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纤维素醚在水泥基材料中的应用

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纤维素醚在水泥基材料中的应用

发布日期:2017-12-08 作者: 点击:

一、 纤维素醚的分类


       根据醚取代基化学结构的不同,纤维素醚可分为阴离子型、阳离子型和非离子型醚。离子型纤维素醚主要有羧甲基纤维素醚(CMC);非离子型纤维素醚主要有甲基纤维素醚(MC)、羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)和羟乙基纤维素醚(HC)等。非离子型醚又分为水溶性醚和油溶性醚,在砂浆产品中主要使用非离子型水溶性醚。在钙离子存在情况下,离子型纤维素醚不稳定,故在以水泥、熟石灰等为胶结材料的干混砂浆产品中很少使用。而非离子水溶性纤维素醚因具有悬浮稳定性和保水作用,被广泛应用在建材工业中。


       根据醚化过程中所选用的醚化剂的不同,纤维素醚产品有甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、苄基氰乙基纤维素和苯基纤维素等种类。


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二、 纤维素醚的化学性质


       每种纤维素醚都具有纤维素的基本结构---脱水葡萄糖结构。在生产纤维素醚的过程中,先将纤维素纤维在碱性溶液中加热,接着用醚化剂处理,纤维状反应产物经提纯、粉磨而形成一定细度的均匀粉末。


       MC的生产过程中仅使用氯化甲烷作醚化剂;生产HPMC除了使用氯化甲烷外,还使用环氧丙烯来获取羟丙基取代基团。各种纤维素醚具有不同的甲基和羟丙基取代率,因而影响到纤维素醚溶液的有机相溶性和热凝胶温度等性能。



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三、纤维素醚的溶解特性


        贵州纤维素醚的溶解特性对于水泥砂浆的工作性有很大的影响。纤维素醚能够用来改善水泥砂浆的黏聚性和保水性,但这依赖于纤维素醚能够完全充分地溶解于水中。影响纤维素醚溶解的因素主要有溶解时间、搅拌速度和粉末细度等。


2.4 纤维素醚在水泥砂浆中的作用


      纤维素醚作为水泥砂浆的一种重要添加剂,其作用体现在以下几个方面。


(1) 改善砂浆和易性,提升砂浆粘稠度。


      掺入纤维素醚可以防止砂浆离析,获得均匀一致的可塑体。例如,掺入HEMC、HPMC等便于薄层砂浆和抹灰砂浆的摊铺。纤维素醚的增稠效果主要取决于:聚合度、剪切速率、温度、纤维素醚的浓度和溶解盐的浓度等。


(2)具有引气作用。


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      由于纤维素醚中引入了烷基基团,使纤维素醚水溶液的表面能降低,容易使掺加纤维素醚的砂浆在搅拌过程中引入稳定、均匀、细小的气泡。引入气泡不仅可以起到“滚珠效应”,使砂浆的施工性能得到改善,而且可以降低砂浆的湿密度,有助于降低砂浆的导热系数。但含气量增加后,砂浆的抗压、抗折和粘结强度同时会受到较大程度的负面影响,这一点应引起重视。


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