Éter celulózy v hotovej zmiešanej malte

Dôležitá úloha éteru celulózy v hotovej zmiešanej malte:

V hotovej malte je pridané množstvo éteru celulózy veľmi nízke, ale môže výrazne zlepšiť vlastnosti mokrej malty, pričom konštrukčná výkonnosť malty je hlavnou prísadou.Rozumný výber rôznych odrôd, rôzna viskozita, rôzna veľkosť častíc, rôzny stupeň viskozity a pridanie množstva éteru celulózy

V hotovej malte je pridané množstvo éteru celulózy veľmi nízke, ale môže výrazne zlepšiť vlastnosti mokrej malty, pričom konštrukčná výkonnosť malty je hlavnou prísadou.Rozumný výber éteru celulózy s rôznymi odrodami, rôznou viskozitou, rôznou veľkosťou častíc, rôznym stupňom viskozity a množstvom prísad má pozitívny vplyv na zlepšenie vlastností suchej malty.V súčasnosti má veľa murovacích a omietkových mált slabú schopnosť zadržiavať vodu a po niekoľkých minútach státia dôjde k oddeleniu vodnej kaše.

Zadržiavanie vody je dôležitou vlastnosťou éteru metylcelulózy, ale aj mnohých domácich výrobcov suchej malty, najmä v južnej oblasti výrobcov s vyššou teplotou, ktorí sa obávajú výkonu.Faktory ovplyvňujúce účinok suchej malty na zadržiavanie vody zahŕňajú množstvo MC, viskozitu MC, jemnosť častíc a teplotu okolia.

Éter celulózy je syntetický polymér vyrobený z prírodnej celulózy ako suroviny chemickou modifikáciou.Éter celulózy je derivát prírodnej celulózy, výroba éteru celulózy a syntetický polymér je iný, jeho najzákladnejším materiálom je celulóza, prírodné polymérne zlúčeniny.Vzhľadom na zvláštnosť prirodzenej štruktúry celulózy samotná celulóza nemá schopnosť reagovať s éterifikačným činidlom.Po pôsobení napučiavacieho činidla sa však silné vodíkové väzby medzi molekulárnymi reťazcami a vo vnútri reťazca rozrušili a aktivita hydroxylovej skupiny sa uvoľnila do alkalickej celulózy s reakčnou schopnosťou a reakciou ÉTERifikačného činidla sa získal éter celulózy - OH skupinu na -OR skupinu.

Vlastnosti éterov celulózy závisia od typu, počtu a distribúcie substituentov.Klasifikácia éteru celulózy je tiež založená na type substituentov, stupni éterifikácie, rozpustnosti a súvisiacej aplikácii.Podľa typu substituentov na molekulovom reťazci ho možno rozdeliť na jednoduchý éter a zmiešaný éter.MC sa zvyčajne používa ako jeden éter, zatiaľ čo HPMC je zmiešaný éter.Éter metylcelulózy MC je prírodná jednotka glukózy celulózy na hydroxymetoxide nahradená vzorcom štruktúry produktu je [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, éter hydroxypropylmetylcelulózy HPMC je jednotka na hydroxylovej časti metoxid nahradený hydroxypropylom, ďalšia časť produktu je nahradená hydroxypropylom, Štruktúrny vzorec je [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X a éter hydroxyetylmetylcelulózy HEMC, ktorý je široko používaný a predávaný na trhu.

Podľa rozpustnosti možno rozdeliť na iónový typ a neiónový typ.Vo vode rozpustný neiónový éter celulózy sa skladá hlavne z alkyléteru a hydroxyalkyléteru dvoch sérií odrôd.Iónová CMC sa používa hlavne v syntetických čistiacich prostriedkoch, textilnom, tlačiarenskom, potravinárskom a ropnom využívaní.Neiónové MC, HPMC, HEMC a iné používané hlavne v stavebných materiáloch, latexových náteroch, medicíne, dennej chémii a iných aspektoch.Ako zahusťovadlo, činidlo na zadržiavanie vody, stabilizátor, dispergačné činidlo, činidlo tvoriace film.

Zadržiavanie vody éterom celulózy: pri výrobe stavebných materiálov, najmä suchej malty, zohráva éter celulózy nezastupiteľnú úlohu, najmä pri výrobe špeciálnej malty (modifikovanej malty), ale aj nepostrádateľnú súčasť.Dôležitá úloha vo vode rozpustného éteru celulózy v malte má predovšetkým tri aspekty, jedným je vynikajúca schopnosť zadržiavať vodu, druhým je vplyv konzistencie malty a tixotropie a tretím je interakcia s cementom.Retencia vody celulózového éteru závisí od hydroskopického základu, zloženia malty, hrúbky vrstvy malty, potreby vody v malte, času kondenzácie kondenzovaného materiálu.Zadržiavanie vody v étere celulózy pochádza z rozpustnosti a dehydratácie samotného éteru celulózy.Je dobre známe, že molekulové reťazce celulózy, hoci obsahujú veľký počet vysoko hydratovaných OH skupín, sú nerozpustné vo vode kvôli ich vysoko kryštalickej štruktúre.Samotná hydratačná schopnosť hydroxylových skupín nestačí na zaplatenie silných medzimolekulových vodíkových väzieb a van der Waalsových síl.Keď sú substituenty zavedené do molekulového reťazca, nielen substituenty zničia vodíkový reťazec, ale aj medzireťazcové vodíkové väzby sa prerušia v dôsledku zaklinenia substituentov medzi susednými reťazcami.Čím väčšie sú substituenty, tým väčšia je vzdialenosť medzi molekulami.Čím väčšia je deštrukcia efektu vodíkovej väzby, expanzia celulózovej mriežky, roztok do éteru celulózy sa stáva rozpustným vo vode, vytvára sa roztok s vysokou viskozitou.Ako teplota stúpa, hydratácia polyméru klesá a voda medzi reťazcami je vytláčaná.Keď je dehydratačný účinok dostatočný, molekuly sa začnú agregovať a gél sa zloží do trojrozmernej siete.

Faktory ovplyvňujúce zadržiavanie vody v malte zahŕňajú viskozitu éteru celulózy, dávkovanie, jemnosť častíc a prevádzkovú teplotu.

Čím väčšia je viskozita éteru celulózy, tým lepšia je schopnosť zadržiavať vodu.Viskozita je dôležitým parametrom výkonu MC.V súčasnosti rôzni výrobcovia MC používajú rôzne metódy a nástroje na meranie viskozity MC.Medzi hlavné metódy patria Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde a Brookfield.Pre ten istý produkt sú výsledky viskozity merané rôznymi metódami veľmi rozdielne, niektoré sú dokonca viacnásobné.Preto pri porovnávaní viskozity sa musí vykonať medzi rovnakou skúšobnou metódou, vrátane teploty, rotora atď.

Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je viskozita, tým lepší je účinok zadržiavania vody.Čím vyššia je však viskozita, tým vyššia je molekulová hmotnosť MC a zodpovedajúcim spôsobom sa zníži schopnosť rozpúšťania, čo má negatívny vplyv na pevnosť a konštrukčné vlastnosti malty.Čím vyššia je viskozita, tým zreteľnejší je zahusťovací účinok malty, ale nie je úmerný vzťahu.Čím vyššia je viskozita, tým bude mokrá malta lepkavejšia, a to ako konštrukcia, tak aj výkon lepkavej stierky a vysoká priľnavosť k základnému materiálu.Ale nie je užitočné zvýšiť štrukturálnu pevnosť mokrej malty.Pri konštrukcii nie je výkon proti prehýbaniu zrejmý.Naopak, niektoré modifikované metylcelulózové étery s nízkou viskozitou majú vynikajúci výkon pri zlepšovaní štrukturálnej pevnosti mokrej malty.

Čím viac éteru celulózy sa pridá do malty, tým lepšia schopnosť zadržiavať vodu, čím vyššia je viskozita, tým lepšia je schopnosť zadržiavať vodu.

Čo sa týka veľkosti častíc, čím jemnejšia častica, tým lepšie zadržiava vodu.Veľké častice éteru celulózy sa dostanú do kontaktu s vodou, povrch sa okamžite rozpustí a vytvorí gél, ktorý obalí materiál, aby sa zabránilo ďalšiemu prenikaniu molekúl vody, niekedy sa dlhým miešaním nedarí rovnomerne rozptýliť rozpustený, tvorba bahnitého vločkovitého roztoku resp. aglomerovať.Rozpustnosť éteru celulózy je jedným z faktorov pri výbere éteru celulózy.Jemnosť je tiež dôležitým výkonnostným indexom éteru metylcelulózy.MC pre suchú maltu vyžaduje prášok, nízky obsah vody a jemnosť 20 % ~ 60 % s veľkosťou častíc menšou ako 63 um.Jemnosť ovplyvňuje rozpustnosť éteru metylcelulózy.Hrubý MC je zvyčajne zrnitý a dá sa ľahko rozpustiť vo vode bez aglomerácie, ale rýchlosť rozpúšťania je veľmi pomalá, preto nie je vhodná na použitie v suchej malte.V suchej malte je MC rozptýlený medzi kamenivo, jemné plnivá a cementové materiály, ako je cement, a iba dostatočne jemný prášok môže zabrániť zhlukovaniu éteru metylcelulózy pri zmiešaní s vodou.Keď MC pridáva vodu na rozpustenie aglomerátu, je veľmi ťažké ho dispergovať a rozpustiť.MC s hrubou jemnosťou nielen plytvá, ale aj znižuje lokálnu pevnosť malty.Keď je takáto suchá malta postavená na veľkej ploche, rýchlosť vytvrdzovania miestnej suchej malty je výrazne znížená, čo vedie k praskaniu spôsobenému rôznym časom vytvrdzovania.Pri mechanickom striekaní mált je z dôvodu krátkeho času miešania vyššia jemnosť.

Jemnosť MK má určitý vplyv aj na jeho zadržiavanie vody.Všeobecne povedané, pre éter metylcelulózy s rovnakou viskozitou, ale odlišnou jemnosťou, čím jemnejší je účinok zadržiavania vody, tým je lepší pri rovnakom množstve pridania.

Retencia vody MC tiež súvisí s použitou teplotou a retencia vody v étere metylcelulózy klesá so stúpajúcou teplotou.Ale pri skutočnej aplikácii materiálu bude veľa prostredí suchej malty často pri vysokej teplote (vyššej ako 40 stupňov) v podmienkach výstavby v horúcom podklade, ako je letné otepľovanie vonkajšej steny tmelom, ktorý často urýchľuje tuhnutie tvrdnutie cementu a suchej malty.Zníženie miery zadržiavania vody vedie k zrejmému pocitu, že je ovplyvnená konštrukčná schopnosť a odolnosť proti praskaniu.V tomto stave je obzvlášť kritické zníženie vplyvu teplotných faktorov.Prísada éteru metylhydroxyetylcelulózy je síce považovaná za špičku technologického rozvoja, no jej závislosť od teploty bude stále viesť k oslabeniu vlastností suchej malty.Aj pri zvýšení dávkovania metylhydroxyetylcelulózy (letná receptúra) konštrukcia a odolnosť proti praskaniu stále nezodpovedajú potrebám použitia.Prostredníctvom určitej špeciálnej úpravy MC, ako je zvýšenie stupňa éterifikácie, si účinok MC zadržiavania vody môže udržať lepší účinok pri vysokej teplote, takže môže poskytnúť lepší výkon v drsných podmienkach.

Okrem toho zahusťovanie éteru celulózy a tixotropia: éter celulózy druhá akcia – zahusťovanie závisí od: stupňa polymerizácie éteru celulózy, koncentrácie roztoku, rýchlosti šmyku, teploty a iných podmienok.Gélizačná vlastnosť roztoku je jedinečná pre alkylcelulózu a jej modifikované deriváty.Vlastnosti gélu súvisia so stupňom substitúcie, koncentráciou roztoku a prísadami.V prípade derivátov modifikovaných hydroxylalkylom sú vlastnosti gélu tiež spojené so stupňom modifikácie hydroxyalkylom.Pre koncentráciu roztoku s nízkou viskozitou MC a HPMC je možné pripraviť 10%-15% koncentračný roztok, strednú viskozitu MC a HPMC je možné pripraviť 5%-10% roztok a vysokoviskózne MC a HPMC je možné pripraviť iba 2%-3 % roztoku a zvyčajne je stupeň viskozity éteru celulózy tiež na 1 % až 2 % roztoku na stupeň.Účinnosť zahusťovadla éteru celulózy s vysokou molekulovou hmotnosťou, rovnaká koncentrácia roztoku, polyméry s rôznou molekulovou hmotnosťou majú rozdielnu viskozitu, viskozitu a molekulovú hmotnosť možno vyjadriť nasledovne, [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn je priemer stupeň polymerizácie vysoký.Éter celulózy s nízkou molekulovou hmotnosťou na pridanie viac na dosiahnutie cieľovej viskozity.Jeho viskozita je menej závislá od šmykovej rýchlosti, vysoká viskozita na dosiahnutie cieľovej viskozity, množstvo potrebného na pridanie menšieho množstva, viskozita závisí od účinnosti zahusťovania.Preto na dosiahnutie určitej konzistencie musí byť zaručené určité množstvo éteru celulózy (koncentrácia roztoku) a viskozita roztoku.Teplota gélovatenia roztoku klesala lineárne so zvyšujúcou sa koncentráciou roztoku a gélovatenie nastalo pri teplote miestnosti po dosiahnutí určitej koncentrácie.HPMC má vysokú koncentráciu gélovatenia pri teplote miestnosti.

Konzistenciu je možné upraviť aj výberom veľkosti častíc a éterov celulózy s rôznym stupňom modifikácie.Takzvaná modifikácia je zavedenie hydroxylovej alkylovej skupiny v určitom stupni substitúcie na štruktúru skeletu MC.Zmenou relatívnych substitučných hodnôt dvoch substituentov, to znamená DS a MS relatívnych substitučných hodnôt metoxy a hydroxylových skupín.Zmenou relatívnych substitučných hodnôt dvoch druhov substituentov sa vyžadujú rôzne vlastnosti éteru celulózy.

Vzťah medzi konzistenciou a modifikáciou: pridanie éteru celulózy ovplyvňuje spotrebu vody malty a mení pomer vody a spojiva vody a cementu, čo je zahusťovací efekt.Čím vyššie dávkovanie, tým väčšia spotreba vody.

Étery celulózy používané v práškových stavebných materiáloch sa musia rýchlo rozpustiť v studenej vode a poskytnúť systému správnu konzistenciu.Ak je daná rýchlosť šmyku stále vločkovitá a koloidná, ide o neštandardný alebo nekvalitný produkt.

Existuje tiež dobrý lineárny vzťah medzi konzistenciou cementovej kaše a dávkovaním éteru celulózy, éter celulózy môže výrazne zvýšiť viskozitu malty, čím väčšie je dávkovanie, tým je účinok zreteľnejší.Vodný roztok éteru celulózy s vysokou viskozitou má vysokú tixotropiu, čo je jedna z charakteristík éteru celulózy.Vodné roztoky polymérov typu MC majú zvyčajne pseudoplastickú, netixotropnú tekutosť pod teplotou gélu, ale newtonovské tokové vlastnosti pri nízkych šmykových rýchlostiach.Pseudoplasticita sa zvyšuje so zvyšovaním molekulovej hmotnosti alebo koncentrácie éteru celulózy a je nezávislá od typu a stupňa substituenta.Preto étery celulózy s rovnakým stupňom viskozity, či už MC, HPMC alebo HEMC, vždy vykazujú rovnaké reologické vlastnosti, pokiaľ koncentrácia a teplota zostávajú konštantné.Pri zvyšovaní teploty sa vytvára štruktúrny gél a dochádza k vysokému tixotropnému toku.Étery celulózy s vysokou koncentráciou a nízkou viskozitou vykazujú tixotropiu aj pod teplotou gélu.Táto vlastnosť je veľkým prínosom pri konštrukcii stavebnej malty na úpravu jej toku a schopnosti visenia toku.Tu je potrebné vysvetliť, že čím vyššia je viskozita éteru celulózy, tým lepšia je retencia vody, ale čím vyššia je viskozita, tým vyššia je relatívna molekulová hmotnosť éteru celulózy, zodpovedajúce zníženie jeho rozpustnosti, čo má negatívny vplyv na koncentrácia malty a konštrukčný výkon.Čím vyššia je viskozita, tým zreteľnejší je zahusťovací účinok malty, ale nejde o úplný proporcionálny vzťah.Niektoré nízkoviskózne, ale modifikované étery celulózy na zlepšenie štrukturálnej pevnosti mokrej malty majú lepšie vlastnosti, so zvýšením viskozity sa zlepšila retencia vody éteru celulózy.

Retardácia éteru celulózy: Treťou úlohou éteru celulózy je oddialiť proces hydratácie cementu.Éter celulózy dodáva malte rôzne prospešné vlastnosti, ale tiež znižuje skoré uvoľňovanie hydratačného tepla cementu, čím sa oneskoruje dynamický proces hydratácie cementu.To je nepriaznivé pre použitie malty v chladných oblastiach.Tento druh retardačného účinku je adsorpcia molekúl éteru celulózy na hydratačné produkty CSH a Ca (OH) 2 spôsobená zvýšením viskozity pórového roztoku éterom celulózy, ktorý znižuje aktivitu iónov v roztoku, čím sa oneskoruje proces hydratácie.Čím vyššia je koncentrácia éteru celulózy v minerálnom gélovom materiáli, tým zreteľnejší je účinok oneskorenia hydratácie.Éter celulózy nielen spomaľuje tuhnutie, ale aj proces tvrdnutia systému cementovej malty.Retardujúci účinok éteru celulózy závisí nielen od jeho koncentrácie v minerálnom gélovom systéme, ale aj od chemickej štruktúry.Čím vyšší je stupeň metylácie HEMC, tým lepší je retardačný účinok éteru celulózy.Spomalujúci účinok hydrofilnej náhrady je silnejší ako účinok náhrady zvyšujúcej vodu.Ale viskozita éteru celulózy má malý vplyv na kinetiku hydratácie cementu.

So zvyšujúcim sa obsahom éteru celulózy sa výrazne zvyšuje čas tuhnutia malty.Počiatočný čas tuhnutia malty má dobrú lineárnu koreláciu s obsahom éteru celulózy a čas konečného tuhnutia má dobrú lineárnu koreláciu s obsahom éteru celulózy.Prevádzkovú dobu malty môžeme kontrolovať zmenou dávkovania éteru celulózy.

Stručne povedané, v hotovej malte hrá éter celulózy úlohu pri zadržiavaní vody, zahusťovaní, spomaľovaní hydratácie cementu a zlepšovaní konštrukčných vlastností.Dobrá schopnosť zadržiavať vodu robí hydratáciu cementu kompletnejšou, môže zlepšiť vlhkú viskozitu mokrej malty, zlepšiť pevnosť spoja malty, nastaviteľný čas.Pridanie éteru celulózy do malty na mechanické striekanie môže zlepšiť výkon striekania alebo čerpania a štrukturálnu pevnosť malty.Preto sa éter celulózy široko používa ako dôležitá prísada do hotovej malty.