Hydroxypropylmethylcellulose spielt eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Leistung von Trockenmörtel

1. Celluloseether
Celluloseether ist der allgemeine Name einer Reihe von Produkten, die unter bestimmten Bedingungen durch die Reaktion von Alkalicellulose und Veretherungsmitteln entstehen. Alkalicellulose wird durch verschiedene Veretherungsmittel ersetzt, um verschiedene Celluloseether zu erhalten. Entsprechend den Ionisierungseigenschaften der Substituenten können Celluloseether in ionische Typen (wie Carboxymethylcellulose) und nichtionische Typen (wie Methylcellulose) unterteilt werden. Entsprechend den Substituententypen können Celluloseether in Monoether (wie Methylcellulose) und Mischether (wie Hydroxypropylmethylcellulose) unterteilt werden. Entsprechend der unterschiedlichen Löslichkeit kann man sie in wasserlösliche (wie Hydroxyethylcellulose) und organische Lösungsmittellöslichkeit (wie Ethylcellulose) unterteilen. Trockenmörtel besteht hauptsächlich aus wasserlöslicher Cellulose, und wasserlösliche Cellulose kann nach Oberflächenbehandlung in einen Instanttyp und einen Typ mit verzögerter Auflösung unterteilt werden.
Der Wirkungsmechanismus von Celluloseether in Mörtel ist wie folgt:
(1) Nachdem der Celluloseether im Mörtel in Wasser aufgelöst wurde, wird aufgrund der Oberflächenaktivität die effektive und gleichmäßige Verteilung des zementartigen Materials im System sichergestellt. Als Schutzkolloid „umhüllt“ der Celluloseether die Feststoffpartikel und bildet auf seiner Außenfläche eine Schmierfilmschicht, die das Mörtelsystem stabiler macht und zudem die Fließfähigkeit des Mörtels beim Mischvorgang und die Glätte der Konstruktion verbessert.
(2) Aufgrund der Molekülstruktureigenschaften der Celluloseetherlösung geht das Wasser im Mörtel nicht so leicht verloren und wird über einen langen Zeitraum allmählich freigesetzt, was dem Mörtel eine gute Wasserspeicherung und Verarbeitbarkeit verleiht.
1.1.1 Methylcellulose (MC)
Die raffinierte Baumwolle wird mit Alkali behandelt und der Celluloseether wird durch eine Reihe von Reaktionen mit Methylchlorid als Veretherungsmittel hergestellt. Im Allgemeinen beträgt der Substitutionsgrad 1,6 bis 2,0 und die Löslichkeit variiert mit dem Substitutionsgrad. Es handelt sich um einen nichtionischen Celluloseether.
(1) Methylcellulose ist in kaltem Wasser löslich, löst sich jedoch nur schwer in heißem Wasser auf. Ihre wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 3 bis 12 stabil. Sie ist gut mit Stärke, Guarkernmehl und vielen Tensiden verträglich. Wenn die Temperatur die Geltemperatur erreicht, tritt ein Gelphänomen auf.
(2) Die Wasserretention von Methylcellulose hängt von ihrer Zugabemenge, Viskosität, Partikelfeinheit und Auflösungsrate ab. Im Allgemeinen ist die Wasserretentionsrate bei großer Zugabemenge, geringer Feinheit und hoher Viskosität am höchsten. Die Zugabemenge hat einen großen Einfluss auf die Wasserretentionsrate, und die Viskosität ist nicht direkt proportional zur Wasserretentionsrate. Die Auflösungsrate hängt hauptsächlich vom Grad der Oberflächenmodifizierung und der Partikelfeinheit der Cellulosepartikel ab. Unter den oben genannten Celluloseethern weisen Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose die höchste Wasserretentionsrate auf.
(3) Temperaturschwankungen beeinträchtigen die Wasserrückhaltefähigkeit von Methylcellulose erheblich. Generell gilt: Je höher die Temperatur, desto schlechter die Wasserrückhaltefähigkeit. Wenn die Mörteltemperatur 40 °C übersteigt, verschlechtert sich die Wasserrückhaltefähigkeit von Methylcellulose erheblich, was die Verarbeitbarkeit des Mörtels erheblich beeinträchtigt.
(4) Methylcellulose hat einen offensichtlichen Einfluss auf die Verarbeitbarkeit und Haftung von Mörtel. Die „Haftfähigkeit“ bezieht sich hier auf die Haftkraft, die zwischen den Malwerkzeugen der Arbeiter und dem Wanduntergrund spürbar ist, d. h. die Scherfestigkeit des Mörtels. Die Haftfähigkeit ist groß, die Scherfestigkeit des Mörtels ist groß und die von den Arbeitern im Verwendungsprozess benötigte Kraft ist ebenfalls groß, sodass die Mörtelkonstruktion schlecht ist. Bei Celluloseetherprodukten liegt die Haftung von Methylcellulose auf einem mittleren Niveau.
1.1.2 Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) ist eine Cellulosesorte, deren Ertrag und Dosierung in den letzten Jahren stark zugenommen haben. Es handelt sich um einen nichtionischen Cellulosemischether, der nach einer Alkalisierungsbehandlung aus raffinierter Baumwolle hergestellt wird, wobei Epoxidpropan und Methylchlorid durch eine Reihe von Reaktionen als Veretherungsmittel verwendet werden. Der Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 1,2 bis 2,0. Seine Eigenschaften unterscheiden sich je nach Anteil des Methoxy- und Hydroxypropylgehalts.
(1) Hydroxypropylmethylcellulose ist in kaltem Wasser leicht löslich, in heißem Wasser jedoch schwer aufzulösen. Allerdings ist ihre Geltemperatur in heißem Wasser deutlich höher als die von Methylcellulose. Im Vergleich zu Methylcellulose ist auch die Löslichkeit in kaltem Wasser deutlich verbessert.
(2) Die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose hängt mit ihrem Molekulargewicht zusammen. Je höher das Molekulargewicht, desto höher die Viskosität. Die Temperatur beeinflusst auch die Viskosität. Bei steigender Temperatur nimmt die Viskosität ab. Der Effekt hoher Viskosität und Temperatur ist jedoch geringer als bei Methylcellulose. Die Lösung ist bei Raumtemperatur stabil.
(3) Die Wasserretention von HPMC hängt von der Zugabemenge und der Viskosität ab. Bei gleicher Zugabemenge ist die Wasserretentionsrate höher als bei Methylcellulose.
(4) Hydroxypropylmethylcellulose ist gegenüber Säuren und Basen stabil, und ihre wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 2 bis 12 stabil. Ätznatron und Kalkwasser haben wenig Einfluss auf ihre Leistung, aber Alkali kann ihre Auflösungsrate beschleunigen und die Viskosität verbessern. Hydroxypropylmethylcellulose ist gegenüber gewöhnlichen Salzen stabil, aber wenn die Konzentration der Salzlösung hoch ist, neigt die Viskosität der Hydroxypropylmethylcelluloselösung dazu, zuzunehmen.
(5) Hydroxypropylmethylcellulose kann mit wasserlöslichen makromolekularen Verbindungen gemischt werden, um eine gleichmäßige Lösung mit höherer Viskosität zu bilden. Wie Polyvinylalkohol, Stärkeether, Pflanzengummi usw.
(6) Hydroxypropylmethylcellulose weist eine bessere Enzymresistenz als Methylcellulose auf und die Möglichkeit des enzymatischen Abbaus ihrer Lösung ist geringer als bei Methylcellulose.
(7) Die Haftung von Hydroxypropylmethylcellulose an Mörtelkonstruktionen ist höher als die von Methylcellulose.
1.1.3 Hydroxyethylcellulose (HEC)
Die raffinierte Baumwolle wird durch Reaktion mit Ethylenoxid als Veretherungsmittel in Gegenwart von Aceton nach Alkalibehandlung hergestellt. Der Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 1,5 bis 2,0. Sie ist stark hydrophil und nimmt leicht Feuchtigkeit auf.
(1) Hydroxyethylcellulose ist in kaltem Wasser löslich, in heißem Wasser jedoch schwer aufzulösen. Die Lösung ist bei hohen Temperaturen stabil und weist keine Geleigenschaften auf. Sie kann bei mittleren und hohen Mörteltemperaturen lange Zeit verwendet werden, ihre Wasserretention ist jedoch geringer als die von Methylcellulose.
(2) Hydroxyethylcellulose ist gegenüber üblichen Säuren und Basen stabil. Alkali kann ihre Auflösung beschleunigen und ihre Viskosität leicht verbessern. Ihre Dispergierbarkeit in Wasser ist etwas schlechter als die von Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose.
(3) Hydroxyethylcellulose weist eine gute Wirkung gegen Absacken von Mörtel auf, hat jedoch eine lange Verzögerungszeit für Zement.
(4) Die Leistung der von einigen inländischen Unternehmen hergestellten Hydroxyethylcellulose ist aufgrund ihres hohen Wasser- und Aschegehalts erheblich geringer als die der Methylcellulose.
1.1.4 Carboxymethylcellulose
Der ionische Celluloseether wird aus Naturfasern (Baumwolle usw.) nach einer Alkalibehandlung unter Verwendung von Natriummonochloracetat als Veretherungsmittel und durch eine Reihe von Reaktionen hergestellt. Sein Substitutionsgrad beträgt im Allgemeinen 0,4 bis 1,4, und seine Leistung wird stark vom Substitutionsgrad beeinflusst.
(1) Carboxymethylcellulose ist stark hygroskopisch und enthält bei Lagerung unter allgemeinen Bedingungen eine große Menge Wasser.
(2) Die wässrige Carboxymethylcelluloselösung bildet kein Gel und die Viskosität nimmt mit steigender Temperatur ab. Wenn die Temperatur 50 °C übersteigt, ist die Viskosität irreversibel.
(3) Seine Stabilität wird stark vom pH-Wert beeinflusst. Im Allgemeinen kann es in Mörtel auf Gipsbasis verwendet werden, jedoch nicht in Mörtel auf Zementbasis. Bei hoher Alkalität geht die Viskosität verloren.
(4) Seine Wasserretention ist viel geringer als die von Methylcellulose. Es hat eine verzögernde Wirkung auf Gipsmörtel und verringert dessen Festigkeit. Der Preis von Carboxymethylcellulose ist jedoch deutlich niedriger als der von Methylcellulose.

2. Redispergierbares Polymerpulver
Redispergierbares Gummipulver wird durch Sprühtrocknung aus einer speziellen Polymerlotion hergestellt. Während der Verarbeitung werden Schutzkolloid und Antihärtungsmittel zu unverzichtbaren Zusatzstoffen. Das getrocknete Gummipulver besteht aus kugelförmigen Partikeln von etwa 80 bis 100 mm Größe. Diese Partikel können in Wasser löslich sein und eine stabile Dispersion bilden, die etwas größer ist als die ursprünglichen Lotionspartikel. Diese Dispersion bildet nach Dehydratisierung und Trocknung einen Film. Dieser Film ist wie die Filmbildung einer gewöhnlichen Lotion irreversibel und zersetzt sich bei Kontakt mit Wasser nicht in eine Dispersion.
Redispergierbares Gummipulver kann in Styrol-Butadien-Copolymer, tertiäres Ethylencarbonat-Copolymer, Ethylen-Essigsäure-Copolymer usw. unterteilt werden, und auf dieser Basis können organisches Silizium und Vinyllaurat gepfropft werden, um die Leistung zu verbessern. Durch verschiedene Modifizierungsmaßnahmen weist das redispergierbare Gummipulver unterschiedliche Eigenschaften auf, wie beispielsweise Wasserbeständigkeit, Alkalibeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und Flexibilität. Es enthält Vinyllaurat und organisches Silizium, die dem Gummipulver eine gute Hydrophobie verleihen können. Hochverzweigtes Ethylen-tertiäres Carbonat hat einen niedrigen Tg-Wert und eine gute Flexibilität. Die Anwendung dieser Pulver in Mörtel hat eine verzögernde Wirkung auf die Abbindezeit von Zement, aber die verzögernde Wirkung ist geringer als bei der direkten Anwendung einer ähnlichen Lotion. Im Gegensatz dazu ist die verzögernde Wirkung von Styrol-Butadien größer als die von Ethylen-Vinylacetat. Wenn die Dosierung zu gering ist, ist die Verbesserung der Mörtelleistung nicht offensichtlich.

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