Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) je polymérna zlúčenina, ktorá sa bežne používa pri stavebníctve, medicíne, potravinách a iných oblastiach. Vďaka svojej vynikajúcej zadržaní vody zohráva dôležitú úlohu v cementovej malty, tmelovom prášku, povlakoch a farmaceutických prípravkoch. Udržanie vody HPMC je ovplyvnené viacerými faktormi, vrátane jeho molekulárnej štruktúry, stupňa substitúcie, viskozity, pridaného množstva, teploty okolia, absorpcie vody substrátu a formulácie.
1. Vplyv molekulárnej štruktúry a stupňa substitúcie
HPMC pozostáva z celulózovej kostrovej štruktúry a metoxy (–och₃) a hydroxypropoxie (–och₂chohch₃) substituentov a jej stupeň substitúcie zohráva kľúčovú úlohu pri zadržiavaní vody. Prítomnosť substituentov zvyšuje hydrofilitu HPMC a zároveň ovplyvňuje jeho rozpustnosť a vlastnosti tvoriace filmy. Všeobecne povedané, čím vyšší je stupeň hydroxypropylovej substitúcie, tým silnejšia je hydrofilita a zadržiavanie vody HPMC. Vyšší obsah metoxy pomáha zlepšovať rozpustnosť, čo uľahčuje uzamknutie vody a spomaľuje rýchlosť odparovania vody.
2. Účinok viskozity
Viskozita HPMC je dôležitým parametrom na meranie reologických vlastností jeho roztoku, zvyčajne vyjadreného ako viskozita 2% vodného roztoku (MPA · S). Roztok tvorený HPMC s vysokou viskozitou je hustejší a môže tvoriť stabilnejší vodný film na povrchu materiálu, ktorý odkladá odparovanie a prenikanie vody a zlepšuje kapacitu zadržiavania vody. Roztok HPMC s nízkou viskozitou má silnú plynulosť a je vhodný pre aplikačné prostredia, ktoré vyžadujú rýchle uvoľňovanie vody. Preto v oblastiach, ako je stavba malty, HPMC s vysokou viskozitou vedie k zlepšeniu zadržiavania vody, zatiaľ čo HPMC s nízkou viskozitou je vhodná pre aplikačné scenáre, ktoré si vyžadujú rýchlejšie sušenie.
3. Účinok sumy pridania
Výkon retencie vody HPMC sa zvyšuje so zvýšením množstva pridania, ale čím lepšie. Primerané množstvo HPMC môže tvoriť stabilný hydratačný film v malty alebo poťahovacom systéme, znížiť rýchlu stratu vody a zlepšiť stavebnosť stavebníctva. Nadmerné použitie však môže viesť k nadmernej viskozity a ovplyvniť stavebný výkon, ako je zníženie plynulosti malty a predĺženie času stanovovania. Preto je potrebné v praktických aplikáciách komplexne zvážiť množstvo HPMC, aby sa dosiahol najlepší účinok na udržanie vody.
4. Vplyv okolitej teploty
Teplota má významný vplyv na zadržiavanie vody HPMC. Pri vysokej teplote sa voda rýchlejšie odparuje a voda v malty alebo farbe sa ľahko stratí, čo vedie k zníženiu stavebného výkonu. HPMC má určité vlastnosti tepelného gélu. Keď presahuje svoju teplotu gélu, zráža vodu, ktorá ovplyvní účinok na zadržiavanie vody. Preto v horúcom alebo suchom prostredí je potrebné zvoliť vhodné odrody HPMC a primerane zvýšiť jeho pridanie, aby sa zabezpečilo zadržiavanie vody. Okrem toho sa môžu prijať opatrenia, ako je krytie a mokré vytvrdzovanie, na zníženie straty vody.
5. Rýchlosť absorpcie vody substrátu
Rôzne substráty majú rôzne kapacity absorpcie vody, ktoré ovplyvnia aj výkonnosť vody HPMC. Substráty s vysokou absorpciou vody, ako sú tehly, sadry, atď., Rýchlo absorbujú vodu, znížia vodu v malty alebo tmelovej vrstve a ovplyvnia výkonnosť a konštrukciu. V tomto prípade môže HPMC s vysokou viskozitou vytvárať na povrchu odolnejší film zadržaného vodou na zníženie straty vody. Okrem toho môže tiež zlepšiť celkový výkon zadržania vody primerané úpravy vzorca, ako je pridanie činidiel na zadržanie vody alebo zníženie rýchlosti absorpcie vody na substráte.
6. Vplyv formulácie
HPMC zvyčajne spolupracuje s inými komponentmi v maltách, tmelových alebo poťahovacích systémoch a jeho zadržanie vody bude ovplyvnené celkovou formuláciou. Napríklad podiel cementu, vápna, hydratovanej sadry a iných cementových materiálov v cementovej malty priamo ovplyvňuje rýchlosť hydratačnej reakcie a kapacitu zadržania vody. Použitie prímesí, ako sú látky, ktoré sa zaoberajú vzduchom, zahusťovadlá a vlákna, ovplyvní aj stav distribúcie HPMC, čím sa zmení jeho účinok na udržanie vody. Preto je pri navrhovaní formulácie potrebné komplexne zvážiť interakciu medzi HPMC a inými zložkami na optimalizáciu konečného výkonu zadržania vody.
Zadržanie vody HPMC je ovplyvnené mnohými faktormi vrátane molekulárnej štruktúry, stupňa substitúcie, viskozity, pridaného množstva, teploty okolitého okolia, rýchlosti absorpcie vody substrátu a formulačného systému. V konkrétnych aplikáciách je potrebné zvoliť príslušnú odrodu HPMC a pridanie podľa rôznych prostredí používania a vlastnosti materiálu, aby sa dosiahol najlepší účinok na udržanie vody. Úprava vzorca a procesu v kombinácii so stavebnými podmienkami môže okrem toho ďalej optimalizovať výkonnosť vody a zlepšiť účinok kvality a použitia konečného produktu.
Čas príspevku: február-2015