Ефір целюлози
Ефір целюлози — це загальний термін для серії продуктів, отриманих реакцією лужної целюлози та етерифікуючого агента за певних умов.Лужну целюлозу замінюють різними етерифікуючими речовинами для отримання різних ефірів целюлози.Відповідно до іонізаційних властивостей замісників прості ефіри целюлози можна розділити на дві категорії: іонні (такі як карбоксиметилцелюлоза) і неіонні (такі як метилцелюлоза).За типом замісника ефір целюлози можна розділити на моноефір (наприклад, метилцелюлоза) і змішаний ефір (наприклад, гідроксипропілметилцелюлоза).За різною розчинністю його можна розділити на розчинний у воді (наприклад, гідроксиетилцелюлоза) і розчинний у органічних розчинниках (наприклад, етилцелюлоза) тощо. Суха розчинна суміш складається переважно з водорозчинної целюлози, а водорозчинна целюлоза поділяються на миттєвий тип і поверхнево оброблений тип із затримкою розчинення.
Механізм дії ефіру целюлози в розчині наступний:
(1) Після розчинення ефіру целюлози в будівельному розчині у воді завдяки поверхневій активності забезпечується ефективний і рівномірний розподіл цементного матеріалу в системі, а ефір целюлози, як захисний колоїд, «огортає» тверду речовину. частинок і На його зовнішній поверхні утворюється шар мастильної плівки, що робить розчинну систему більш стабільною, а також покращує плинність розчину під час процесу змішування та гладкість конструкції.
(2) Завдяки власній молекулярній структурі розчин ефіру целюлози не легко втрачає воду в розчині, і поступово вивільняє її протягом тривалого періоду часу, наділяючи розчин хорошим водоутримуванням і працездатністю.
1. Метилцелюлоза (MC)
Після того, як очищену бавовну обробляють лугом, ефір целюлози виробляється через серію реакцій з хлоридом метану як агентом етерифікації.Як правило, ступінь заміщення становить 1,6~2,0, і розчинність також різна з різними ступенями заміщення.Він належить до неіонного ефіру целюлози.
(1) Метилцелюлоза розчинна в холодній воді, і її буде важко розчинити в гарячій воді.Його водний розчин дуже стабільний в діапазоні pH=3~12.Має хорошу сумісність з крохмалем, гуаровою камідлю тощо та багатьма поверхнево-активними речовинами.Коли температура досягає температури гелеутворення, відбувається гелеутворення.
(2) Утримання води метилцелюлозою залежить від кількості її додавання, в’язкості, тонкості частинок і швидкості розчинення.Як правило, якщо кількість додавання велика, тонкість невелика, а в’язкість велика, швидкість утримання води висока.Серед них кількість додавання має найбільший вплив на швидкість утримання води, а рівень в'язкості не є прямо пропорційним рівню швидкості утримання води.Швидкість розчинення в основному залежить від ступеня модифікації поверхні частинок целюлози та тонкості частинок.Серед наведених вище простих ефірів целюлози метилцелюлоза та гідроксипропілметилцелюлоза мають вищі показники утримання води.
(3) Зміни температури серйозно вплинуть на швидкість утримання води метилцелюлозою.Як правило, чим вища температура, тим гірше утримується вода.Якщо температура розчину перевищує 40°C, водоутримання метилцелюлози значно зменшиться, що серйозно вплине на конструкцію розчину.
(4) Метилцелюлоза має значний вплив на конструкцію та адгезію розчину.Під «адгезією» тут розуміється сила зчеплення, яка відчувається між інструментом для нанесення працівника та основою стіни, тобто стійкість розчину до зсуву.Адгезивність висока, стійкість до зсуву розчину велика, міцність, необхідна працівникам у процесі використання, також велика, а будівельні характеристики розчину погані.Адгезія метилцелюлози знаходиться на помірному рівні в продуктах ефіру целюлози.
2. Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC)
Гідроксипропілметилцелюлоза — різновид целюлози, виробництво та споживання якої стрімко зростає в останні роки.Це неіонний змішаний ефір целюлози, виготовлений із очищеної бавовни після підлужнення з використанням пропіленоксиду та метилхлориду як агента етерифікації за допомогою серії реакцій.Ступінь заміщення зазвичай становить 1,2~2,0.Його властивості відрізняються через різне співвідношення вмісту метоксилу та вмісту гідроксипропілу.
(1) Гідроксипропілметилцелюлоза легко розчиняється в холодній воді, і вона зіткнеться з труднощами при розчиненні в гарячій воді.Але його температура гелеутворення в гарячій воді значно вища, ніж у метилцелюлози.Розчинність у холодній воді також значно покращена порівняно з метилцелюлозою.
(2) В’язкість гідроксипропілметилцелюлози пов’язана з її молекулярною масою, і чим більша молекулярна маса, тим вища в’язкість.Температура також впливає на його в'язкість, при підвищенні температури в'язкість зменшується.Однак його висока в'язкість має нижчий температурний ефект, ніж метилцелюлоза.Його розчин стабільний при зберіганні при кімнатній температурі.
(3) Утримання води гідроксипропілметилцелюлози залежить від її доданої кількості, в’язкості тощо, і її швидкість утримання води при тій же кількості додавання вища, ніж у метилцелюлози.
(4) Гідроксипропілметилцелюлоза стійка до кислот і лугів, а її водний розчин дуже стабільний у діапазоні рН=2~12.Каустична сода і вапняна вода мало впливають на його продуктивність, але луг може прискорити його розчинення і збільшити в'язкість.Гідроксипропілметилцелюлоза стійка до звичайних солей, але коли концентрація розчину солі висока, в'язкість розчину гідроксипропілметилцелюлози має тенденцію до збільшення.
(5) Гідроксипропілметилцелюлозу можна змішувати з водорозчинними полімерними сполуками для утворення однорідного розчину з більшою в’язкістю.Такі як полівініловий спирт, ефір крохмалю, рослинна камедь тощо.
(6) Гідроксипропілметилцелюлоза має кращу стійкість до ферментів, ніж метилцелюлоза, і її розчин менш імовірно розкладається ферментами, ніж метилцелюлоза.
(7) Адгезія гідроксипропілметилцелюлози до будівельного розчину вища, ніж адгезія метилцелюлози.
3. Гідроксіетилцелюлоза (HEC)
Він виготовлений з очищеної бавовни, обробленої лугом, і прореагував з етиленоксидом як агентом етерифікації в присутності ацетону.Ступінь заміщення зазвичай становить 1,5-2,0.Має сильну гідрофільність і легко вбирає вологу
(1) Гідроксіетилцелюлоза розчинна в холодній воді, але її важко розчинити в гарячій воді.Його розчин стабільний при високій температурі без гелеутворення.Його можна використовувати протягом тривалого часу при високій температурі в розчині, але його водоутримання нижче, ніж у метилцелюлози.
(2) Гідроксіетилцелюлоза стійка до загальної кислоти та лугу.Луг може прискорити його розчинення і трохи збільшити в'язкість.Його диспергність у воді трохи гірша, ніж у метилцелюлози та гідроксипропілметилцелюлози..
(3) Гідроксіетилцелюлоза має хороші властивості проти просідання розчину, але має довший час затримки для цементу.
(4) Ефективність гідроксиетилцелюлози, виробленої на деяких вітчизняних підприємствах, очевидно нижча, ніж у метилцелюлози через високий вміст води та високий вміст золи.
4. Карбоксиметилцелюлоза (CMC)
Іонний ефір целюлози виготовляється з натуральних волокон (бавовна тощо) після обробки лугом з використанням монохлорацетату натрію як агента етерифікації та проходить ряд реакційних обробок.Ступінь заміщення, як правило, становить 0,4~1,4, і його продуктивність сильно залежить від ступеня заміщення.
(1) Карбоксиметилцелюлоза є більш гігроскопічною, і вона міститиме більше води при зберіганні за звичайних умов.
(2) Водний розчин карбоксиметилцелюлози не утворює гель, а в’язкість зменшується з підвищенням температури.Коли температура перевищує 50°C, в'язкість є незворотною.
(3) На його стабільність сильно впливає pH.Як правило, його можна використовувати в розчині на основі гіпсу, але не в розчині на основі цементу.У сильному лужному стані він втрачає в’язкість.
(4) Його утримання води набагато нижче, ніж у метилцелюлози.На гіпсовий розчин діє уповільнює і знижує його міцність.Однак ціна карбоксиметилцелюлози значно нижча, ніж метилцелюлози.
Редиспергований полімерний каучуковий порошок
Редиспергований гумовий порошок обробляється шляхом розпилювальної сушки спеціальної полімерної емульсії.У процесі обробки незамінними добавками стають захисний колоїд, антизлежувач та ін.Висушений гумовий порошок - це кілька сферичних частинок розміром 80 ~ 100 мм, зібраних разом.Ці частинки розчиняються у воді та утворюють стабільну дисперсію, дещо більшу, ніж частинки вихідної емульсії.Ця дисперсія утворює плівку після зневоднення та висихання.Ця плівка є такою ж незворотною, як і звичайне утворення емульсійної плівки, і не буде повторно диспергуватися при зустрічі з водою.дисперсії.
Редиспергований каучуковий порошок можна розділити на: сополімер стиролу та бутадієну, сополімер третинної вуглецевої кислоти, етилену, сополімер етилену та ацетату оцтової кислоти тощо, і на основі цього прищеплюють силікон, вініллаурат тощо для покращення продуктивності.Різні заходи модифікації роблять редиспергований гумовий порошок різними властивостями, такими як водостійкість, стійкість до лугів, атмосферостійкість і гнучкість.Містить вініллаурат і силікон, завдяки чому гумовий порошок має хорошу гідрофобність.Високорозгалужений вінілтретинний карбонат з низьким значенням Tg і хорошою гнучкістю.
Коли ці види гумових порошків наносять на будівельний розчин, усі вони сповільнюють час схоплювання цементу, але цей ефект менший, ніж при прямому нанесенні аналогічних емульсій.Для порівняння, стирол-бутадієн має найбільшу сповільнювальну дію, а етиленвінілацетат має найменшу сповільнювальну дію.Якщо дозування занадто мала, ефект поліпшення характеристик розчину неочевидний.
Поліпропіленові волокна
Поліпропіленове волокно виготовляється з поліпропілену як сировини та відповідної кількості модифікатора.Діаметр волокна зазвичай становить близько 40 мікрон, міцність на розрив становить 300 ~ 400 мпа, модуль пружності становить ≥3500 мпа, а кінцеве подовження становить 15 ~ 18%.Його експлуатаційні характеристики:
(1) Поліпропіленові волокна рівномірно розподіляються в тривимірних випадкових напрямках у розчині, утворюючи мережеву армуючу систему.Якщо на кожну тонну розчину додати 1 кг поліпропіленового волокна, то можна отримати понад 30 мільйонів моноволокон.
(2) Додавання поліпропіленового волокна до розчину може ефективно зменшити усадочні тріщини розчину в пластичному стані.Незалежно від того, видно ці тріщини чи ні.І це може значно зменшити поверхневу кровотечу та осідання агрегату свіжого розчину.
(3) Для затверділого розчину тіла поліпропіленове волокно може значно зменшити кількість деформаційних тріщин.Тобто, коли тіло твердіння розчину створює напругу через деформацію, воно може чинити опір і передавати напругу.Коли тіло твердіння розчину тріскається, воно може пасивувати концентрацію напруги на вершині тріщини та обмежувати розширення тріщини.
(4) Ефективне диспергування поліпропіленових волокон у виробництві розчину стане складною проблемою.Обладнання для змішування, тип волокна та дозування, співвідношення розчину та параметри процесу стануть важливими факторами, що впливають на дисперсію.
повітровтягувач
Повітровтягувач - це різновид поверхнево-активної речовини, яка може утворювати стійкі повітряні бульбашки у свіжому бетоні або розчині фізичними методами.В основному включають: каніфоль та її термічні полімери, неіонні поверхнево-активні речовини, алкілбензолсульфонати, лігносульфонати, карбонові кислоти та їх солі тощо.
Для приготування штукатурних і кладочних розчинів часто використовують повітровтягувачі.Завдяки додаванню повітровтягуючого агента відбудуться деякі зміни в характеристиках розчину.
(1) Завдяки введенню повітряних бульбашок можна збільшити легкість і структуру свіжозмішаного розчину, а також зменшити кровотечу.
(2) Просте використання повітрявтягувача зменшить міцність і еластичність форми в розчині.Якщо повітровтягуючий агент і водовідновлюючий агент використовуються разом і співвідношення є відповідним, значення міцності не зменшиться.
(3) Це може значно підвищити морозостійкість затверділого розчину, покращити водонепроникність розчину та покращити стійкість затверділого розчину до ерозії.
(4) Повітровтягуючий агент збільшить вміст повітря в будівельному розчині, що збільшить усадку розчину, і величину усадки можна належним чином зменшити, додавши водовідновлювальний агент.
Оскільки кількість доданого повітровтягуючого агента дуже мала, зазвичай становить лише кілька десятитисячних від загальної кількості цементних матеріалів, необхідно забезпечити його точне дозування та змішування під час виробництва розчину;такі фактори, як методи перемішування та час перемішування, серйозно впливатимуть на кількість повітря, що захоплює.Тому за сучасних умов вітчизняного виробництва та будівництва додавання в розчин повітровтягувачів потребує великої експериментальної роботи.
агент ранньої міцності
Використовуються для підвищення початкової міцності бетону та будівельного розчину, зазвичай використовуються сульфатні агенти ранньої міцності, головним чином включаючи сульфат натрію, тіосульфат натрію, сульфат алюмінію та сульфат алюмінію калію.
Як правило, безводний сульфат натрію широко використовується, його дозування низьке, і ефект ранньої міцності хороший, але якщо доза занадто велика, це спричинить розширення та розтріскування на пізнішій стадії, і в той же час, повернення лугу відбудеться, що вплине на зовнішній вигляд і ефект поверхневого декоративного шару.
Форміат кальцію також є хорошим антифризом.Він має хороший ефект ранньої міцності, менше побічних ефектів, хорошу сумісність з іншими домішками, і багато властивостей кращі, ніж сульфатні агенти ранньої міцності, але ціна вища.
антифриз
Якщо розчин використовувати при негативній температурі, якщо не вжити антифризних заходів, то відбудеться пошкодження морозом і зруйнована міцність загартованого тіла.Антифриз запобігає пошкодженню від замерзання двома способами: запобігання замерзанню та покращення початкової міцності розчину.
Серед широко використовуваних антифризів нітрит кальцію та нітрит натрію мають найкращу антифризну дію.Оскільки нітрит кальцію не містить іонів калію та натрію, він може зменшити появу лужного заповнювача при використанні в бетоні, але його оброблюваність дещо погана при використанні в розчині, тоді як нітрит натрію має кращу оброблюваність.Для отримання задовільних результатів антифриз використовується в поєднанні з агентом ранньої міцності та водяним редуктором.Якщо сухий будівельний розчин з антифризом використовується при наднизькій мінусовій температурі, температуру суміші слід відповідно підвищити, наприклад, змішавши з теплою водою.
Якщо кількість антифризу занадто велика, це призведе до зниження міцності будівельного розчину на пізнішому етапі, а поверхня затверділого розчину матиме проблеми, такі як повернення лугу, що вплине на зовнішній вигляд і ефект поверхневого декоративного шару. .
Час публікації: 16 січня 2023 р