Eter celulozowy
Eter celulozy to ogólne określenie serii produktów wytwarzanych w reakcji alkalicznej celulozy i środka eteryfikującego w określonych warunkach. Alkaliczna celuloza jest zastępowana różnymi środkami eteryfikującymi w celu uzyskania różnych eterów celulozy. Zgodnie z właściwościami jonizacji podstawników etery celulozy można podzielić na dwie kategorie: jonowe (takie jak karboksymetyloceluloza) i niejonowe (takie jak metyloceluloza). Zgodnie z rodzajem podstawnika eter celulozy można podzielić na monoeter (takie jak metyloceluloza) i eter mieszany (takie jak hydroksypropylometyloceluloza). Zgodnie z różną rozpuszczalnością można podzielić go na rozpuszczalny w wodzie (taki jak hydroksyetyloceluloza) i rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych (takie jak etyloceluloza) itp. Zaprawa mieszana na sucho to głównie rozpuszczalna w wodzie celuloza, a rozpuszczalna w wodzie celuloza dzieli się na typ instant i typ o opóźnionym rozpuszczaniu powierzchniowo obrabiany.
Mechanizm działania eteru celulozy w moździerzu jest następujący:
(1) Po rozpuszczeniu eteru celulozy w zaprawie w wodzie, dzięki aktywności powierzchniowej zapewnione jest efektywne i równomierne rozprowadzenie materiału cementowego w układzie, a eter celulozy, jako koloid ochronny, „otula” cząstki stałe, a na jego zewnętrznej powierzchni tworzy się warstwa smarującego filmu, co sprawia, że układ zaprawy jest bardziej stabilny, a także poprawia płynność zaprawy podczas procesu mieszania i gładkość konstrukcji.
(2) Ze względu na swoją strukturę cząsteczkową roztwór eteru celulozowego sprawia, że woda w zaprawie nie traci się łatwo i stopniowo uwalnia ją przez długi okres czasu, dzięki czemu zaprawa dobrze zatrzymuje wodę i jest podatna na obróbkę.
1. Metyloceluloza (MC)
Po obróbce rafinowanej bawełny alkaliami, eter celulozy jest wytwarzany poprzez szereg reakcji z chlorkiem metanu jako czynnikiem eteryfikującym. Ogólnie stopień podstawienia wynosi 1,6~2,0, a rozpuszczalność jest również różna przy różnych stopniach podstawienia. Należy do niejonowego eteru celulozy.
(1) Metyloceluloza jest rozpuszczalna w zimnej wodzie i trudno ją rozpuścić w gorącej wodzie. Jej wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH=3~12. Ma dobrą zgodność ze skrobią, gumą guar itp. i wieloma środkami powierzchniowo czynnymi. Gdy temperatura osiągnie temperaturę żelowania, następuje żelowanie.
(2) Retencja wody w metylocelulozie zależy od jej ilości dodanej, lepkości, drobnoziarnistości cząstek i szybkości rozpuszczania. Generalnie, jeśli ilość dodana jest duża, drobnoziarnistość jest mała, a lepkość jest duża, szybkość retencji wody jest wysoka. Spośród nich, ilość dodana ma największy wpływ na szybkość retencji wody, a poziom lepkości nie jest wprost proporcjonalny do poziomu szybkości retencji wody. Szybkość rozpuszczania zależy głównie od stopnia modyfikacji powierzchni cząstek celulozy i drobnoziarnistości cząstek. Spośród powyższych eterów celulozy, metyloceluloza i hydroksypropylometyloceluloza mają wyższe szybkości retencji wody.
(3) Zmiany temperatury poważnie wpłyną na szybkość retencji wody przez metylocelulozę. Generalnie, im wyższa temperatura, tym gorsza retencja wody. Jeśli temperatura zaprawy przekroczy 40°C, retencja wody przez metylocelulozę znacznie się zmniejszy, co poważnie wpłynie na konstrukcję zaprawy.
(4) Metyloceluloza ma znaczący wpływ na konstrukcję i przyczepność zaprawy. „Przyczepność” odnosi się tutaj do siły przyczepności odczuwalnej między narzędziem aplikatora pracownika a podłożem ściany, czyli odporności zaprawy na ścinanie. Przyczepność jest wysoka, odporność zaprawy na ścinanie jest duża, a wytrzymałość wymagana przez pracowników w procesie użytkowania jest również duża, a właściwości konstrukcyjne zaprawy są słabe. Przyczepność metylocelulozy jest na umiarkowanym poziomie w produktach eteru celulozy.
2. Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC)
Hydroksypropylometyloceluloza to odmiana celulozy, której produkcja i zużycie gwałtownie wzrosły w ostatnich latach. Jest to niejonowy eter celulozowy wytwarzany z rafinowanej bawełny po alkalizacji, przy użyciu tlenku propylenu i chlorku metylu jako środka eteryfikującego, poprzez szereg reakcji. Stopień podstawienia wynosi na ogół 1,2~2,0. Jego właściwości są różne ze względu na różne stosunki zawartości metoksylu i zawartości hydroksypropylu.
(1) Hydroksypropylometyloceluloza jest łatwo rozpuszczalna w zimnej wodzie, a w gorącej wodzie będzie miała trudności z rozpuszczaniem. Jednak jej temperatura żelowania w gorącej wodzie jest znacznie wyższa niż metylocelulozy. Rozpuszczalność w zimnej wodzie jest również znacznie lepsza w porównaniu z metylocelulozą.
(2) Lepkość hydroksypropylometylocelulozy jest związana z jej masą cząsteczkową, a im większa masa cząsteczkowa, tym wyższa lepkość. Temperatura również wpływa na jej lepkość, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury lepkość maleje. Jednak jej wysoka lepkość ma mniejszy wpływ na temperaturę niż metylocelulozy. Jej roztwór jest stabilny, gdy jest przechowywany w temperaturze pokojowej.
(3) Retencja wody przez hydroksypropylometylocelulozę zależy od ilości dodanej substancji, lepkości itp., a szybkość retencji wody przy tej samej ilości dodanej substancji jest wyższa niż w przypadku metylocelulozy.
(4) Hydroksypropylometyloceluloza jest stabilna w stosunku do kwasów i zasad, a jej wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH=2~12. Wodorotlenek sodu i woda wapienna mają niewielki wpływ na jej działanie, ale zasady mogą przyspieszyć jej rozpuszczanie i zwiększyć jej lepkość. Hydroksypropylometyloceluloza jest stabilna w stosunku do zwykłych soli, ale gdy stężenie roztworu soli jest wysokie, lepkość roztworu hydroksypropylometylocelulozy ma tendencję do wzrostu.
(5) Hydroksypropylometylocelulozę można mieszać z rozpuszczalnymi w wodzie związkami polimerowymi, aby utworzyć jednolity roztwór o wyższej lepkości. Taki jak alkohol poliwinylowy, eter skrobiowy, guma roślinna itp.
(6) Hydroksypropylometyloceluloza ma lepszą odporność na enzymy niż metyloceluloza, a jej roztwór jest mniej podatny na degradację przez enzymy niż metyloceluloza.
(7) Przyczepność hydroksypropylometylocelulozy do zapraw budowlanych jest większa niż metylocelulozy.
3. Hydroksyetyloceluloza (HEC)
Jest wytwarzany z rafinowanej bawełny traktowanej alkaliami i poddawany reakcji z tlenkiem etylenu jako czynnikiem eteryfikującym w obecności acetonu. Stopień podstawienia wynosi zazwyczaj 1,5~2,0. Ma silną hydrofilowość i łatwo wchłania wilgoć.
(1) Hydroksyetyloceluloza jest rozpuszczalna w zimnej wodzie, ale trudno ją rozpuścić w gorącej wodzie. Jej roztwór jest stabilny w wysokiej temperaturze bez żelowania. Może być stosowana przez długi czas w wysokiej temperaturze w moździerzu, ale jej retencja wody jest niższa niż metylocelulozy.
(2) Hydroksyetyloceluloza jest odporna na działanie kwasów i zasad. Zasady mogą przyspieszyć jej rozpuszczanie i nieznacznie zwiększyć jej lepkość. Jej dyspersyjność w wodzie jest nieco gorsza niż metylocelulozy i hydroksypropylometylocelulozy. .
(3) Hydroksyetyloceluloza ma dobre właściwości zapobiegające osiadaniu zaprawy, ale ma dłuższy czas opóźnienia wiązania w przypadku cementu.
(4) Wydajność hydroksyetylocelulozy produkowanej przez niektóre przedsiębiorstwa krajowe jest ewidentnie niższa od wydajności metylocelulozy ze względu na wysoką zawartość wody i wysoką zawartość popiołu.
4. Karboksymetyloceluloza (CMC)
Jonowy eter celulozy wytwarza się z włókien naturalnych (bawełny itp.) po obróbce alkalicznej, przy użyciu monochlorooctanu sodu jako środka eteryfikującego i poddaniu serii reakcji. Stopień podstawienia wynosi zazwyczaj 0,4~1,4, a jego wydajność jest w dużym stopniu zależna od stopnia podstawienia.
(1) Karboksymetyloceluloza jest bardziej higroskopijna i będzie zawierała więcej wody, gdy będzie przechowywana w standardowych warunkach.
(2) Wodny roztwór karboksymetylocelulozy nie wytworzy żelu, a lepkość zmniejszy się wraz ze wzrostem temperatury. Gdy temperatura przekroczy 50°C, lepkość jest nieodwracalna.
(3) Jego stabilność jest w dużym stopniu zależna od pH. Generalnie można go stosować w zaprawie gipsowej, ale nie w zaprawie cementowej. W przypadku wysokiej alkaliczności traci lepkość.
(4) Jego retencja wody jest znacznie niższa niż metylocelulozy. Ma działanie opóźniające na zaprawę gipsową i zmniejsza jej wytrzymałość. Jednak cena karboksymetylocelulozy jest znacznie niższa niż cena metylocelulozy.
Proszek gumowy polimerowy redyspergowalny
Redyspergowalny proszek gumowy jest przetwarzany przez rozpyłowe suszenie specjalnej emulsji polimerowej. W procesie przetwarzania, koloid ochronny, środek przeciwzbrylający itp. stają się niezbędnymi dodatkami. Wysuszony proszek gumowy to kilka kulistych cząstek o wielkości 80~100mm zebranych razem. Cząsteczki te są rozpuszczalne w wodzie i tworzą stabilną dyspersję nieco większą niż oryginalne cząstki emulsji. Ta dyspersja utworzy film po odwodnieniu i wysuszeniu. Ten film jest tak nieodwracalny jak ogólne tworzenie filmu emulsyjnego i nie będzie redyspergował, gdy zetknie się z wodą. Dyspersje.
Redyspergowalny proszek gumowy można podzielić na: kopolimer styrenu i butadienu, kopolimer etylenu i kwasu octowego i etylenu itp. Na jego podstawie szczepiono silikon, laurynian winylu itp. w celu poprawy wydajności. Różne środki modyfikacyjne sprawiają, że redyspergowalny proszek gumowy ma różne właściwości, takie jak odporność na wodę, odporność na alkalia, odporność na warunki atmosferyczne i elastyczność. Zawiera laurynian winylu i silikon, co może sprawić, że proszek gumowy będzie miał dobrą hydrofobowość. Silnie rozgałęziony węglan winylu trzeciorzędowego o niskiej wartości Tg i dobrej elastyczności.
Gdy te rodzaje proszków gumowych są stosowane do zaprawy, wszystkie one mają opóźniający wpływ na czas wiązania cementu, ale efekt opóźniający jest mniejszy niż w przypadku bezpośredniego stosowania podobnych emulsji. Dla porównania, styren-butadien ma największy efekt opóźniający, a octan etylenowo-winylowy ma najmniejszy efekt opóźniający. Jeśli dawka jest zbyt mała, efekt poprawy wydajności zaprawy nie jest oczywisty.
Włókna polipropylenowe
Włókno polipropylenowe jest wykonane z polipropylenu jako surowca i odpowiedniej ilości modyfikatora. Średnica włókna wynosi zazwyczaj około 40 mikronów, wytrzymałość na rozciąganie wynosi 300~400mpa, moduł sprężystości wynosi ≥3500mpa, a wydłużenie graniczne wynosi 15~18%. Jego charakterystyka wydajnościowa:
(1) Włókna polipropylenowe są równomiernie rozmieszczone w trójwymiarowych, losowych kierunkach w zaprawie, tworząc system wzmocnienia sieciowego. Jeśli do każdej tony zaprawy doda się 1 kg włókien polipropylenowych, można uzyskać ponad 30 milionów włókien monofilamentowych.
(2) Dodanie włókien polipropylenowych do zaprawy może skutecznie zmniejszyć pęknięcia skurczowe zaprawy w stanie plastycznym. Niezależnie od tego, czy pęknięcia te są widoczne, czy nie. I może znacznie zmniejszyć krwawienie powierzchniowe i osiadanie agregatów świeżej zaprawy.
(3) W przypadku utwardzanego zaprawą korpusu włókno polipropylenowe może znacznie zmniejszyć liczbę pęknięć odkształcających. Oznacza to, że gdy utwardzany zaprawą korpus wytwarza naprężenia z powodu odkształcenia, może on stawiać opór i przenosić naprężenia. Gdy utwardzany zaprawą korpus pęka, może pasywować koncentrację naprężeń na czubku pęknięcia i ograniczać rozszerzanie się pęknięcia.
(4) Efektywna dyspersja włókien polipropylenowych w produkcji zaprawy stanie się trudnym problemem. Sprzęt do mieszania, rodzaj i dozowanie włókien, współczynnik zaprawy i parametry procesu staną się ważnymi czynnikami wpływającymi na dyspersję.
środek napowietrzający
Środek napowietrzający to rodzaj środka powierzchniowo czynnego, który może tworzyć stabilne pęcherzyki powietrza w świeżym betonie lub zaprawie za pomocą metod fizycznych. Głównie obejmują: kalafonię i jej polimery termiczne, niejonowe środki powierzchniowo czynne, alkilobenzenosulfoniany, lignosulfoniany, kwasy karboksylowe i ich sole itp.
Środki napowietrzające są często używane do przygotowywania zapraw tynkarskich i murarskich. Ze względu na dodanie środka napowietrzającego, nastąpią pewne zmiany w wydajności zaprawy.
(1) Dzięki wprowadzeniu pęcherzyków powietrza można zwiększyć łatwość i konstrukcję świeżo wymieszanej zaprawy oraz zmniejszyć wyciekanie.
(2) Samo użycie środka napowietrzającego zmniejszy wytrzymałość i elastyczność formy w zaprawie. Jeśli środek napowietrzający i środek redukujący wodę zostaną użyte razem, a proporcje będą odpowiednie, wartość wytrzymałości nie zmniejszy się.
(3) Może znacznie poprawić mrozoodporność stwardniałej zaprawy, poprawić nieprzepuszczalność zaprawy i poprawić odporność stwardniałej zaprawy na erozję.
(4) Środek napowietrzający zwiększa zawartość powietrza w zaprawie, co powoduje zwiększenie skurczu zaprawy, a wartość skurczu można odpowiednio zmniejszyć, dodając środek redukujący ilość wody.
Ponieważ ilość dodawanego środka napowietrzającego jest bardzo mała, stanowiąc zazwyczaj zaledwie kilka dziesięciotysięcznych całkowitej ilości materiałów cementowych, należy upewnić się, że jest on dokładnie odmierzany i mieszany podczas produkcji zaprawy; czynniki takie jak metody mieszania i czas mieszania będą miały poważny wpływ na ilość napowietrzania. Dlatego też w obecnych warunkach krajowej produkcji i budowy dodawanie środków napowietrzających do zaprawy wymaga wielu prac eksperymentalnych.
środek zwiększający wczesną siłę
Do poprawy wczesnej wytrzymałości betonu i zaprawy powszechnie stosuje się środki zwiększające wczesną wytrzymałość na bazie siarczanów, głównie siarczan sodu, tiosiarczan sodu, siarczan glinu i siarczan glinu potasu.
Ogólnie rzecz biorąc, bezwodny siarczan sodu jest powszechnie stosowany, jego dawka jest niska, a efekt wczesnej wytrzymałości jest dobry, ale jeśli dawka jest zbyt duża, spowoduje rozszerzanie się i pękanie na późniejszym etapie, a jednocześnie nastąpi powrót alkaliów, co wpłynie na wygląd i efekt warstwy dekoracyjnej powierzchni.
Mrówczan wapnia jest również dobrym środkiem przeciw zamarzaniu. Ma dobry efekt wczesnej wytrzymałości, mniej skutków ubocznych, dobrą zgodność z innymi domieszkami i wiele właściwości jest lepszych niż środki wczesnej wytrzymałości siarczanowe, ale cena jest wyższa.
płyn przeciw zamarzaniu
Jeśli zaprawa jest stosowana w temperaturze ujemnej, jeśli nie zostaną podjęte żadne środki zapobiegające zamarzaniu, wystąpią uszkodzenia spowodowane mrozem, a wytrzymałość utwardzonego ciała zostanie zniszczona. Środki zapobiegające zamarzaniu zapobiegają uszkodzeniom spowodowanym mrozem na dwa sposoby: zapobiegając zamarzaniu i poprawiając wczesną wytrzymałość zaprawy.
Spośród powszechnie stosowanych środków przeciw zamarzaniu, azotyn wapnia i azotyn sodu mają najlepsze działanie przeciw zamarzaniu. Ponieważ azotyn wapnia nie zawiera jonów potasu i sodu, może zmniejszyć występowanie kruszywa alkalicznego, gdy jest stosowany w betonie, ale jego urabialność jest nieco słaba, gdy jest stosowany w zaprawie, podczas gdy azotyn sodu ma lepszą urabialność. Środek przeciw zamarzaniu jest stosowany w połączeniu ze środkiem wczesnej wytrzymałości i reduktorem wody, aby uzyskać zadowalające rezultaty. Gdy sucha zaprawa mieszana z środkiem przeciw zamarzaniu jest stosowana w bardzo niskiej temperaturze ujemnej, temperatura mieszanki powinna zostać odpowiednio zwiększona, na przykład poprzez zmieszanie z ciepłą wodą.
Jeśli ilość środka zapobiegającego zamarzaniu będzie zbyt duża, spowoduje to obniżenie wytrzymałości zaprawy na późniejszym etapie, a na powierzchni utwardzonej zaprawy mogą pojawić się problemy, takie jak powrót alkaliów, co wpłynie na wygląd i efekt warstwy dekoracyjnej powierzchni.
Czas publikacji: 16-01-2023