Hydroxypropylmetylcelulóza

Prehľad: označovaný ako HPMC, biely alebo takmer biely vláknitý alebo granulovaný prášok. Existuje mnoho druhov celulózy a sú široko používané, ale kontaktujeme najmä zákazníkov v priemysle suchých práškových stavebných materiálov. Najbežnejšia celulóza sa týka hypromelózy.

Výrobný proces: Hlavné suroviny HPMC: rafinovaná bavlna, metylchlorid, propylénoxid, ďalšie suroviny zahŕňajú vločkovú alkáliu, kyselinu, toluén, izopropanol atď. Rafinovanú bavlnenú celulózu ošetrite alkalickým roztokom pri 35-40 °C počas pol hodiny hodinu, celulózu vylisujte, rozdrvte na prášok a riadne starnite pri 35 °C, aby bol priemerný stupeň polymerizácie získaného alkalického vlákna v požadovanom rozsahu. Alkalické vlákna vložte do eterifikačného kotla, postupne pridajte propylénoxid a metylchlorid a éterifikujte pri 50-80 °C počas 5 hodín, s maximálnym tlakom asi 1,8 MPa. Potom pridajte vhodné množstvo kyseliny chlorovodíkovej a kyseliny šťaveľovej do horúcej vody s teplotou 90 °C, aby sa materiál premyl, aby sa zväčšil objem. Dehydratujte pomocou odstredivky. Perte do neutrálnej polohy a keď je obsah vlhkosti v materiáli nižší ako 60%, vysušte ho prúdom horúceho vzduchu pri teplote 130°C na menej ako 5%. Funkcia: zadržiavanie vody, zahusťovanie, tixotropná ochrana proti stekaniu, prevzdušňovacia spracovateľnosť, spomaľujúce tuhnutie.

Zadržiavanie vody: Zadržiavanie vody je najdôležitejšou vlastnosťou éteru celulózy! Pri výrobe sadrových tmelov a iných materiálov je aplikácia éteru celulózy nevyhnutná. Vysoká retencia vody môže plne reagovať na cementový popol a vápenatú sadru (čím plnšia reakcia, tým väčšia pevnosť). Za rovnakých podmienok platí, že čím vyššia je viskozita éteru celulózy, tým lepšia je retencia vody (medzera nad viskozitou 100 000 je zúžená); čím vyššie dávkovanie, tým lepšia retencia vody, zvyčajne malé množstvo éteru celulózy môže výrazne zlepšiť vlastnosti malty. Miera zadržiavania vody, keď obsah dosiahne určitú úroveň, trend zvyšovania miery zadržiavania vody sa spomalí; miera zadržiavania vody v étere celulózy zvyčajne klesá, keď sa teplota okolia zvyšuje, ale niektoré étery celulózy s vysokým obsahom gélu majú tiež lepšiu účinnosť pri podmienkach vysokej teploty. Zadržiavanie vody. Vzájomná difúzia medzi molekulami vody a molekulovými reťazcami éteru celulózy umožňuje molekulám vody vstúpiť do vnútra makromolekulových reťazcov éteru celulózy a získať silnú väzbovú silu, čím sa vytvorí voľná voda, voda sa zamotá a zlepší sa zadržiavanie vody v cementovej kaši.

Zahusťujúca, tixotropná a proti stekavosti: dodáva mokrej malte vynikajúcu viskozitu! Môže výrazne zvýšiť priľnavosť medzi mokrou maltou a základnou vrstvou a zlepšiť odolnosť malty proti ochabnutiu. Zahusťovací účinok éterov celulózy tiež zvyšuje odolnosť voči disperzii a homogenitu čerstvo namiešaných materiálov, čím zabraňuje delaminácii materiálu, segregácii a krvácaniu. Zahusťovací účinok éterov celulózy na materiály na báze cementu pochádza z viskozity roztokov éterov celulózy. Za rovnakých podmienok platí, že čím vyššia je viskozita éteru celulózy, tým lepšia je viskozita modifikovaného materiálu na báze cementu, ale ak je viskozita príliš veľká, ovplyvní tekutosť a prevádzkyschopnosť materiálu (ako je lepiaca stierka a vsádzka škrabka). prácne). Samonivelačná malta a samozhutniteľný betón, ktoré vyžadujú vysokú tekutosť, vyžadujú nízku viskozitu éteru celulózy. Okrem toho zahusťovací účinok éteru celulózy zvýši spotrebu vody v materiáloch na báze cementu a zvýši výťažnosť malty. Vodný roztok éteru celulózy s vysokou viskozitou má vysokú tixotropiu, ktorá je tiež hlavnou charakteristikou éteru celulózy. Vodné roztoky celulózy majú všeobecne pseudoplastické, netixotropné tokové vlastnosti pod teplotou gélu, ale newtonovské tokové vlastnosti pri nízkych šmykových rýchlostiach. Pseudoplasticita sa zvyšuje so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou alebo koncentráciou éteru celulózy. Pri zvýšenej teplote sa vytvárajú štruktúrne gély 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 vyrovnávania a priehybu. Tu je potrebné poznamenať, 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 a zodpovedajúci pokles jeho rozpustnosti, čo má zápornú hodnotu. vplyv na koncentráciu a spracovateľnosť malty.

Príčina: Éter celulózy má zjavný prevzdušňovací účinok na čerstvé materiály na báze cementu. Éter celulózy má hydrofilnú skupinu (hydroxylová skupina, éterová skupina) aj hydrofóbnu skupinu (metylová skupina, glukózový kruh), je povrchovo aktívnou látkou, má povrchovú aktivitu, a teda má prevzdušňovací účinok. Účinok prevzdušňovania éteru celulózy spôsobí „guľový“ efekt, ktorý môže zlepšiť pracovný výkon čerstvo namiešaného materiálu, ako je zvýšenie plasticity a hladkosti malty počas prevádzky, čo je prospešné pre dlažbu z malty. ; zvýši to aj výdatnosť malty. , zníženie nákladov na výrobu malty; ale zvýši pórovitosť tvrdeného materiálu a zníži jeho mechanické vlastnosti, ako je pevnosť a modul pružnosti. Éter celulózy má ako povrchovo aktívna látka aj zmáčací alebo lubrikačný účinok na častice cementu, čo spolu s prevzdušňovacím účinkom zvyšuje tekutosť materiálov na báze cementu, ale jeho zahusťovací efekt tekutosť znižuje. Účinok toku je kombináciou plastifikačných a zahusťovacích účinkov. Keď je obsah éteru celulózy veľmi nízky, prejavuje sa to najmä ako plastifikačný alebo vodu redukujúci účinok; pri vysokom obsahu sa rýchlo zvyšuje zahusťovací účinok éteru celulózy a jeho prevzdušňovací účinok má tendenciu byť nasýtený, takže sa zvyšuje výkon. Efekt zahusťovania alebo zvýšená potreba vody.

Spomalenie tuhnutia: Éter celulózy môže oneskoriť proces hydratácie cementu. Étery celulózy dodávajú malte rôzne prospešné vlastnosti a tiež znižujú skoré uvoľňovanie hydratačného tepla cementu a oneskorujú kinetický proces hydratácie cementu. To je nepriaznivé pre použitie malty v chladných oblastiach. Toto spomalenie je spôsobené adsorpciou molekúl éteru celulózy na hydratačných produktoch, ako sú CSH a ca(OH)2. V dôsledku zvýšenia viskozity roztoku pórov celulózový éter znižuje pohyblivosť iónov v roztoku, čím sa oneskoruje proces hydratácie. Čím vyššia je koncentrácia éteru celulózy v materiáli minerálneho gélu, tým výraznejší je účinok oneskorenia hydratácie. Étery celulózy nielen spomaľujú tuhnutie, ale aj spomaľujú proces tvrdnutia systému cementovej malty. Retardačný 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. Retardačný účinok je silnejší. Viskozita éteru celulózy má však malý vplyv na kinetiku hydratácie cementu. So zvyšujúcim sa obsahom éteru celulózy sa výrazne zvyšuje čas tuhnutia malty. Existuje dobrá nelineárna korelácia medzi počiatočným časom tuhnutia malty a obsahom éteru celulózy a konečný čas tuhnutia má dobrú lineárnu koreláciu s obsahom éteru celulózy. Prevádzkovú dobu malty môžeme kontrolovať zmenou obsahu éteru celulózy. V produkte zohráva úlohu zadržiavania vody, zahusťovania, oneskorenia hydratácie cementu a zlepšovania konštrukčného výkonu. Dobrá schopnosť zadržiavať vodu spôsobuje, že cementový sadrový popol vápenatý reaguje úplnejšie, výrazne zvyšuje viskozitu za mokra, zlepšuje pevnosť väzby malty a súčasne môže správne zlepšiť pevnosť v ťahu a šmyku, čo výrazne zlepšuje konštrukčný efekt a efektivitu práce. Nastaviteľný čas. Zlepšuje striekanie alebo čerpateľnosť malty, ako aj štrukturálnu pevnosť. V samotnom procese aplikácie je potrebné určiť typ, viskozitu a množstvo celulózy podľa rôznych produktov, stavebných zvyklostí a prostredia.