سری MP Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC): "اصلاح کننده" در صنعت ساخت و ساز چگونه به عملکرد عالی می رسد؟

1. ساختار مولکولی و مکانیسم عمل
راز عملکرد سری MP HPMC از طراحی مولکولی منحصر به فرد آن ناشی می شود. به عنوان یک اتر سلولز غیر یونی ، با اصلاح اتر از سلولز طبیعی ساخته می شود. هیدروکسی پروپیل (-och₂chohch₃) و متیوکسی (-och₃) که به طور مساوی بر روی زنجیره مولکولی توزیع می شوند ، آن را به خواص آمفیفیلیک می بخشد-این آبگریز زنجیره اصلی سلولز را حفظ کرده و خواص آبگریز متوسط ​​را از طریق گروه اتر معرفی می کند. این درجه دقیقاً متعادل تعویض (محتوای متیوکسی 19-24 ٪ ، محتوای هیدروکسی پروپوکسی 4-12 ٪) آن را تحت مقادیر مختلف pH (2-12) پایدار و سازگار با مصالح ساختمانی مختلف بدون خطر لخته سازی می کند.

مکانیسم احتباس آب نشان دهنده خرد جسمی HPMC است. هنگامی که محصولات سری MP در آب حل می شوند ، گروه های قطبی روی زنجیره های مولکولی آنها مولکول های آب را از طریق پیوندهای هیدروژن ضبط می کنند و در عین حال زنجیره های مولکولی کشیده می شوند تا یک ساختار شبکه سه بعدی را تشکیل دهند و آب آزاد را به آب محدود تبدیل کنند. این اثر می تواند میزان احتباس آب ملات تازه را از 75-85 ٪ معمولی به بیش از 95 ٪ افزایش دهد ، تبخیر و مهاجرت آب را به تأخیر بیندازد و محیطی ایده آل برای واکنش هیدراتاسیون سیمان ایجاد کند. مطالعات نشان داده اند که میزان از دست دادن آب 24 ساعته ملات با 0.3 ٪ MP-HPMC 60-70 ٪ پایین تر از نمونه های خالی است که به طور قابل توجهی ترک های انقباض پلاستیکی را کاهش می دهد.

از نظر تنظیم رئولوژیکی ، HPMC توانایی نازک شدن برشی را نشان می دهد. در حالت استاتیک ، زنجیرهای مولکولی با یکدیگر درگیر می شوند تا یک ساختار ژل ضعیف را تشکیل دهند و نیروی تعلیق کافی را برای جلوگیری از رسوبات کل فراهم می کنند. هنگامی که در معرض نیروهای برشی مانند هم زدن و پمپاژ قرار می گیرند ، زنجیرهای مولکولی در امتداد جهت جریان قرار می گیرند و ویسکوزیته فوراً 50-70 ٪ کاهش می یابد و از ساخت و ساز صاف اطمینان می یابد. پس از برداشتن نیروی برشی ، ساختار شبکه به سرعت بهبود می یابد. این "برگشت پذیری برشی" MP-HPMC را به یک تنظیم کننده ایده آل تیکسوتروپیک تبدیل می کند. آزمایش های رئولوژیکی نشان می دهد که شاخص بازیابی تیکسوتروپیک گچ حاوی 0.2 ٪ MP-20000 می تواند به 92 ٪ برسد ، بسیار فراتر از استاندارد صنعت.

جوهر شیمیایی اثر عقب مانده ، جذب انتخابی مولکول های HPMC بر روی سطح ذرات سیمان است. گروه اتر آن یک مجتمع با C₃A (Tricalcium aluminate) برای تأخیر در تشکیل سولفونات کلسیم تشکیل می دهد ، در حالی که گروه هیدروکسیل یک پیوند هیدروژن را با محصول هیدراتاسیون C₃S (Tricalcium Silicate) تشکیل می دهد تا میزان بارش ژل CSH را کنترل کند. این اثر دوگانه اجازه می دهد تا زمان تنظیم 2-8 ساعت (بسته به دوز) تمدید شود ، و پشتیبانی فنی کلیدی را برای ساخت محیط با درجه حرارت بالا و ریختن با حجم بزرگ فراهم می کند.

2. ویژگی های محصول و مزایای عملکرد
سری MP HPMC از طریق درجه بندی دقیق ویسکوزیته نیازهای متنوعی را برآورده می کند. از ویسکوزیته کم MP-400 (400MPa · S) گرفته تا ویسکوزیته فوق العاده MP-200000 (200،000MPa · S) ، 8 شیب استاندارد تشکیل می شود و هر درجه با یک سناریوی کاربرد خاص مطابقت دارد: MP-400 برای خمپاره های سطح خود که نیاز به سیالیت بالا دارند مناسب است. MP-4000 یک انتخاب ایده آل برای چسب کاشی است. MP-15000 برای گچ کاری لایه ضخیم طراحی شده است. این استراتژی تقسیم بندی کاربران را قادر می سازد تا عملکرد مواد را با نیازهای ساختمانی به طور دقیق مطابقت دهند و از زباله های هزینه ناشی از طراحی بیش از حد جلوگیری کنند. آزمایشات نشان می دهد که MP-HPMC به درستی انتخاب شده می تواند عملکرد مواد را 30-50 ٪ بهبود بخشد و در عین حال میزان کل مواد افزودنی را 15-20 ٪ کاهش دهد.

سازگاری دما مزیت برجسته سری MP است. طراحی دمای ژل منحصر به فرد (قابل تنظیم از 60-90 درجه سانتیگراد) آن را قادر می سازد تا در تابستان عملکرد پایدار را در دمای بالا حفظ کند ، در حالی که HPMC معمولی به دلیل ژل بالاتر از 45 درجه سانتیگراد شکست می خورد. هنگامی که دمای محیط به نقطه بحرانی بالا می رود ، زنجیره مولکولی MP-HPMC ذرات ژل میکروسکوپی را از طریق کم آبی و کوچک شدن تشکیل می دهد ، به طور موقت عملکرد احتباس آب را "انجماد" می کند. پس از افت دما ، فعالیت را حل و برگشت می کند. این ویژگی تغییر فاز برگشت پذیر به ویژه برای مناطقی که اختلاف درجه حرارت زیادی دارند مناسب است. آزمایش های میدانی نشان می دهد که عملکرد ساخت و ساز ملات گچ حاوی MP-HPMC در 50 درجه سانتیگراد معادل محصولات معمولی در دمای 30 درجه سانتیگراد است.

در مقایسه با محصولات رقیب ، سری MP در عملکرد حلالیت به موفقیت رسیده است. از طریق یک فرآیند خاص برای تصفیه سطح (گلیوکسالاسیون) ، پراکندگی آن 50 ٪ افزایش می یابد ، پدیده "چشم ماهی" به <5/10 گرم کاهش می یابد ، و زمان انحلال کامل در آب سرد به 15-20 دقیقه کاهش می یابد (محصولات معمولی به 30-45 دقیقه نیاز دارند). قابل توجه تر ضد تجزیه پذیری آن است-الگوی ویژه جایگزینی زنجیره مولکولی ، شناسایی و تجزیه آن را برای میکروارگانیسم ها دشوار می کند و میزان از دست دادن ویسکوزیته در طول ذخیره سازی <5 ٪ در سال است که بسیار پایین تر از استاندارد صنعت 10-15 ٪ است. این ثبات یک دوره تضمین کیفیت تا 18 ماه را برای ملات خشک از پیش تعیین شده فراهم می کند.

خصوصیات هم افزایی کامپوزیت MP-HPMC را هسته بهینه سازی فرمول می کند. اثر هم افزایی با فیبر PVA 3 بار مقاومت در برابر ترک را افزایش می دهد. ترکیب با اتر نشاسته ، 40 ٪ ملات را کاهش می دهد. و ترکیب با پودر لاتکس قدرت پیوند را 50-80 ٪ افزایش می دهد. این حالت هم افزایی "1 N" طراحان مواد را قادر می سازد تا با ساده ترین فرمول به پیچیده ترین عملکرد دست یابند. تجزیه و تحلیل هزینه و فایده نشان می دهد که هزینه جامع سیستم چند منظوره با استفاده از MP-HPMC 25-35 ٪ پایین تر از استفاده از مواد افزودنی تک عملکردی است ، در حالی که نقاط کنترل فرآیند تولید را بیش از 50 ٪ ساده می کند.

3.
در زمینه گچ کاری دیواری ، MP-HPMC استاندارد جدیدی را برای کیفیت ساخت و ساز ایجاد کرده است. اضافه کردن 0.1-0.2 ٪ از MP-15000 می تواند باعث شود ملات گچ سنتی عملکرد کاملاً جدیدی داشته باشد: میزان احتباس آب 98 ٪ برای جلوگیری از توخالی ناشی از جذب بیش از حد آب لایه پایه. شاخص thixotropic ＞ 90 ٪ برای اطمینان از ساخت لایه ضخیم (تک پاس تا 20 میلی متر) بدون چسباندن. خواص تنظیم آهسته 120-150 دقیقه زمان کار را فراهم می کند ، که برای انجام عملیات مداوم در منطقه بزرگ کافی است.

در سیستم چسباندن کاشی ، سری MP ترکیب کاملی از علم پیوند و کنترل رئولوژیکی را نشان می دهد. MP-8000 با هدف جذب کم آب کاشی های گلدان ، دو مشکل اصلی صنعت را با تمدید زمان باز (تا 30 دقیقه) و تقویت مقاومت در برابر لغزش (<0.5 میلی متر) حل می کند. برای سنگ سنگین ، MP-12000 نیروی پیوند مرطوب> 1.5N/mm² را فراهم می کند ، که برای مقاومت در برابر بار اولیه نصب نمای کافی است. ابتکاری ترین عملکرد بافر استرس آن است - فاز HPMC ، که مدول الاستیک آن 2 مرتبه از بزرگی پایین تر از ماتریس سیمان است ، می تواند استرس داخلی ایجاد شده توسط تغییر شکل دما را جذب کند و تعداد چرخه های شوک حرارتی سیستم را به بیش از 200 بار افزایش دهد.

عملکرد دقیق مواد خود تراز از تنظیم رئولوژیکی MP-HPMC جدا نیست. MP-400 انتخاب شده به تعادل سه گانه با دوز کم (0.05-0.1 ٪) دست می یابد: سیالیت اولیه ≥140 میلی متر برای اطمینان از توانایی تسطیح. 20 دقیقه از دست دادن سیالیت <5 میلی متر برای اطمینان از تداوم ساخت و ساز ؛ مقاومت فشاری 24 ساعته> 12MPa برای برآورده کردن نیازهای اولیه بار. این تعادل ظریف اجازه می دهد تا ضخامت لایه خود تراز در محدوده دقیق 2-5 میلی متر کنترل شود و بیش از 40 ٪ از مواد را نجات دهد. تشخیص فلات لیزر نشان می دهد که اختلاف ارتفاع سطح پروژه با استفاده از این فناوری 2mm 2mm/2m است و نیازهای معیار کفپوش اپوکسی را برآورده می کند.

در زمینه ملات تزئینی ، سری MP به ماده "نشاط" می دهد. با تنظیم دوز MP-6000 (0.3-0.5 ٪) ، بافت های مختلف سطح از ظریف و صاف به خشن و ساده می توانند حاصل شوند. هنگامی که با رنگدانه های اکسید آهن ترکیب می شود ، پراکندگی خمیر رنگی عالی آن باعث ایجاد اختلاف رنگ دسته ای ΔE <1.0 (غیرقابل تشخیص برای چشم غیر مسلح) می شود. شگفت انگیزترین چیز مقاومت در برابر آب و هوا و دوام آن است - پس از 5000 ساعت آزمایش پیری شتاب UV ، میزان تغییر رنگ ملات تزئینی حاوی MP -HPMC تنها 1/3 از محصولات معمولی است و اطمینان حاصل می کند که رنگ نمای ساختمان به مدت ده سال جدید است. این عملکرد چرخه نوسازی را از 5-8 سال سنتی به بیش از 15 سال گسترش می دهد.

4. نقاط ذخیره سازی سری MP هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)
انتخاب بسته بندی اولین خط دفاع برای ذخیره سازی است. MP-HPMC باید در کیسه های کامپوزیت سه لایه (PP بیرونی بافته شده برای فویل ضد رطوبت ، آلومینیوم میانی برای فیلم ضد اکسیژن ، داخلی PE برای ضد گرد و غبار) بسته بندی شود ، با زیپ های قابل احتراق و کارتهای نشانگر رطوبت (تغییر رنگ> 60 ٪ RH) در مهر و موم. این بسته بندی حرفه ای دارای ماندگاری ضد رطوبت 24 ماه در 25 ℃/65 ٪ RH است ، در حالی که کیسه های PE معمولی فقط 6-8 ماه می توانند دوام بیاورند. داده های انبارداری نشان می دهد که میزان از دست دادن ویسکوزیته HPMC در بسته بندی کامپوزیت قبل از استفاده <3 ٪ است که بسیار پایین تر از 10-15 ٪ بسته بندی ساده است.

کنترل محیط زیست باید از "سه اصل اجتناب" پیروی کند: از رطوبت (رطوبت نسبی <65 ٪) خودداری کنید ، از گرما (دما <30 ℃) خودداری کنید و از انباشت (پالت کردن لایه های 8) خودداری کنید. در شرایط ایده آل ، یک انبار ثابت و رطوبت ثابت (5 ± 20 ℃ ، 5 ± 50 ٪ RH) باید مجهز شود و یک قفسه ضد رطوبت 30 سانتی متری بر روی زمین تنظیم شود. در صورت محدود بودن شرایط ، حداقل یک محیط زیست محلی باید در یک انبار معمولی تنظیم شود - برای ایجاد میکروکلیم ، از دستگاه خشک کن فیلمهای پلاستیکی فیلم سیلیس (5 کیلوگرم در هر تن مواد) استفاده کنید. آزمایشات مقایسه ای نشان می دهد که عملکرد MP-HPMC که به مدت 18 ماه تحت این محافظت ساده ذخیره می شود ، هنوز بهتر از نمونه های ذخیره شده به مدت 6 ماه بدون محافظت است.

فرآیند پیش درمانی مستقیماً بر اثر استفاده تأثیر می گذارد. انحلال صحیح باید در سه مرحله انجام شود: قبل از پراکندگی (مخلوط کردن خشک پودر خشک و سایر اجزای به مدت 2-3 دقیقه) ، نفوذ آب سرد (به آرامی اضافه کردن زیر همزن برای جلوگیری از خوردن) و انحلال کامل (به مدت 10 دقیقه ایستاده برای تثبیت اثر "پس از تحمل"). برای نمرات ویسکوزیته بالا (> 40000MPa · ثانیه) ، توصیه می شود از یک روش انحلال درجه بندی شده استفاده کنید - ابتدا بخشی از آب را برای تهیه مشروبات الکلی 10 ٪ استفاده کنید و سپس به غلظت هدف رقیق شوید. این روش می تواند مدت زمان انحلال را 50 ٪ کوتاه کند و مصرف انرژی را 40 ٪ کاهش دهد. داده های نظارت بر کیفیت نشان می دهد که دامنه نوسان ویسکوزیته محلول HPMC که به صورت استاندارد حل می شود کمتر از 5 ± است ، در حالی که نوسانات نمونه مستقیم حل شده 15-20 ± است.

رسیدگی غیر طبیعی به دانش حرفه ای نیاز دارد. هنگامی که جمع شدن جزئی یافت می شود ، می توان از طریق صفحه نمایش 40 مشبک شد و سپس همچنان مورد استفاده قرار گرفت (از دست دادن کارایی <5 ٪). اگر به طور جدی مرطوب باشد (محتوای آب> 5 ٪) ، برای بازگرداندن عملکرد باید 2-3 ساعت زیر 60 ℃ گردش خون گرم شود. دشوارترین چیز ژل محلی ناشی از دمای بالا است و سپس یک روش خنک کننده شیب مورد نیاز است - ابتدا مواد را به مدت 24 ساعت به یک محیط 10-15 منتقل کنید و سپس به تدریج درجه حرارت را برای استفاده به 25 ℃ برگردانید. سوابق نشان می دهد که اجرای صحیح این اقدامات نجات می تواند ارزش استفاده بیش از 85 ٪ از مواد غیر طبیعی را بازگرداند و از از دست دادن اقتصادی خراش مستقیم جلوگیری کند. $ $