Эфир целлюлозы
Эфир целлюлозы — это общий термин для ряда продуктов, получаемых в результате реакции щелочной целлюлозы и этерифицирующего агента при определенных условиях. Щелочную целлюлозу заменяют различными этерифицирующими агентами для получения разных эфиров целлюлозы. По ионизационным свойствам заместителей эфиры целлюлозы можно разделить на две категории: ионные (например, карбоксиметилцеллюлоза) и неионные (например, метилцеллюлоза). По типу заместителя эфир целлюлозы можно разделить на моноэфир (например, метилцеллюлоза) и смешанный эфир (например, гидроксипропилметилцеллюлоза). В зависимости от растворимости его можно разделить на водорастворимые (например, гидроксиэтилцеллюлоза) и растворимые в органических растворителях (например, этилцеллюлоза) и т. д. Сухой раствор представляет собой в основном водорастворимую целлюлозу, а водорастворимая целлюлоза - это разделены на мгновенный тип и тип замедленного растворения с обработанной поверхностью.
Механизм действия эфира целлюлозы в растворе следующий:
(1) После растворения эфира целлюлозы в растворе в воде за счет поверхностной активности обеспечивается эффективное и равномерное распределение вяжущего материала в системе, а эфир целлюлозы, как защитный коллоид, «окутывает» твердое вещество. частиц и на его внешней поверхности образуется слой смазочной пленки, что делает растворную систему более устойчивой, а также улучшает текучесть раствора в процессе замешивания и гладкость конструкции.
(2) Благодаря своей собственной молекулярной структуре раствор эфира целлюлозы не позволяет легко терять воду в растворе и постепенно высвобождает ее в течение длительного периода времени, придавая раствору хорошее удержание воды и удобоукладываемость.
1. Метилцеллюлоза (МЦ)
После обработки рафинированного хлопка щелочью в результате серии реакций с хлористым метаном в качестве этерифицирующего агента получают эфир целлюлозы. Обычно степень замещения составляет 1,6–2,0, а растворимость также различается в зависимости от степени замещения. Он относится к неионному эфиру целлюлозы.
(1) Метилцеллюлоза растворима в холодной воде, и ее трудно растворить в горячей воде. Его водный раствор очень стабилен в диапазоне pH=3~12. Он имеет хорошую совместимость с крахмалом, гуаровой камедью и т. д., а также многими поверхностно-активными веществами. Когда температура достигает температуры гелеобразования, происходит гелеобразование.
(2) Водоудержание метилцеллюлозы зависит от ее количества, вязкости, крупности частиц и скорости растворения. Как правило, если количество добавки велико, крупность мала и вязкость велика, степень удержания воды высока. Среди них количество добавки оказывает наибольшее влияние на степень удержания воды, а уровень вязкости не прямо пропорционален уровню степени удержания воды. Скорость растворения в основном зависит от степени модификации поверхности частиц целлюлозы и крупности частиц. Среди вышеуказанных эфиров целлюлозы метилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза имеют более высокие показатели удержания воды.
(3) Изменения температуры серьезно повлияют на степень удержания воды метилцеллюлозой. Как правило, чем выше температура, тем хуже удерживается вода. Если температура раствора превышает 40°C, водоудержание метилцеллюлозы значительно снижается, что серьезно влияет на конструкцию раствора.
(4) Метилцеллюлоза оказывает значительное влияние на структуру и адгезию строительного раствора. Под «адгезией» здесь понимается сила сцепления, ощущаемая между аппликатором рабочего и основой стены, то есть сопротивление раствору сдвигу. Клейкость высокая, сопротивление сдвигу раствора велико, прочность, необходимая работникам в процессе использования, также велика, а строительные характеристики раствора низкие. Адгезия метилцеллюлозы в продуктах на основе эфира целлюлозы находится на умеренном уровне.
2. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ).
Гидроксипропилметилцеллюлоза — это разновидность целлюлозы, производство и потребление которой в последние годы быстро растут. Это неионный смешанный эфир целлюлозы, полученный из рафинированного хлопка после подщелачивания с использованием оксида пропилена и метилхлорида в качестве этерифицирующего агента посредством серии реакций. Степень замещения обычно составляет 1,2~2,0. Его свойства различны из-за разного соотношения содержания метоксила и гидроксипропила.
(1) Гидроксипропилметилцеллюлоза легко растворима в холодной воде, но с трудом растворяется в горячей воде. Но температура его гелеобразования в горячей воде значительно выше, чем у метилцеллюлозы. Растворимость в холодной воде также значительно улучшена по сравнению с метилцеллюлозой.
(2) Вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы связана с ее молекулярной массой, и чем больше молекулярная масса, тем выше вязкость. Температура также влияет на его вязкость, с повышением температуры вязкость снижается. Однако его высокая вязкость оказывает меньшее температурное воздействие, чем метилцеллюлоза. Его раствор стабилен при хранении при комнатной температуре.
(3) Удержание воды гидроксипропилметилцеллюлозой зависит от количества ее добавления, вязкости и т. д., а степень удержания воды при том же количестве добавления выше, чем у метилцеллюлозы.
(4) Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к кислоте и щелочи, а ее водный раствор очень стабилен в диапазоне pH = 2 ~ 12. Каустическая сода и известковая вода мало влияют на его работоспособность, а вот щелочь может ускорить его растворение и повысить вязкость. Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к обычным солям, но при высокой концентрации раствора соли вязкость раствора гидроксипропилметилцеллюлозы имеет тенденцию увеличиваться.
(5) Гидроксипропилметилцеллюлозу можно смешивать с водорастворимыми полимерными соединениями для получения однородного раствора с более высокой вязкостью. Такие как поливиниловый спирт, эфир крахмала, растительная камедь и т. д.
(6) Гидроксипропилметилцеллюлоза обладает большей устойчивостью к ферментам, чем метилцеллюлоза, и ее раствор с меньшей вероятностью будет разлагаться ферментами, чем метилцеллюлоза.
(7) Адгезия гидроксипропилметилцеллюлозы к строительному раствору выше, чем у метилцеллюлозы.
3. Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ).
Он изготовлен из очищенного хлопка, обработанного щелочью и прореагировавшего с оксидом этилена в качестве этерифицирующего агента в присутствии ацетона. Степень замещения обычно составляет 1,5~2,0. Обладает сильной гидрофильностью и легко впитывает влагу.
(1) Гидроксиэтилцеллюлоза растворима в холодной воде, но трудно растворяется в горячей воде. Его раствор стабилен при высокой температуре, не гелеобразует. Его можно использовать в течение длительного времени при высокой температуре в строительном растворе, но его водоудержание ниже, чем у метилцеллюлозы.
(2) Гидроксиэтилцеллюлоза устойчива к воздействию кислот и щелочей. Щелочь может ускорить его растворение и немного повысить вязкость. Его диспергируемость в воде немного хуже, чем у метилцеллюлозы и гидроксипропилметилцеллюлозы. .
(3) Гидроксиэтилцеллюлоза обладает хорошими свойствами против провисания строительного раствора, но имеет более длительное время замедления для цемента.
(4) Производительность гидроксиэтилцеллюлозы, производимой некоторыми отечественными предприятиями, заведомо ниже, чем у метилцеллюлозы из-за высокого содержания воды и высокой зольности.
4. Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).
Ионный эфир целлюлозы получают из натуральных волокон (хлопка и т. д.) после обработки щелочью с использованием монохлорацетата натрия в качестве этерифицирующего агента и прохождения ряда реакционных обработок. Степень замещения обычно составляет 0,4–1,4, и его производительность сильно зависит от степени замещения.
(1) Карбоксиметилцеллюлоза более гигроскопична и будет содержать больше воды при хранении в обычных условиях.
(2) Водный раствор карбоксиметилцеллюлозы не образует гель, а вязкость будет уменьшаться с повышением температуры. Когда температура превышает 50°C, вязкость становится необратимой.
(3) На его стабильность сильно влияет pH. Как правило, его можно использовать в растворах на основе гипса, но не в растворах на основе цемента. В сильнощелочном состоянии он теряет вязкость.
(4) Его водоудержание намного ниже, чем у метилцеллюлозы. Оказывает замедляющее действие на гипсовый раствор и снижает его прочность. Однако цена карбоксиметилцеллюлозы существенно ниже цены метилцеллюлозы.
Редиспергируемый порошок полимерного каучука
Редиспергируемый резиновый порошок обрабатывается методом распылительной сушки специальной полимерной эмульсии. В процессе переработки незаменимыми добавками становятся защитный коллоид, антислеживатель и т.д. Высушенный резиновый порошок представляет собой собранные вместе сферические частицы размером 80–100 мм. Эти частицы растворимы в воде и образуют стабильную дисперсию, немного крупнее частиц исходной эмульсии. Эта дисперсия образует пленку после обезвоживания и высыхания. Эта пленка так же необратима, как и обычное образование эмульсионной пленки, и не диспергируется при контакте с водой. Дисперсии.
Редиспергируемый резиновый порошок можно разделить на: сополимер стирола и бутадиена, сополимер третичной угольной кислоты и этилена, сополимер этилена и уксусной кислоты и т. д., а на его основе для улучшения характеристик прививают силикон, виниллаурат и т. д. Различные меры модификации придают редиспергируемому резиновому порошку различные свойства, такие как водостойкость, устойчивость к щелочам, устойчивость к атмосферным воздействиям и гибкость. Содержит виниллаурат и силикон, которые придают резиновому порошку хорошую гидрофобность. Сильно разветвленный винилтретичный карбонат с низким значением Tg и хорошей гибкостью.
Когда эти виды резиновых порошков наносятся на раствор, все они оказывают замедляющее действие на время схватывания цемента, но замедляющее действие меньше, чем при прямом нанесении аналогичных эмульсий. Для сравнения, бутадиен-стирол обладает наибольшим замедляющим эффектом, а этиленвинилацетат имеет наименьший замедляющий эффект. Если дозировка слишком мала, эффект улучшения характеристик строительного раствора не очевиден.
Полипропиленовые волокна
Полипропиленовое волокно изготавливается из полипропилена в качестве сырья и соответствующего количества модификатора. Диаметр волокна обычно составляет около 40 микрон, предел прочности составляет 300–400 МПа, модуль упругости ≥3500 МПа, а предельное удлинение составляет 15–18%. Его эксплуатационные характеристики:
(1) Полипропиленовые волокна равномерно распределены в растворе в трехмерных случайных направлениях, образуя сетчатую систему армирования. Если к каждой тонне раствора добавить 1 кг полипропиленового волокна, можно получить более 30 миллионов моноволокон.
(2) Добавление полипропиленового волокна в раствор может эффективно уменьшить усадочные трещины в растворе в пластичном состоянии. Видны эти трещины или нет. И это может значительно уменьшить поверхностное кровотечение и оседание агрегатов свежего раствора.
(3) Для затвердевшего раствора полипропиленовое волокно может значительно уменьшить количество деформационных трещин. То есть, когда затвердевающее тело раствора создает напряжение из-за деформации, оно может сопротивляться и передавать напряжение. Когда затвердевающая масса раствора трескается, это может пассивировать концентрацию напряжений на вершине трещины и ограничить ее расширение.
(4) Эффективное диспергирование полипропиленовых волокон при производстве строительного раствора станет сложной проблемой. Оборудование для смешивания, тип и дозировка волокна, соотношение раствора и параметры процесса — все это станет важными факторами, влияющими на дисперсию.
воздухововлекающий агент
Воздухововлекающий агент — это разновидность поверхностно-активного вещества, которое физическими методами может образовывать устойчивые пузырьки воздуха в свежем бетоне или растворе. В основном к ним относятся: канифоль и ее термополимеры, неионогенные поверхностно-активные вещества, алкилбензолсульфонаты, лигносульфонаты, карбоновые кислоты и их соли и др.
Воздухововлекающие агенты часто используют для приготовления штукатурных и кладочных растворов. За счет добавления воздухововлекающего агента будут внесены некоторые изменения в характеристики миномета.
(1) Благодаря введению пузырьков воздуха можно повысить легкость и конструкцию свежезамешанного раствора, а также уменьшить кровотечение.
(2) Простое использование воздухововлекающего агента снизит прочность и эластичность формы в строительном растворе. Если воздухововлекающий агент и водоредуцирующий агент используются вместе и соотношение является подходящим, значение прочности не уменьшится.
(3) Это может значительно улучшить морозостойкость затвердевшего раствора, улучшить непроницаемость раствора и улучшить устойчивость к эрозии затвердевшего раствора.
(4) Воздухововлекающий агент увеличит содержание воздуха в растворе, что увеличит усадку раствора, а величина усадки может быть соответствующим образом уменьшена путем добавления водоредуцирующего агента.
Поскольку количество добавляемого воздухововлекающего агента очень мало и обычно составляет всего несколько десятитысячных от общего количества вяжущих материалов, необходимо обеспечить его точное дозирование и смешивание во время производства строительного раствора; такие факторы, как методы перемешивания и время перемешивания, серьезно влияют на количество воздухововлекающего вещества. Поэтому в современных условиях отечественного производства и строительства добавление воздухововлекающих добавок в раствор требует большой экспериментальной работы.
ранний агент силы
Для улучшения ранней прочности бетона и строительного раствора обычно используются сульфатные агенты раннего упрочнения, в основном включая сульфат натрия, тиосульфат натрия, сульфат алюминия и сульфат алюминия-калия.
Как правило, широко используется безводный сульфат натрия, его дозировка невелика, а эффект ранней прочности хороший, но если дозировка слишком велика, это приведет к расширению и растрескиванию на более поздней стадии и в то же время к возврату щелочи. произойдет, что повлияет на внешний вид и эффект поверхностного декоративного слоя.
Формиат кальция также является хорошим антифризом. Он имеет хороший эффект раннего придания прочности, меньше побочных эффектов, хорошую совместимость с другими добавками и по многим свойствам лучше, чем сульфатные агенты для раннего придания прочности, но цена выше.
антифриз
Если раствор будет использоваться при отрицательной температуре, если не будут приняты меры по защите от замерзания, произойдет повреждение от мороза и будет разрушена прочность затвердевшего корпуса. Антифриз предотвращает повреждение от замерзания двумя способами: предотвращение замерзания и улучшение ранней прочности раствора.
Среди широко используемых антифризов нитрит кальция и нитрит натрия обладают лучшим антифризным эффектом. Поскольку нитрит кальция не содержит ионов калия и натрия, он может уменьшить образование щелочных агрегатов при использовании в бетоне, но его удобоукладываемость немного ухудшается при использовании в строительном растворе, тогда как нитрит натрия имеет лучшую удобоукладываемость. Антифриз используется в сочетании с присадкой для повышения прочности и понизителем содержания воды для получения удовлетворительных результатов. Когда сухая смесь с антифризом используется при сверхнизкой отрицательной температуре, температуру смеси следует соответствующим образом повысить, например, при смешивании с теплой водой.
Если количество антифриза слишком велико, это снизит прочность раствора на более позднем этапе, и на поверхности затвердевшего раствора возникнут такие проблемы, как возврат щелочи, что повлияет на внешний вид и эффект поверхностного декоративного слоя. .
Время публикации: 16 января 2023 г.