používaný pro suchou práškovou maltu musí být prášek s nízkým obsahem vody a jemnost také vyžaduje, aby 20 % ~ 60 % velikosti částic bylo menší než 63 um. Jemnost ovlivňuje rozpustnost etheru methylcelulózy. Hrubý MC je obvykle zrnitý a snadno se rozpouští ve vodě bez aglomerace, ale rychlost rozpouštění je velmi pomalá, takže není vhodný pro použití v suché práškové maltě. V suché práškové maltě je MC rozptýlen mezi cementační materiály, jako je kamenivo, jemné plnivo a cement, a pouze dostatečně jemný prášek může zabránit aglomeraci etheru methylcelulózy při smíchání s vodou. Když se MC přidá s vodou, aby se rozpustily aglomeráty, je velmi obtížné dispergovat a rozpustit.
Hrubá jemnost MC je nejen plýtvání, ale také snižuje místní pevnost malty. Když se taková suchá prášková malta nanese na velkou plochu, rychlost vytvrzování místní suché práškové malty se výrazně sníží a v důsledku různých dob vytvrzování se objeví trhliny. U stříkané malty s mechanickou konstrukcí je požadavek na jemnost vyšší z důvodu kratší doby míchání.
Jemnost MC má také určitý vliv na jeho zadržování vody. Obecně řečeno, pro ethery methylcelulózy se stejnou viskozitou, ale rozdílnou jemností, při stejném přídavku platí, že čím jemnější, tím jemnější, tím lepší je účinek zadržování vody.
Retence vody MC také souvisí s použitou teplotou a retence vody etheru methylcelulózy klesá s rostoucí teplotou. Ve skutečných materiálových aplikacích se však suchá prášková malta často aplikuje na horké podklady při vysokých teplotách (vyšších než 40 stupňů) v mnoha prostředích, jako je omítání venkovních stěn tmelem pod sluncem v létě, což často urychluje vytvrzování cementu a tvrdnutí. suchá prášková malta. Snížení míry zadržování vody vede ke zřejmému pocitu, že je ovlivněna jak zpracovatelnost, tak odolnost proti praskání, a je zvláště důležité snížit vliv teplotních faktorů za těchto podmínek.
Přestože jsou aditiva methylhydroxyethylcelulózy ether v současné době považována za špičku technologického vývoje, jejich závislost na teplotě stále povede k oslabení vlastností suché práškové malty. I když je množství methylhydroxyethylcelulózy zvýšeno (letní receptura), zpracovatelnost a odolnost proti praskání stále neuspokojuje potřeby použití. Prostřednictvím určité speciální úpravy na MC, jako je zvýšení stupně etherifikace atd., může být účinek zadržování vody udržován při vyšší teplotě, takže může poskytovat lepší výkon v drsných podmínkách.
3. Zahušťování a tixotropie etheru celulózy
Zahušťování a tixotropie éteru celulózy: Druhá funkce éteru celulózy — efekt zahušťování závisí na: stupni polymerace éteru celulózy, koncentraci roztoku, smykové rychlosti, teplotě a dalších podmínkách. Gelující vlastnost roztoku je jedinečná pro alkylcelulózu a její modifikované deriváty. Gelační vlastnosti souvisí se stupněm substituce, koncentrací roztoku a přísadami. U hydroxyalkylem modifikovaných derivátů jsou vlastnosti gelu také vztaženy ke stupni modifikace hydroxyalkylu. Pro MC a HPMC s nízkou viskozitou lze připravit 10%-15% roztok, MC a HPMC se střední viskozitou lze připravit 5%-10% roztok, zatímco vysokoviskozitní MC a HPMC lze připravit pouze 2%-3% roztok a obvykle klasifikace viskozity etheru celulózy je rovněž odstupňována podle 1%-2% roztoku.
Ether celulózy s vysokou molekulovou hmotností má vysokou účinnost zahušťování. V roztoku stejné koncentrace mají polymery s různou molekulovou hmotností různé viskozity. Vysoký stupeň. Cílové viskozity lze dosáhnout pouze přidáním velkého množství etheru celulózy s nízkou molekulovou hmotností. Jeho viskozita má malou závislost na smykové rychlosti a vysoká viskozita dosahuje cílové viskozity a požadované množství přídavku je malé a viskozita závisí na účinnosti zahušťování. Proto pro dosažení určité konzistence musí být zaručeno určité množství éteru celulózy (koncentrace roztoku) a viskozita roztoku. Teplota gelu roztoku také lineárně klesá se zvyšováním koncentrace roztoku a geluje při pokojové teplotě po dosažení určité koncentrace. Koncentrace gelovatění HPMC je při teplotě místnosti relativně vysoká.
Konzistenci lze také upravit výběrem velikosti částic a výběrem etherů celulózy s různým stupněm modifikace. Takzvaná modifikace spočívá v zavedení určitého stupně substituce hydroxyalkylových skupin do struktury skeletu MC. Změnou relativních substitučních hodnot dvou substituentů, tj. DS a ms relativních substitučních hodnot methoxy a hydroxyalkylových skupin, které často říkáme. Různé požadavky na účinnost etheru celulózy lze dosáhnout změnou relativních substitučních hodnot dvou substituentů.
Vztah mezi konzistencí a modifikací: přidání éteru celulózy ovlivňuje spotřebu vody malty, změnou poměru voda-pojivo vody a cementu je zahušťovací efekt, čím vyšší dávkování, tím větší spotřeba vody.
Étery celulózy používané v práškových stavebních materiálech se musí rychle rozpouštět ve studené vodě a poskytovat systému vhodnou konzistenci. Při určité smykové rychlosti se stále stává flokulentním a koloidním blokem, což je nestandardní nebo nekvalitní produkt.
Existuje také dobrý lineární vztah mezi konzistencí cementové pasty a dávkováním éteru celulózy. Éter celulózy může výrazně zvýšit viskozitu malty. Čím větší dávka, tím zřetelnější je účinek. Vodný roztok éteru celulózy s vysokou viskozitou má vysokou tixotropii, což je také hlavní charakteristika éteru celulózy. Vodné roztoky MC polymerů mají obvykle pseudoplastickou a netixotropní tekutost pod teplotou gelu, ale newtonovské tokové vlastnosti při nízkých smykových rychlostech. Pseudoplasticita se zvyšuje s molekulovou hmotností nebo koncentrací etheru celulózy, bez ohledu na typ substituentu a stupeň substituce. Proto ethery celulózy stejného stupně viskozity, bez ohledu na MC, HPMC, HEMC, budou vždy vykazovat stejné reologické vlastnosti, pokud se koncentrace a teplota udržují konstantní.
Při zvýšení teploty se tvoří strukturní gely a dochází k vysoce tixotropním tokům. Ethery celulózy s vysokou koncentrací a nízkou viskozitou vykazují tixotropii i pod teplotou gelu. Tato vlastnost je velkým přínosem pro úpravu vyrovnání a stékání při výstavbě stavební malty. Zde je třeba vysvětlit, že čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je retence vody, ale čím vyšší je viskozita, tím vyšší je relativní molekulová hmotnost éteru celulózy a odpovídající snížení jeho rozpustnosti, což má negativní dopad. na koncentraci malty a konstrukční vlastnosti. Čím vyšší je viskozita, tím je zahušťovací účinek na maltu zřetelnější, ale není zcela úměrný. Některá střední a nízká viskozita, ale modifikovaný éter celulózy má lepší výkon při zlepšování strukturální pevnosti vlhké malty. Se zvýšením viskozity se zlepšuje zadržování vody v éteru celulózy. 4. Retardace éteru celulózy
Retardace éteru celulózy: Třetí funkcí éteru celulózy je zpomalit proces hydratace cementu. Éter celulózy dodává maltě různé příznivé vlastnosti a také snižuje počáteční hydratační teplo cementu a zpomaluje dynamický proces hydratace cementu. To je nepříznivé pro použití malty v chladných oblastech. Tento retardační účinek je způsoben adsorpcí molekul éteru celulózy na hydratačních produktech, jako je CSH a ca(OH)2. V důsledku zvýšení viskozity roztoku pórů snižuje éter celulózy pohyblivost iontů v roztoku, čímž zpomaluje proces hydratace.
Čas odeslání: Únor-04-2023