Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je polimerna spojina, ki se pogosto uporablja pri gradbeništvu, medicini, hrani in drugih poljih. Zaradi odličnega zadrževanja vode ima pomembno vlogo pri cementni malti, kiti v prahu, premazih in farmacevtskih pripravkih. Na zadrževanje vode HPMC vpliva več dejavnikov, vključno z njegovo molekularno strukturo, stopnjo substitucije, viskoznostjo, količino dodajanja, temperaturo okolice, absorpcijo vode podlaga in formulacije.
1. Vpliv molekulske strukture in stopnje nadomestitve
HPMC je sestavljen iz celulozne skeletne strukture in metoksi (-och₃) in hidroksipropoksi (–COCH₂chohch₃) nadomestkov, njegova stopnja nadomestitve pa ima ključno vlogo pri zadrževanju vode. Prisotnost substituentov povečuje hidrofilnost HPMC, hkrati pa vpliva tudi na njene lastnosti topnosti in filma. Na splošno je višja stopnja substitucije hidroksipropila, močnejša je hidrofilnost in zadrževanje vode HPMC. Večja vsebnost metoksi pomaga izboljšati topnost, kar olajša zaklepanje vode in upočasni hitrost izhlapevanja vode.
2. Vpliv viskoznosti
Viskoznost HPMC je pomemben parameter za merjenje reoloških lastnosti njegove raztopine, ki se običajno izraža kot viskoznost 2% vodne raztopine (MPA · s). Raztopina, ki jo tvori HPMC z visoko viskoznostjo, je gostejša in lahko tvori stabilnejši vodni film na površini materiala, zavleče izhlapevanje in prodiranje vode ter izboljšuje zmogljivost zadrževanja vode. Raztopina HPMC z nizko viskoznostjo ima močno pretočnost in je primerna za aplikacijska okolja, ki zahtevajo hitro sproščanje vode. Zato je na področjih, kot je gradnja malte, HPMC z visoko viskoznostjo bolj pripomogla k izboljšanju zadrževanja vode, medtem ko je HPMC z nizko viskoznostjo primeren za scenarije uporabe, ki zahtevajo hitrejše sušenje.
3. Vpliv dodatnega zneska
Učinkovitost zadrževanja vode HPMC se povečuje s povečanjem dodajanja, vendar bolj bolje. Ustrezna količina HPMC lahko tvori stabilen hidracijski film v sistemu malte ali prevleke, zmanjša hitro izgubo vode in izboljša gradbeno delovanje. Vendar lahko prekomerna uporaba privede do prekomerne viskoznosti in vpliva na gradnjo, kot je zmanjšanje pretočnosti malte in podaljšanje časa nastavitve. Zato je treba v praktičnih aplikacijah količino HPMC celovito upoštevati, da dosežemo najboljši učinek zadrževanja vode.
4. Vpliv temperature okolice
Temperatura pomembno vpliva na zadrževanje vode HPMC. Pri visoki temperaturi voda izhlapi hitreje, voda v malti ali barvi pa se zlahka izgubi, kar ima za posledico zmanjšanje gradbenih zmogljivosti. HPMC ima določene lastnosti toplotnega gela. Ko presega svojo temperaturo gela, bo oboril vodo, kar bo vplivalo na učinek zadrževanja vode. Zato je v vročih ali suhih okoljih treba izbrati primerne sorte HPMC in ustrezno povečati svojo dodatno količino, da se zagotovi zadrževanje vode. Poleg tega lahko sprejmemo ukrepe, kot sta pokrivanje in mokro strjevanje za zmanjšanje izgube vode.
5. Stopnja absorpcije vode podlago
Različni substrati imajo različne zmogljivosti absorpcije vode, kar bo vplivalo tudi na zmogljivost zadrževanja vode HPMC. Substrati z visoko absorpcijo vode, kot so opeke, mavčne plošče itd. V tem primeru lahko uporaba visoko viskoznosti HPMC z visoko substitucijo tvori bolj trpežen film, ki zadržuje vodo na površini, da zmanjša izgubo vode. Poleg tega lahko ustrezne prilagoditve formule, kot so dodajanje sredstev za vodo za vodo ali zmanjšanje hitrosti absorpcije vode substrata, prav tako izboljšajo celotno zmogljivost zadrževanja vode.
6. Vpliv sistema formulacije
HPMC ponavadi deluje skupaj z drugimi komponentami v sistemih malte, kiti ali prevleke, na njegovo zadrževanje vode pa bo vplivala celotna formulacija. Na primer, delež cementa, apna, hidriranega mavca in drugih cementnih materialov v cementni malti neposredno vpliva na hitrost reakcije hidratacije in zmogljivost zadrževanja vode. Uporaba primesi, kot so sredstva za vgradnjo zraka, zgoščevalci in vlakna, bo vplivala tudi na distribucijsko stanje HPMC in s tem spremenila učinek zadrževanja vode. Zato je pri načrtovanju formulacije treba celovito razmisliti o interakciji med HPMC in drugimi sestavinami za optimizacijo končnih zmogljivosti zadrževanja vode.
Na zadrževanje vode HPMC vplivajo številni dejavniki, vključno z molekularno strukturo, stopnjo substitucije, viskoznostjo, količino dodajanja, temperaturo okolice, hitrostjo absorpcije vode in sistema formulacije. V posebnih aplikacijah je treba izbrati ustrezno raznolikost HPMC in dodajanje v skladu z različnimi okolji uporabe in lastnosti materiala za doseganje najboljšega učinka zadrževanja vode. Poleg tega lahko prilagajanje formule in procesa v kombinaciji s pogoji gradnje še dodatno optimizira delovanje zadrževanja vode in izboljša učinek kakovosti in uporabe končnega izdelka.
Čas po objavi: 14. februarja 201025