أداء الأثير السليلوز وتطبيقه في الملاط.

في الملاط الجاهز، تكون كمية إضافة إيثر السليلوز منخفضة جدًا، ولكنها يمكن أن تحسن بشكل كبير أداء الملاط الرطب، وهي مادة مضافة رئيسية تؤثر على أداء البناء للملاط.إن الاختيار المعقول لإثيرات السليلوز من أصناف مختلفة ولزوجة مختلفة وأحجام جسيمات مختلفة ودرجات مختلفة من اللزوجة والكميات المضافة سيكون له تأثير إيجابي على تحسين أداء ملاط ​​المسحوق الجاف.في الوقت الحاضر، العديد من مواد البناء وملاط التجصيص لديها أداء ضعيف في الاحتفاظ بالمياه، وسوف ينفصل ملاط ​​الماء بعد بضع دقائق من الوقوف.يعد احتباس الماء أداءً مهمًا لإيثر السليلوز الميثيل، وهو أيضًا أداء يهتم به العديد من مصنعي الملاط الجاف المحلي، وخاصة تلك الموجودة في المناطق الجنوبية ذات درجات الحرارة المرتفعة.تشمل العوامل التي تؤثر على تأثير احتباس الماء لملاط المزيج الجاف كمية MC المضافة، ولزوجة MC، ودقة الجسيمات ودرجة حرارة بيئة الاستخدام.

1. المفهوم
إيثر السليلوز هو بوليمر صناعي مصنوع من السليلوز الطبيعي عن طريق التعديل الكيميائي.إيثر السليلوز هو مشتق من السليلوز الطبيعي.يختلف إنتاج إيثر السليلوز عن البوليمرات الاصطناعية.مادته الأساسية هي السليلوز، وهو مركب بوليمر طبيعي.نظرًا لخصوصية بنية السليلوز الطبيعية، فإن السليلوز نفسه ليس لديه القدرة على التفاعل مع عوامل الأثير.ومع ذلك، بعد معالجة عامل التورم، يتم تدمير الروابط الهيدروجينية القوية بين السلاسل الجزيئية والسلاسل، ويصبح الإطلاق النشط لمجموعة الهيدروكسيل عبارة عن السليلوز القلوي التفاعلي.الحصول على الأثير السليلوز.

تعتمد خصائص إثيرات السليلوز على نوع البدائل وعددها وتوزيعها.يعتمد تصنيف إثيرات السليلوز أيضًا على نوع البدائل ودرجة الأثير والذوبان وخصائص التطبيق ذات الصلة.وفقًا لنوع البدائل في السلسلة الجزيئية، يمكن تقسيمها إلى إيثر أحادي وإيثر مختلط.إن MC الذي نستخدمه عادةً هو إيثر أحادي، وHPMC هو إيثر مختلط.إيثر سليلوز الميثيل MC هو المنتج بعد استبدال مجموعة الهيدروكسيل الموجودة في وحدة الجلوكوز من السليلوز الطبيعي بالميثوكسي.هو منتج يتم الحصول عليه عن طريق استبدال جزء من مجموعة الهيدروكسيل على الوحدة بمجموعة ميثوكسي وجزء آخر بمجموعة هيدروكسي بروبيل.الصيغة الهيكلية هي [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x هيدروكسي إيثيل ميثيل السليلوز إيثر HEMC، وهذه هي الأصناف الرئيسية المستخدمة على نطاق واسع وتباع في السوق.

ومن حيث الذوبان يمكن تقسيمها إلى أيونية وغير أيونية.تتكون إثيرات السليلوز غير الأيونية القابلة للذوبان في الماء بشكل أساسي من سلسلتين من إثيرات الألكيل وإثيرات الهيدروكسي ألكيل.يستخدم Ionic CMC بشكل رئيسي في المنظفات الاصطناعية وطباعة المنسوجات والصباغة والتنقيب عن المواد الغذائية والنفط.تستخدم MC غير الأيونية، HPMC، HEMC، وما إلى ذلك بشكل رئيسي في مواد البناء، وطلاءات اللاتكس، والأدوية، والمواد الكيميائية اليومية، وما إلى ذلك. تستخدم كمثخن، وعامل الاحتفاظ بالمياه، ومثبت، ومشتت، وعامل تشكيل الفيلم.

ثانيا، احتباس الماء من الأثير السليلوز
احتباس الماء لإيثر السليلوز: في إنتاج مواد البناء، وخاصة الملاط المسحوق الجاف، يلعب إيثر السليلوز دوراً لا يمكن الاستغناء عنه، وخاصة في إنتاج الملاط الخاص (الملاط المعدل)، فهو عنصر مهم لا غنى عنه.

الدور الهام لإيثر السليلوز القابل للذوبان في الماء في الملاط له ثلاثة جوانب بشكل أساسي، أحدهما هو القدرة الممتازة على الاحتفاظ بالماء، والآخر هو التأثير على اتساق الملاط وتنوعه، والثالث هو التفاعل مع الأسمنت.يعتمد تأثير احتباس الماء لإثير السليلوز على امتصاص الماء للطبقة الأساسية، وتكوين الملاط، وسمك طبقة الملاط، والطلب على الماء للملاط، ووقت الإعداد لمادة التثبيت.احتباس الماء في إيثر السليلوز نفسه يأتي من قابلية ذوبان وإيثر السليلوز نفسه في الجفاف.كما نعلم جميعًا، على الرغم من أن سلسلة جزيئات السليلوز تحتوي على عدد كبير من مجموعات OH القابلة للترطيب بدرجة عالية، إلا أنها غير قابلة للذوبان في الماء، لأن بنية السليلوز تتمتع بدرجة عالية من التبلور.

إن قدرة مجموعات الهيدروكسيل وحدها على الترطيب ليست كافية لتغطية الروابط الهيدروجينية القوية وقوى فان دير فالس بين الجزيئات.ولذلك، فإنه ينتفخ فقط، ولكن لا يذوب في الماء.عندما يتم إدخال بديل في السلسلة الجزيئية، لا يدمر البديل سلسلة الهيدروجين فحسب، بل يتم أيضًا تدمير رابطة الهيدروجين البينية بسبب التصاق البديل بين السلاسل المجاورة.كلما كان البديل أكبر، كلما زادت المسافة بين الجزيئات.كلما زادت المسافة.كلما زاد تأثير تدمير الروابط الهيدروجينية، يصبح إيثر السليلوز قابلاً للذوبان في الماء بعد تمدد شبكة السليلوز ودخول المحلول مكونًا محلول عالي اللزوجة.عندما ترتفع درجة الحرارة، يضعف ترطيب البوليمر، ويتم طرد الماء بين السلاسل.عندما يكون تأثير الجفاف كافيًا، تبدأ الجزيئات في التجمع، وتشكل بنية شبكة ثلاثية الأبعاد هلامية ومطوية.

تشمل العوامل التي تؤثر على احتباس الماء في الملاط لزوجة إيثر السليلوز وكمية الإضافة ونعومة الجسيمات ودرجة حرارة الاستخدام:

كلما زادت لزوجة إيثر السليلوز، كان أداء الاحتفاظ بالمياه أفضل.تعتبر اللزوجة معلمة مهمة لأداء MC.في الوقت الحاضر، يستخدم مصنعو MC المختلفون طرقًا وأدوات مختلفة لقياس لزوجة MC.الطرق الرئيسية هي Haake Rotovisko، Hoppler، Ubbelohde وBrookfield.بالنسبة للمنتج نفسه، تكون نتائج اللزوجة التي يتم قياسها بطرق مختلفة مختلفة تمامًا، بل إن بعضها لديه اختلافات مضاعفة.لذلك، عند مقارنة اللزوجة، يجب أن يتم ذلك بين نفس طرق الاختبار، بما في ذلك درجة الحرارة والدوار وما إلى ذلك.

بشكل عام، كلما زادت اللزوجة، كان تأثير الاحتفاظ بالمياه أفضل.ومع ذلك، كلما زادت اللزوجة والوزن الجزيئي العالي لـ MC، فإن الانخفاض المقابل في ذوبانه سيكون له تأثير سلبي على قوة الملاط وأدائه البناء.كلما زادت اللزوجة، كلما كان تأثير سماكة الملاط أكثر وضوحًا، لكنه لا يتناسب بشكل مباشر.كلما زادت اللزوجة، كلما زادت لزوجة الملاط الرطب، أي أثناء البناء، يتجلى في الالتصاق بالمكشطة والالتصاق العالي بالركيزة.ولكن ليس من المفيد زيادة القوة الهيكلية للملاط الرطب نفسه.أثناء البناء، أداء مكافحة الترهل ليس واضحا.على العكس من ذلك، فإن بعض إثيرات ميثيل السليلوز المتوسطة والمنخفضة اللزوجة المعدلة لها أداء ممتاز في تحسين القوة الهيكلية للملاط الرطب.

كلما زادت كمية إيثر السليلوز المضافة إلى المونة، كان أداء الاحتفاظ بالماء أفضل، وكلما زادت اللزوجة، كان أداء الاحتفاظ بالماء أفضل.

فيما يتعلق بحجم الجسيمات، كلما كانت الجسيمات أصغر، كان احتباس الماء أفضل.بعد أن تتلامس الجزيئات الكبيرة من إيثر السليلوز مع الماء، يذوب السطح على الفور ويشكل مادة هلامية لتغليف المادة لمنع جزيئات الماء من الاستمرار في التسلل.في بعض الأحيان لا يمكن تفريقه وحله بشكل موحد حتى بعد التحريك على المدى الطويل، مما يشكل محلول ندف غائم أو تكتل.إنه يؤثر بشكل كبير على احتباس الماء في إيثر السليلوز، والذوبان هو أحد العوامل لاختيار إيثر السليلوز.

تعد النعومة أيضًا مؤشرًا مهمًا لأداء إيثر السليلوز الميثيل.يجب أن يكون MC المستخدم لملاط المسحوق الجاف عبارة عن مسحوق، مع محتوى منخفض من الماء، كما تتطلب النعومة أيضًا أن يكون 20%~60% من حجم الجسيمات أقل من 63um.تؤثر النعومة على قابلية ذوبان ميثيل السليلوز الأثير.عادة ما يكون MC الخشن حبيبيًا، ومن السهل أن يذوب في الماء دون تكتل، لكن معدل الذوبان بطيء جدًا، لذا فهو غير مناسب للاستخدام في ملاط ​​المسحوق الجاف.في ملاط ​​المسحوق الجاف، يتم تشتيت MC بين المواد الأسمنتية مثل الركام والحشو الناعم والأسمنت، ويمكن فقط للمسحوق الناعم بدرجة كافية تجنب تكتل ميثيل السليلوز الأثير عند خلطه بالماء.عندما تتم إضافة MC مع الماء لإذابة التكتلات، فمن الصعب جدًا تفريقها وحلها.

إن النعومة الخشنة لـ MC لا تعتبر إهدارًا فحسب، بل تقلل أيضًا من القوة المحلية للملاط.عندما يتم تطبيق ملاط ​​المسحوق الجاف هذا على مساحة كبيرة، فإن سرعة المعالجة لملاط المسحوق الجاف المحلي ستنخفض بشكل كبير، وسوف تظهر الشقوق بسبب أوقات المعالجة المختلفة.بالنسبة للمونة المرشوشة ذات البناء الميكانيكي، تكون متطلبات النعومة أعلى نظرًا لقصر وقت الخلط.

إن دقة MC لها أيضًا تأثير معين على احتباس الماء.بشكل عام، بالنسبة لإثيرات ميثيل السليلوز التي لها نفس اللزوجة ولكن درجة نقاء مختلفة، تحت نفس كمية الإضافة، كلما كان أدق كلما كان تأثير احتجاز الماء أفضل.

يرتبط احتباس الماء في MC أيضًا بدرجة الحرارة المستخدمة، ويتناقص احتباس الماء في ميثيل السليلوز مع زيادة درجة الحرارة.ومع ذلك، في تطبيقات المواد الفعلية، غالبًا ما يتم تطبيق ملاط ​​المسحوق الجاف على الركائز الساخنة عند درجات حرارة عالية (أعلى من 40 درجة) في العديد من البيئات، مثل تجصيص الجدران الخارجية تحت أشعة الشمس في الصيف، مما يؤدي غالبًا إلى تسريع معالجة الأسمنت وتصلب الأسمنت. هاون مسحوق جاف.يؤدي انخفاض معدل احتباس الماء إلى الشعور الواضح بتأثر كل من قابلية التشغيل ومقاومة الشقوق، ومن المهم بشكل خاص تقليل تأثير عوامل درجة الحرارة في ظل هذه الحالة.

على الرغم من أن إضافات ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز الأثير تعتبر حاليًا في طليعة التطور التكنولوجي، إلا أن اعتمادها على درجة الحرارة سيظل يؤدي إلى إضعاف أداء ملاط ​​المسحوق الجاف.على الرغم من زيادة كمية ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز (صيغة الصيف)، إلا أن قابلية التشغيل ومقاومة التشققات لا تزال غير قادرة على تلبية احتياجات الاستخدام.من خلال بعض المعالجة الخاصة على MC، مثل زيادة درجة الأثير، وما إلى ذلك، يمكن الحفاظ على تأثير احتجاز الماء عند درجة حرارة أعلى، بحيث يمكن أن يوفر أداء أفضل في ظل الظروف القاسية.

3. سماكة وتسييل الأثير السليلوز
سماكة وتسييل أثير السليلوز: الوظيفة الثانية لإثير السليلوز - تأثير سماكة يعتمد على: درجة بلمرة أثير السليلوز، تركيز المحلول، معدل القص، درجة الحرارة وغيرها من الشروط.خاصية التبلور للمحلول فريدة من نوعها بالنسبة لألكيل السليلوز ومشتقاته المعدلة.ترتبط خصائص التبلور بدرجة الاستبدال وتركيز المحلول والمواد المضافة.بالنسبة لمشتقات الهيدروكسي ألكيل المعدلة، ترتبط خصائص الجل أيضًا بدرجة تعديل الهيدروكسي ألكيل.بالنسبة لللزوجة المنخفضة MC وHPMC، يمكن تحضير محلول 10%-15%، ويمكن تحضير محلول اللزوجة المتوسطة MC وHPMC بمحلول 5%-10%، في حين أن اللزوجة العالية MC وHPMC يمكنها تحضير محلول 2%-3% فقط، وعادةً يتم أيضًا تصنيف تصنيف لزوجة إيثر السليلوز بمحلول 1٪ -2٪.

يتميز إيثر السليلوز ذو الوزن الجزيئي العالي بكفاءة سماكة عالية.في نفس محلول التركيز، تكون البوليمرات ذات الأوزان الجزيئية المختلفة ذات لزوجة مختلفة.درجة عالية.لا يمكن تحقيق اللزوجة المستهدفة إلا عن طريق إضافة كمية كبيرة من إيثر السليلوز منخفض الوزن الجزيئي.لزوجته تعتمد بشكل قليل على معدل القص، واللزوجة العالية تصل إلى اللزوجة المستهدفة، وكمية الإضافة المطلوبة صغيرة، واللزوجة تعتمد على كفاءة السماكة.لذلك، لتحقيق اتساق معين، يجب ضمان كمية معينة من إيثر السليلوز (تركيز المحلول) ولزوجة المحلول.كما تنخفض درجة حرارة هلام المحلول خطيًا مع زيادة تركيز المحلول، وتتجلى عند درجة حرارة الغرفة بعد الوصول إلى تركيز معين.تركيز التبلور HPMC مرتفع نسبيا في درجة حرارة الغرفة.

يمكن أيضًا ضبط الاتساق عن طريق اختيار حجم الجسيمات واختيار إثيرات السليلوز بدرجات مختلفة من التعديل.ما يسمى بالتعديل هو إدخال درجة معينة من استبدال مجموعات الهيدروكسي ألكيل على الهيكل العظمي لـ MC.عن طريق تغيير قيم الاستبدال النسبية للبديلين، أي قيم الاستبدال النسبية DS وms لمجموعتي الميثوكسي والهيدروكسي ألكيل التي نقولها غالبًا.يمكن الحصول على متطلبات أداء مختلفة لإيثر السليلوز عن طريق تغيير قيم الاستبدال النسبية للبديلين.

العلاقة بين التماسك والتعديل: إضافة إيثر السليولوز يؤثر على استهلاك الماء للمونة، فتغير نسبة الماء والأسمنت هو تأثير السماكة، وكلما زادت الجرعة، زاد استهلاك الماء.

يجب أن تذوب إثيرات السليلوز المستخدمة في مواد البناء المسحوقة بسرعة في الماء البارد وتوفر تناسقًا مناسبًا للنظام.إذا تم إعطاؤه معدل قص معين، فإنه لا يزال يصبح كتلة ندفية وغروية، وهو منتج دون المستوى المطلوب أو ذو جودة رديئة.
هناك أيضًا علاقة خطية جيدة بين قوام عجينة الأسمنت وجرعة إيثر السليلوز.يمكن أن يزيد إيثر السليلوز من لزوجة الملاط بشكل كبير.كلما كانت الجرعة أكبر، كان التأثير أكثر وضوحا.يحتوي المحلول المائي لإيثر السليلوز عالي اللزوجة على درجة عالية من الانسيابية، وهي أيضًا سمة رئيسية لإيثر السليلوز.تحتوي المحاليل المائية لبوليمرات MC عادة على سيولة كاذبة وغير متغيرة الانسيابية تحت درجة حرارة الهلام، ولكن خصائص التدفق النيوتونية عند معدلات قص منخفضة.تزداد اللدونة الكاذبة مع الوزن الجزيئي أو تركيز إيثر السليلوز، بغض النظر عن نوع البديل ودرجة الاستبدال.لذلك، فإن إثيرات السليلوز من نفس درجة اللزوجة، بغض النظر عن MC، HPMC، HEMC، ستظهر دائمًا نفس الخصائص الريولوجية طالما ظل التركيز ودرجة الحرارة ثابتين.

تتشكل المواد الهلامية الهيكلية عندما ترتفع درجة الحرارة، وتحدث تدفقات شديدة الانسيابية.تُظهر إثيرات السليلوز عالية التركيز ومنخفضة اللزوجة تغيرًا في الانسيابية حتى تحت درجة حرارة الجل.هذه الخاصية ذات فائدة كبيرة لتعديل التسوية والترهل في بناء ملاط ​​البناء.ويجب التوضيح هنا أنه كلما زادت لزوجة إيثر السليولوز، كان احتباس الماء أفضل، ولكن كلما زادت اللزوجة، زاد الوزن الجزيئي النسبي لإثير السليلوز، وما يقابله من انخفاض في قابليته للذوبان، مما له تأثير سلبي. على تركيز الملاط وأداء البناء.كلما زادت اللزوجة، كلما كان تأثير سماكة الملاط أكثر وضوحًا، لكنه ليس متناسبًا تمامًا.بعض اللزوجة المتوسطة والمنخفضة، ولكن الأثير السليلوز المعدل لديه أداء أفضل في تحسين القوة الهيكلية للملاط الرطب.مع زيادة اللزوجة، يتحسن احتباس الماء في إيثر السليلوز.4. تثبيط الأثير السليلوز

تثبيط إثير السليلوز: الوظيفة الثالثة لإثير السليلوز هي تأخير عملية تميه الأسمنت.يمنح إيثر السليلوز الملاط خصائص مفيدة مختلفة، ويقلل أيضًا من حرارة الترطيب المبكرة للأسمنت ويؤخر عملية الترطيب الديناميكية للأسمنت.هذا غير مناسب لاستخدام الملاط في المناطق الباردة.يحدث تأثير التخلف هذا بسبب امتزاز جزيئات إيثر السليلوز على منتجات الترطيب مثل CSH وca(OH)2.بسبب زيادة لزوجة المحلول المسامي، يقلل إيثر السليلوز من حركة الأيونات في المحلول، وبالتالي يؤخر عملية الترطيب.