纤维素醚行业全解

发布时间:2018-06-26 10:33:04




导读:纤维素醚(CelluloseEther)是由纤维素经过一种或几种醚化剂的醚化反应和干燥粉磨而成。根据醚取代基化学结构的不同,纤维素醚可分为阴离子型、阳离子型和非离子型醚。离子型纤维素醚主要有羧甲基纤维素醚(CMC);非离子型纤维素醚主要有甲基纤维素醚(MC)、羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)和羟乙基纤维素醚(HC)等。非离子型醚又分为水溶性醚和油溶性醚,在砂浆产品中主要使用非离子型水溶性醚。在钙离子存在情况下,离子型纤维素醚不稳定,故在以水泥、熟石灰等为胶结材料的干混砂浆产品中很少使用。而非离子水溶性纤维素醚因具有悬浮稳定性和保水作用,被广泛应用在建材工业中。

1、纤维素醚的化学性质

每种纤维素醚都具有纤维素的基本结构---脱水葡萄糖结构。在生产纤维素醚的过程中,先将纤维素纤维在碱性溶液中加热,接着用醚化剂处理,纤维状反应产物经提纯、粉磨而形成一定细度的均匀粉末。

MC的生产过程中仅使用氯化甲烷作醚化剂;生产HPMC除了使用氯化甲烷外,还使用环氧丙烯来获取羟丙基取代基团。各种纤维素醚具有不同的甲基和羟丙基取代率,因而影响到纤维素醚溶液的有机相溶性和热凝胶温度等性能。

2、纤维素醚的应用场景

纤维素醚是一种非离子型半合成的高分子聚合物,具有水溶性和溶剂性两种,在不同行业中所引起的作用是不同的,比如在化学建材中,它具有以下复合作用:

①保水剂 ②增稠剂 ③流平性 ④成膜性 ⑤粘结剂

(1)乳胶漆中:

在乳胶漆行中,要选择羟乙基纤维素中,等粘度的一般规格为RT30000-50000cps,它与HBR250规格相对应,参考用量一般是1、5‰-2‰左右。羟乙基在乳胶漆中的主要作用,就是增稠,防止颜料凝胶化,有助于颜料的分散,胶乳,的稳定,并可以提高组份的粘度,有助于施工的流平性能:羟乙基纤维素使用比较方便,冷水、热水都可以溶解,并且不受pH值的影响,在pH值2一12之间都可以安心使用,使用的方法是由以下三种: I、直接在生产中加入: 此方法应该选择羟乙基纤维素延迟型的,溶解时间在30分钟以上的羟乙基纤维素,其使用步骤如下:①于备有高应切搅拌器的容器内力口人定量的纯净水②开始低速不停的搅拌,同时慢慢地把羟乙基均匀的加入溶液中③继续搅拌至所有颗粒物料湿透④加入其它助剂和碱性添加剂等⑤搅拌至所有羟乙基完全溶解,再加入配方中的其它组份,研磨到成品为止。Ⅱ、配备母液侯用:此方法可选择速溶型,并且具有防霉效果纤维素。此方法的优点是有较大的灵活性,可以直接加入乳胶漆中,配制方法同①--④步骤相同。Ⅲ、配成粥状物侯用: 由于有机溶剂对羟乙基来说是不良溶剂(不溶)因此可用这些溶剂配制粥状物。最常用有机溶剂是乳胶漆配方中的有机液体,如乙二醇、丙二醇和成膜剂(如二乙二醇丁基醋酸脂),粥状物羟乙基纤维素可以直接加入漆中,加入后仍继续搅拌至完全溶解为止。

(2)刮墙腻子中:

目前,我国在大部分城市耐水、耐擦洗的环保型腻子已基本被人们所重视,在前几年间,由于用建筑胶水做成的腻子放射出甲醛气体损害人们的身体健康,建筑胶水是用聚乙烯醇和甲醛进行缩醛反应制的。所以这种材料逐渐被人们淘汰,而替代此材料的就是纤维素醚系列产品,也就是说发展环保建材,纤维素是目前唯一的一种材料。在耐水腻子中又分为干粉腻子和腻子膏两种,这两种腻子中一般要选择改性甲基纤维素和羟丙基甲基两种,粘度规格一般在30000-60000cps之间最宜,在腻子中纤维素的主要作用就是保水、粘结、润滑等作用。由于各个厂家的腻子配方不一样,有的是灰钙、轻钙、白水泥等,有的是石膏粉、灰钙、轻钙等,所以两种配方选择纤维素的规格粘度及其渗入量也不一样,一般的加入量为2‰-3‰左右。 在刮墙腻子施工中,由于墙体基面都有一定的吸水性(砖墙的吸水率为13%,混凝土为3-5%),再加上外界的蒸发,所以如果腻子失水过快,就会导致裂纹或脱粉等现象,从而使腻子的强度削弱,为此,加入纤维素醚后就会解决此间题。但是填充料的质量,特别是灰钙的质量也是极其重要的。由于纤维素具有较高的粘度,从而也增强了腻子的浮着力,也避免了施工中的流挂现象,并且刮起来之后比较舒畅、省力等。在于粉腻子中纤维素醚要适当多加厂点,它的生产,使用都比较方便,填充料与助剂进行干粉均匀混合即可,施工也比较便捷,现场配水,用多少配多少。

(3)混凝土砂浆:

在混凝土砂浆中,真正达到最终强度,必须使水泥完全水化反应才行,特别是在夏季施工中,混凝土砂浆水失过快,采取完全水化的措施就养护撒水,此方法一是造成水资源浪费和操作不便,关键的是水只是在表面,而内部水化仍然还是不完全,所以解决此问题的方法,在砂浆混凝土中加八保水剂纤维素一般选择羟丙基甲基或甲基纤维素,粘度规格在20000--60000cps之间,添加量为2%--3%。左右,保水率可提高到85%以上,在砂浆混凝土中的使用方法为干粉均匀混合后力口入水即可。

(4)粉刷石膏、粘结石膏、嵌缝石膏中:

随着建筑业的飞速发展,人们对新型建材的需求也日异增加,由于人们对环保意识的增加和施工效率的不断提高,胶凝材料石膏制品得到了飞速发展。目前最常见的石膏制品有粉刷石膏、粘结石膏、嵌石膏、磁砖粘结剂等。粉刷石膏是一种质量优良的内墙与顶板抹灰材料,用它抹的墙面细腻光滑,不掉粉与基底粘结牢固,无开裂脱落现象,并具有防火功能;粘结石膏是一种新型建筑轻板粘结剂,是以石膏为基材,加人多种添力口剂而制成的粘体材料,它适用于各类无机建筑墙体材料之间的粘结,具有无毒、无味,早强快凝、粘结牢等特点,是建筑板、块施工配套材料;石膏填缝剂是石膏板材之间缝隙填充料以及墙面、裂缝的修补填充物。这些石膏制品具有一系列不同功能,除了石膏和相关填料起作用外,关键的问题是添加的纤维素醚助剂起着主导作用。由于石膏分为有无水石膏及半水石膏之分,不同的石膏对产品的性能影响不同,所以增稠、保水、缓凝决定着石膏建材的质量。这些材料常见的问题就是空鼓开裂,初始强度达不到,解决这一问题,就是选择纤维素的型号与缓凝剂复合利用方法问题,在这方面一般选择甲基或羟丙基甲基30000--60000cps,加入量为1、5%--2%。之间,纤维素从中重点是保水缓凝润滑作用。但是,在此中以靠纤维素醚作缓凝剂是达不到的,必须还要加柠檬酸缓凝剂混合使用后就不会影响初始强度。 保水率一般是指在没有外界吸水的情况下,水份自然流失的多少,如果墙体大干燥,基面吸水和自然蒸发使材料失水过快,同样会出现空鼓、开裂现象。此使用方法为干粉混合使用,如果配制溶液可参考溶液的配制方法。

(5)保温砂浆

保温砂浆是一种北方地区的新型内墙保温材料,它是由保温材料、砂浆与粘结剂合成的一种墙体材料。纤维素在此材料中,重点起粘结、增加强度作用。一般选择甲基纤维素高粘的(10000eps左右),用量一般在2‰-3‰)之间,使用方法为干粉混合法。

(6)界面剂

界面剂选择HPNC20000cps,磁砖粘结剂选择60000cps以上的,在界面剂中重点作增稠剂,能提高抗拉强度和剪切强度等作用。在瓷砖粘结剂中作保水剂、防止瓷砖粘结剂失水过快导致脱落等。



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