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纖維素醚在水泥基材料中的應用

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纖維素醚在水泥基材料中的應用

發布日期:2017-12-08 作者: 點擊:

一、 纖維素醚的分類


       根據醚取代基化學結構的不同,纖維素醚可分為陰離子型、陽離子型和非離子型醚。離子型纖維素醚主要有羧甲基纖維素醚(CMC);非離子型纖維素醚主要有甲基纖維素醚(MC)、羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)和羥乙基纖維素醚(HC)等。非離子型醚又分為水溶性醚和油溶性醚,在砂漿產品中主要使用非離子型水溶性醚。在鈣離子存在情況下,離子型纖維素醚不穩定,故在以水泥、熟石灰等為膠結材料的干混砂漿產品中很少使用。而非離子水溶性纖維素醚因具有懸浮穩定性和保水作用,被廣泛應用在建材工業中。


       根據醚化過程中所選用的醚化劑的不同,纖維素醚產品有甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、氰乙基纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、芐基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、芐基氰乙基纖維素和苯基纖維素等種類。


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二、 纖維素醚的化學性質


       每種纖維素醚都具有纖維素的基本結構---脫水葡萄糖結構。在生產纖維素醚的過程中,先將纖維素纖維在堿性溶液中加熱,接著用醚化劑處理,纖維狀反應產物經提純、粉磨而形成一定細度的均勻粉末。


       MC的生產過程中僅使用氯化甲烷作醚化劑;生產HPMC除了使用氯化甲烷外,還使用環氧丙烯來獲取羥丙基取代基團。各種纖維素醚具有不同的甲基和羥丙基取代率,因而影響到纖維素醚溶液的有機相溶性和熱凝膠溫度等性能。



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三、纖維素醚的溶解特性


        醚的溶解特性對于水泥砂漿的工作性有很大的影響。纖維素醚能夠用來改善水泥砂漿的黏聚性和保水性,但這依賴于纖維素醚能夠完全充分地溶解于水中。影響纖維素醚溶解的因素主要有溶解時間、攪拌速度和粉末細度等。


2.4 纖維素醚在水泥砂漿中的作用


      纖維素醚作為水泥砂漿的一種重要添加劑,其作用體現在以下幾個方面。


(1) 改善砂漿和易性,提升砂漿粘稠度。


      摻入纖維素醚可以防止砂漿離析,獲得均勻一致的可塑體。例如,摻入HEMC、HPMC等便于薄層砂漿和抹灰砂漿的攤鋪。纖維素醚的增稠效果主要取決于:聚合度、剪切速率、溫度、纖維素醚的濃度和溶解鹽的濃度等。


(2)具有引氣作用。


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      由于纖維素醚中引入了烷基基團,使纖維素醚水溶液的表面能降低,容易使摻加纖維素醚的砂漿在攪拌過程中引入穩定、均勻、細小的氣泡。引入氣泡不僅可以起到“滾珠效應”,使砂漿的施工性能得到改善,而且可以降低砂漿的濕密度,有助于降低砂漿的導熱系數。但含氣量增加后,砂漿的抗壓、抗折和粘結強度同時會受到較大程度的負面影響,這一點應引起重視。


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