纖維素醚保水性與粘度的關(guān)系

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2021-12-03

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　　纖維素醚的保水性：在建筑材料特別是干粉砂漿的生產(chǎn)中，纖維素醚發(fā)揮著不可替代的作用，特別是在特種砂漿（改性砂漿）的生產(chǎn)中，更是不可缺少的重要組成部分。水溶性纖維素醚在砂漿中的重要作用主要有三個(gè)方面，一是優(yōu)良的保水能力，二是對(duì)砂漿稠度和觸變性的影響，三是與水泥的相互作用。纖維素醚的保水作用，取決于基層的吸水性，砂漿的組成，砂漿的層厚，砂漿的需水量，凝結(jié)材料的凝結(jié)時(shí)間。就纖維素醚本身的保水性則來(lái)自于纖維素醚本身的溶解性和去水化作用。眾所周知，纖維素分子鏈雖然含有大量水化性很強(qiáng)的OH基，但其本身并不溶于水，這是因?yàn)槔w維素結(jié)構(gòu)有高度的結(jié)晶性。單靠羥基的水化能力還不足以支付分子間強(qiáng)大的氫鍵和范德華力。所以在水中只溶脹不溶解，當(dāng)分子鏈中引入取代基時(shí)，不但取代基破壞了氫鏈，而且因相鄰鏈間取代基楔入而破壞鏈間氫鍵，取代基越大拉開(kāi)分子間距離越大。破壞氫鍵效應(yīng)越大，纖維素晶格膨化后，溶液進(jìn)入，纖維素醚成為水溶性，形成高粘度溶液。當(dāng)溫度升高時(shí)，高分子水化作用減弱，而鏈間的水被逐出。當(dāng)去水作用充分時(shí)，分子開(kāi)始聚集，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠折出。

　　影響砂漿的保水性的因素包括纖維素醚粘度，添加量，顆粒細(xì)度和使用溫度。
　　纖維素醚的粘度越大保水性能越好。黏度是纖維素性能的重要參數(shù)，目前不同的纖維素生產(chǎn)商采用不同的方法和儀器來(lái)測(cè)定纖維素的黏度，主要方法有Haake Rotovisko、Hoppler、Ubbelohde和Brookfield等。對(duì)于同一種產(chǎn)品，用不同方法測(cè)得的黏度結(jié)果差別很大，有的甚至是成倍的差異。因此，比較黏度時(shí)，一定要在同一種測(cè)試方法之間進(jìn)行，包括溫度、轉(zhuǎn)子等。

　　一般來(lái)說(shuō)，黏度越高，保水效果越好。但黏度越高，纖維素的分子量越高，其溶解性能就會(huì)相應(yīng)降低，這對(duì)砂漿的強(qiáng)度和施工性能有負(fù)面的影響。黏度越高，對(duì)砂漿的增稠效果越明顯，但并不是正比的關(guān)系。黏度越高，濕砂漿會(huì)越黏，既施工時(shí)，表現(xiàn)為粘刮刀和對(duì)基材的黏著性高。但對(duì)濕砂漿本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的增加幫助不大。既施工時(shí)，表現(xiàn)為抗下垂性能不明顯。相反，一些中低黏度但經(jīng)過(guò)改性的甲基纖維素醚則在改善濕砂漿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有優(yōu)異的表現(xiàn)。