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。

　　一般來說，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)。