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纖維素質量決定砂漿質量,你怎么看?

作者:點擊:36 發布時間:2022-03-07

在預拌砂漿中,纖維素醚的添加量很低,但可以顯著提高濕砂漿的性能,是影響砂漿施工性能的主要添加劑。合理選擇不同品種、不同粘度、不同顆粒尺寸、不同粘度和添加量的纖維素醚,對提高干粉砂漿的性能有積極影響。目前,許多砌體和抹灰砂漿的保水性能不好,水漿分離會在幾分鐘內出現。保水性是甲基纖維素醚的重要性能,也是國內許多干粉砂漿制造商,特別是南方高溫地區的制造商。影響干粉砂漿保水效果的因素包括MC添加量、MC粘度、顆粒細度和使用環境溫度。
一,概念
纖維素醚是一種由天然纖維素和化學改性制成的合成聚合物聚合物。纖維素醚是天然纖維素的衍生物。纖維素醚的生產不同于合成聚合物。其基本的材料是纖維素和天然聚合物化合物。由于天然纖維素結構的特殊性,纖維素本身無法與醚化劑反應。然而,經過溶脹劑處理后,分子鏈之間和鏈之間的強氫鍵被破壞,羥基的活性釋放成具有反應能力的堿纖維素,通過醚化劑反應-OH基-OR基獲得纖維素醚。
纖維素醚的性質取決于替代基的類型、數量和分布。纖維素醚的分類也根據替代基的類型、醚化程度、溶解性能和相關應用型能進行分類。根據分子鏈上的替代基類型,可分為單醚和混合醚。我們通常使用的MC為單醚,HPMC為混合醚。甲基纖維素醚MC是天然纖維素葡萄糖單元上的羥基被甲氧基替代的產物。結構為[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)h]x。羥丙基甲基纖維素醚HPMC是單元上的羥基,部分被甲氧基替代,另一部分被羥丙基替代。結構為[C6H7O2(OH)3-m-n(OCH3)m[OCH2(OH)CH3]n。此外,還有羥乙基甲基纖維素醚HEMC,是目前市場上廣泛應用和銷售的主要品種。
可分為離子型和非離子型。水溶性非離子纖維素醚主要由烷基醚和羥烷基醚組成。離子CMC主要用于合成洗滌劑、紡織印染食品和石油開采。非離子MC、HPMC、HEMC主要用于建筑材料、乳膠涂料、醫藥、日?;瘜W等。用作增稠劑、保水劑、穩定劑、分散劑和成膜劑。
二、纖維素醚的保水性。
纖維素醚的保水性:纖維素醚在建筑材料特別是干粉砂漿的生產中起著不可替代的作用,尤其是在特種砂漿(改性砂漿)的生產中。
水溶性纖維素醚在砂漿中的主要作用有三個方面:一是優良的保水能力,二是對砂漿稠度和觸變性的影響,三是與水泥的相互作用。纖維素醚的保水作用取決于基層的吸水性、砂漿的組成、砂漿的層厚、砂漿的需水量和冷凝材料的冷凝時間。纖維素醚本身的保水性來自于纖維素醚本身的溶解性和去水化作用。眾所周知,雖然纖維素分子鏈含有大量水化性強的OH基,但由于纖維素結構具有高度的結晶性,因此不溶于水。
單靠羥基的水化能力不足以支付分子之間強大的氫鍵和范德華力。因此,它只在水中膨脹而不溶解。當在分子鏈中引入替代基時,替代基不僅會破壞氫鏈,還會破壞鏈間的氫鍵,因為相鄰鏈之間的楔形替代基。替代基越大,分子間距越大。氫鍵破壞效應越大。纖維素晶格膨化后,溶液進入,纖維素醚成為水溶性,形成高粘度溶液。當溫度升高時,聚合物的水化作用減弱,鏈間的水被逐出。當去水充分時,分子開始聚集,形成三維網狀結構凝膠。
影響砂漿保水的因素包括纖維素醚粘度、添加量、顆粒細度和使用溫度。
纖維素醚的粘度越大,保水性能越好。粘度是MC性能的重要參數。目前,不同的MC制造商使用不同的方法和儀器來測量MC的粘度。主要方法有Hakerotovisko、Hoppler、Ubbelohde和Brokfield等。對于同一產品,不同方法測量的粘度結果差異很大,有的甚至翻倍。因此,在比較粘度時,必須在同一測試方法之間進行,包括溫度、轉子等。
一般來說,粘度越高,保水效果越好。但粘度越高,MC分子量越高,其溶解性能就會相應降低,對砂漿的強度和施工性能產生負面影響。粘度越高,砂漿的增稠效果就越明顯,但并不是成正比的關系。粘度越高,濕砂漿就越粘。在施工過程中,它表現為刮刀和基材的高粘度。但這對濕砂漿本身的結構強度的增加沒有幫助。在施工過程中,抗下垂性能不明顯。相反,一些低粘度但改性的甲基纖維素醚在改善濕砂漿的結構強度方面表現良好。
砂漿中添加的纖維素醚越多,保水性能越好,粘度越高,保水性能越好。
對于顆粒尺寸,顆粒越細,水就越好。大顆粒纖維素醚與水接觸后,表面立即溶解,形成凝膠,包裹材料,防止水分子繼續滲透,有時長時間攪拌不能均勻分散溶解,形成混濁的絮凝溶液或結塊。它極大地影響了纖維素醚的保水效果,而溶解性是選擇纖維素醚的元素之一。
細度也是甲基纖維素醚的一個重要性能指標。用于干粉砂漿的MC要求為粉末,含水量低,細度要求20%~60%的粒徑小于63um。細度影響甲基纖維素醚的溶解度。較厚的MC通常是顆粒狀的,在水中很容易溶解而不結塊,但溶解速度很慢,不適合在干粉砂漿中使用。在干粉砂漿中,MC分散在骨料、細填料和水泥之間。只有足夠的細粉才能避免甲基纖維素醚結塊。當MC加水溶解結塊時,很難分散溶解。
粗細MC不僅浪費,而且降低了砂漿的局部強度。當干粉砂漿大面積施工時,局部干粉砂漿的固化速度明顯降低,固化時間不同造成開裂。對于機械施工的噴射砂漿,由于攪拌時間短,對細度的要求較高。
MC的細度對其保水性也有一定的影響。一般來說,對于粘度相同、細度不同的甲基纖維素醚,細度越細,保水效果越好。
MC的保水性也與所使用的溫度有關。甲基纖維素醚的保水性隨著溫度的升高而降低。然而,在實際材料應用中,在許多環境下,干粉砂漿經常在高溫(高于40度)的條件下在熱基材上施工,如夏季陽光下的外墻膩子抹灰,這往往加速了水泥的固化和干粉砂漿的硬化。保水率的下降明顯影響了施工和抗裂性,在這種情況下降低溫度因素的影響尤為重要。
雖然甲基羥乙基纖維素醚添加劑目前被認為處于技術發展的前沿,但其對溫度的依賴仍然會削弱干粉砂漿的性能。雖然甲基羥乙基纖維素的用量(夏季配方)增加,但施工和抗開裂性仍不能滿足使用的需要。通過一些特殊的MC處理,如提高醚化程度,可以在高溫下保持良好的保水效果,在惡劣條件下提供更好的性能。
三、纖維素醚的增稠和觸變性。
纖維素醚的增稠和觸變:纖維素醚的第二個作用——增稠取決于纖維素醚的聚合度、溶液濃度、剪切速率、溫度等條件。溶液的凝膠化特性是烷基纖維素及其改性衍生物的獨特性。凝膠化特性與替代度、溶液濃度和添加劑有關。對于羥烷基改性衍生物,凝膠的特性也與羥烷基的改性程度有關。對于溶液濃度低、粘度低的MC和HPMC,可配制10%-15%的濃度溶液,中等粘度MC和HPMC可配制5%-10%的溶液,而高粘度MC和HPMC只能配制2%-3%的溶液,纖維素醚的粘度分類通常分為1%-2%。
聚合物量纖維素醚增稠效率高,溶液濃度相同,不同分子量聚合物粘度不同的粘度。粘度和分子量可以用以下幾種方法來表示。[]=2.92×10-2(DPN)0.905,DPN平均聚合度高。低分子量纖維素醚添加量大。

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