Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) là một ether cellulose không ion được sử dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng, đặc biệt là vữa và thạch cao. Là một phụ gia, HPMC có thể cải thiện đáng kể các tính chất khác nhau của các vật liệu này, bao gồm khả năng làm việc, giữ nước, kháng nứt, v.v.
1. Tính chất hóa học và cấu trúc của HPMC
HPMC là một polymer bán tổng hợp thu được bằng cách sửa đổi các nhóm hydroxyl của cellulose thông qua methyl hóa và hydroxypropylation. Đơn vị cấu trúc cơ bản của nó là glucose, được kết nối bởi các liên kết β-1,4-glycosid. Chuỗi dài của cellulose cung cấp cho nó các đặc tính hình thành phim và chất kết dính tốt, trong khi sự ra đời của các nhóm methyl và hydroxypropyl cải thiện khả năng hòa tan và ổn định của nó.
Cấu trúc hóa học của HPMC cung cấp cho nó các đặc điểm sau:
Độ hòa tan trong nước: Nó có thể hòa tan nhanh trong nước lạnh để tạo thành chất lỏng nhớt trong suốt.
Điều chỉnh độ nhớt: Dung dịch HPMC có độ nhớt có thể điều chỉnh, phụ thuộc vào trọng lượng và nồng độ phân tử của nó.
Tính ổn định: Nó ổn định với axit và bazơ và có thể duy trì hiệu suất của nó trong phạm vi pH rộng.
2. Cơ chế của HPMC để cải thiện hiệu suất của vữa và thạch cao
(2.1). Cải thiện khả năng giữ nước
Việc giữ nước đề cập đến khả năng của vữa hoặc thạch cao để giữ nước, điều này rất quan trọng đối với quá trình hydrat hóa và làm cứng xi măng. HPMC cải thiện khả năng giữ nước thông qua các cơ chế sau:
Hiệu ứng hình thành phim: HPMC tạo thành một màng mỏng trong vữa hoặc thạch cao, làm chậm tốc độ bay hơi của nước.
Hấp thụ nước phân tử: Các phân tử HPMC có thể hấp thụ một lượng lớn nước, giảm mất nước trong quá trình xây dựng.
Giữ nước cao giúp bảo vệ hoàn toàn xi măng, do đó cải thiện sức mạnh và tính chất liên kết của vữa và thạch cao. Ngoài ra, nó cũng làm giảm sự hình thành các vết nứt do mất nước quá mức.
(2.2). Cải thiện khả năng làm việc
Khả năng làm việc đề cập đến hiệu suất hoạt động của vữa và thạch cao trong quá trình xây dựng, chẳng hạn như tính lưu loát và khả năng làm việc. Các cơ chế mà HPMC cải thiện khả năng làm việc bao gồm:
Cải thiện độ dẻo: HPMC cung cấp độ bôi trơn tốt, mang lại cho hỗn hợp độ dẻo và tính lưu động tốt hơn.
Ngăn chặn sự phân tách và phân tách: Hiệu ứng làm dày của HPMC giúp duy trì sự phân bố chẵn các hạt, ngăn ngừa sự phân tách hoặc phân tách trong vữa hoặc thạch cao.
Điều này làm cho vữa hoặc thạch cao dễ dàng hơn để làm việc trong quá trình xây dựng, cho phép ứng dụng và định hình thậm chí nhiều hơn, giảm khả năng chất thải và làm lại.
(2.3). Tăng khả năng chống nứt
Vữa và thạch cao có thể bị nứt do co rút khối lượng trong quá trình làm cứng và HPMC giúp giảm hiện tượng này:
Tính linh hoạt: Cấu trúc mạng được hình thành bởi HPMC trong vật liệu làm tăng tính linh hoạt của vữa và thạch cao, do đó hấp thụ và giảm căng thẳng.
Sấy khô đồng đều: Vì HPMC cung cấp khả năng giữ nước tốt, nước có thể được giải phóng đều, giảm thay đổi về thể tích trong quá trình sấy khô.
Những tính chất này làm giảm khả năng hình thành vết nứt và cải thiện độ bền của vật liệu.
3. Ví dụ về các ứng dụng HPMC trong vữa và thạch cao
(3.1). Chất kết dính gạch
Trong chất kết dính gạch, HPMC cung cấp khả năng giữ nước tuyệt vời và các đặc tính chống trượt, cho phép gạch tuân thủ vững chắc chất nền và duy trì khả năng hoạt động xây dựng tốt.
(3.2). Vữa tự cấp độ
Vữa tự cấp độ đòi hỏi tính chất lỏng và tính chất tự nén cao. Khả năng điều chỉnh độ nhớt và lưu giữ nước cao của HPMC giúp đạt được các yêu cầu này, dẫn đến một bề mặt mịn.
(3.3). Thạch cao
HPMC làm tăng độ bám dính và khả năng chống nứt của thạch cao, đặc biệt là trong các ứng dụng dán tường bên ngoài, và có thể chống lại vết nứt và rơi ra do các yếu tố môi trường khác nhau.
4. Các biện pháp phòng ngừa cho việc sử dụng HPMC
(4.1). Cách sử dụng
Lượng HPMC được sử dụng trong vữa và thạch cao thường là một lượng nhỏ về tỷ lệ phần trăm trọng lượng, chẳng hạn như 0,1% đến 0,5%. Quá nhiều HPMC sẽ dẫn đến độ nhớt quá mức và ảnh hưởng đến khả năng làm việc; Quá ít sẽ làm cho nó khó cải thiện đáng kể hiệu suất.
(4.2). Khả năng tương thích với các chất phụ gia khác
Khi sử dụng HPMC, cần phải xem xét khả năng tương thích với các chất phụ gia hóa học khác (như giảm nước, chất xâm nhập, v.v.) để đảm bảo rằng không có phản ứng hóa học bất lợi nào xảy ra hoặc hiệu suất cuối cùng của vật liệu bị ảnh hưởng.
Là một phụ gia hóa học quan trọng, việc áp dụng HPMC trong vữa và thạch cao giúp cải thiện đáng kể khả năng giữ nước, khả năng làm việc và kháng nứt. Những cải tiến này không chỉ tăng cường hiệu quả xây dựng và chất lượng vật liệu, mà còn cải thiện độ bền và độ tin cậy của dự án. Trong các ứng dụng cụ thể, bằng cách điều chỉnh hợp lý liều lượng và tỷ lệ của HPMC, hiệu suất của vữa và thạch cao có thể được tối ưu hóa một cách hiệu quả.
Thời gian đăng: Tháng 2-17-2025