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Methylcellulose-Lösung

Die Konzentration der Methylcelluloselösung, ob in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln gelöst, ist ein entscheidender Faktor, der auf der Grundlage der spezifischen Anwendung und der Art des gewählten Produkts bestimmt werden sollte. Für niedrigviskose Produkte (15~100mPa-s) wird eine Konzentration von 10% und 15% empfohlen, während hochviskose Produkte (400 75000mPa -s) eine Konzentration von 2%~3% nicht überschreiten sollten. Diese sorgfältige Bestimmung der Konzentration ist der Schlüssel zur Gewährleistung der Wirksamkeit der Lösung und zur Vermeidung möglicher Probleme.

Unabhängig davon, ob es sich um ein Methylcellulose-Pulverprodukt mit oder ohne Oberflächenbehandlung handelt, gibt es unterschiedliche Anforderungen an das Herstellungsverfahren der zubereiteten Lösung. Die Herstellung von gelfreien Methylcelluloselösungen erfordert in der Regel drei grundlegende Schritte: die Dispersion, bei der jedes Methylcelluloseteilchen befeuchtet werden muss; das Rühren, das die Dispersion aufrechterhält; und die Auflösung, d. h. der Hydratisierungsprozess (der die Viskosität erzeugt). Vor dem Auflösen ist es wichtig, die festen Partikel oder das Pulver gut zu dispergieren. Eine gute Dispersion kann die Bildung von Gelklumpen wirksam verhindern. Produkte mit unterschiedlichen physikalischen Formen erfordern unterschiedliche Verfahren.

Oberflächenbehandeltes Pulver

Oberflächenbehandelte Pulverprodukte können direkt in das Wassersystem gegeben werden. Dieses Pulverprodukt lässt sich bei regelmäßigem Rühren gut dispergieren und löst sich in alkalischen Bedingungen auf. Es bietet den Anwendern einen flexiblen Arbeitsbereich und eine kontrollierbare Auflösungsrate, wird leicht von kaltem Wasser benetzt und kann mit etwas Rühren gleichmäßig dispergiert werden, ohne zu klumpen.

Mit normalem Leitungswasser kann eine wässrige Aufschlämmung mit einer Konzentration von bis zu 10 % unter leichtem Rühren für oberflächenbehandeltes Pulver hergestellt werden. Über diese Konzentration hinaus verkürzt sich die Haltezeit, und das System wird schnell zu klebrig, um es zu gießen, und lässt sich schwer pumpen.

Nach 45 Minuten kann die wässrige Aufschlämmung noch verwendet werden. Die Aufschlämmung kann in alkalischer Umgebung schnell und vollständig aufgelöst werden. Dazu gibt es folgende Möglichkeiten.

(1) Dem Lösungssystem wird so viel Ammoniumhydroxid zugesetzt, dass eine Umgebung mit einem pH-Wert von 8,5 bis 9,0 entsteht, die einen raschen Viskositätsanstieg begünstigt und eine glatte und gelfreie Lösung bildet. Oberflächenbehandelte Produkte lassen sich nur dann gründlich und schnell auflösen, wenn der pH-Wert auf eine bestimmte Alkalität (pH 8,5 bis 9,0) eingestellt ist. Der Versuch, den pH-Wert einer hochkonzentrierten Aufschlämmung einzustellen, führt zu einer so hohen Viskosität, dass die Aufschlämmung nicht gepumpt oder gegossen werden kann. Die pH-Einstellung kann erst nach Verdünnung der Aufschlämmung mit Wasser vorgenommen werden.

(2) Trockene alkalisch gemahlene Farb- oder Füllstoffdispersion kann der Aufschlämmung hinzugefügt werden, oder die alkalische Farblatexkomponente kann hinzugefügt werden, um sie aufzulösen und schnell eine einheitliche Viskosität zu erreichen.

(3) Trockene alkalische Farb- oder Füllstoffe können der Aufschlämmung zugesetzt werden, und Hochgeschwindigkeits- oder Mischanlagen mit variabler Geschwindigkeit können die Aufschlämmung schnell auflösen und eine Lösung mit einer bestimmten Viskosität bilden. Oberflächenbehandelte Produkte werden in Latexbeschichtungen verwendet und können an verschiedenen Stellen der Zubereitung zugegeben werden. Das Pulver kann direkt zugegeben werden, oder es kann in eine Stammlösung gemischt und dann zugegeben werden. Zum Beispiel:

(1) Als dispergierbares Pulver kann es direkt der Grundfarbe zugesetzt werden, bevor das Pigment hinzugefügt wird. Es muss nicht am Ende der Zubereitung der High-Solid-Zusammensetzung oder wenn die ursprüngliche neutrale oder saure Zusammensetzung nicht alkalisch eingestellt wurde, zugegeben werden.

(2) Nach der Zugabe der Grundfarbe wird eine Ethylenglykolaufschlämmung oder eine Wasseraufschlämmung als Stammlösung zugegeben.

(3) Nach der Bildung des Latex wird die Glykol- oder Wasseraufschlämmung der Beschichtung als Stammlösung zugesetzt.

Methylcellulose

Methylcellulose (MC) ist eine frühe Sorte in der industriellen Produktion von Celluloseethern. Sie wurde 1905 erfolgreich versuchsweise hergestellt. Damals wurde sie mit Dimethylsulfat hergestellt. Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften wird MC seit langem in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt. Im Vereinigten Königreich und in Deutschland wurde es 1923 bzw. 1924 erfolgreich entwickelt und hergestellt, und in den Vereinigten Staaten ging es 1938 bei der Dow Chemical Company in Produktion. MC kann Lösungen mit hoher Viskosität herstellen. Da seine Oberflächenspannung geringer ist als die von Wasser und es sich hervorragend benetzen und dispergieren lässt, kann es als Verdickungsmittel, Suspensionsmittel, Dispergiermittel und Benetzungsmittel in der Polymerisation (wie z. B. Polychlorid.) Ethylen), Beschichtungen, Textilien, Druck- und Färbemittel, Medizin und Lebensmittel sind weit verbreitet. MC hat gute filmbildende Eigenschaften, und der gebildete Film hat eine ausgezeichnete Zähigkeit, Flexibilität und Transparenz, um als filmbildendes Mittel und Klebstoff verwendet zu werden. MC ist undurchlässig für tierische, pflanzliche und mineralische Öle und kann als ideale Oberflächenbehandlung für fettbeständige Materialien verwendet werden; MC ist außerdem ein USDA-zugelassenes essbares Zellulosederivat. Aufgrund seiner vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten wird es in vielen verwandten Abteilungen eingesetzt, und seine Anwendungsbereiche werden ständig erweitert.

Wie die meisten Ether wird auch MC durch Mikroorganismen und Oxidation abgebaut. Je gleichmäßiger die Substituenten verteilt sind, desto höher ist der DS und desto weniger anfällig ist MC für Schimmelschäden.

Als nichtionisches wasserlösliches Polymer ist MC neben Ethylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose der häufigste und wichtigste nichtionische Ether in der Industrie. Eine der wichtigsten Eigenschaften von MC ist ihre Fähigkeit, in wässrigen Lösungen Gele zu bilden. MC löst sich beim Erhitzen nicht in Wasser auf und bildet ein Gel, sondern schmilzt beim Abkühlen. Dieses Phänomen ist vollständig reversibel. Viele Eigenschaften von MC beruhen auf dieser Gelierfähigkeit. Andere Anwendungen hängen von der Verdickungsfähigkeit von MC in wässrigen Lösungen ab.

Herstellungsverfahren für wasserfesten Mörtel

Wasserfester Mörtel kann in zwei Kategorien unterteilt werden: Fertigmörtel und Trockenmörtel, je nachdem, in welcher Form er geliefert wird (ob Wasser zum Mischen hinzugefügt wurde). Auch die Herstellungsverfahren sind unterschiedlich.

In der Vergangenheit wurden Mörtel auf der Baustelle mit Hilfe von Handdosierern und Freifallmischern gemischt. Diese Methode erfordert zwar eine geringe Investition, ist aber arbeitsintensiv und manuell und ähnelt einer handwerklichen Produktion. Die Bestandteile des Mörtelmaterials sind komplex und schwer einheitlich zu erreichen, und das Mischen ist schwierig, vollständig zu erreichen. Daher ist die Qualität des Mörtelprodukts instabil und kann sich leicht entmischen, hat eine geringe Festigkeit, eine ungleichmäßige Dicke und ist leicht zu brechen. Das Mischen vor Ort, der manuelle Transport und die Verwendung während der Produktion haben eine geringe Produktionseffizienz, einzelne Produkte und eine leichte Verschmutzung der Umwelt zur Folge. Es handelt sich um eine Produktionsmethode, die allmählich auslaufen wird. Daher ist es ein Entwicklungstrend, die Mörtelmischung auf der Baustelle in die Mörtelproduktionsfabrik zu verlagern, was auch der Ursprung der Entwicklung des kommerziellen Mörtels ist.

Der Produktionsprozess von Fertigmörtel lässt sich grob wie folgt zusammenfassen: Zement, mineralische Zusatzstoffe und funktionelle Zusatzstoffe werden in entsprechenden Tanks gelagert, und der Sand muss vor dem Einfüllen eine Siebanlage passieren.

Der Herstellungsprozess von Fertigmörtel, eine Methode, die Effizienz und Zuverlässigkeit gewährleistet, lässt sich grob wie folgt zusammenfassen: Zement, mineralische Zusatzstoffe und funktionelle Zusatzstoffe werden in entsprechenden Tanks gelagert, und der Sand muss vor dem Einfüllen durch eine Siebanlage laufen. Die Rohstoffe der einzelnen Komponenten werden dann zur elektronischen Waage befördert, wo sie von der Förderanlage gemessen werden (Wasser wird gepumpt), und gelangen dann zum Mischen in den vollautomatischen, vom Computer gesteuerten Mischer. Die gerührte Mörtelmischung wird nach bestandener Prüfung vom Mörteltransporter zur Baustelle transportiert und zur späteren Verwendung in einen nicht saugfähigen, versiegelten Behälter gefüllt. Der Mörtel wird in einer standardisierten Fabrik hergestellt, und die Komponenten- und Materialkontrolle ist automatisiert und computergesteuert. Die Produktqualität ist stabil und zuverlässig. Transportmörtel kann auf der Grundlage des ursprünglichen Transportbetonproduktionsunternehmens hergestellt werden, mit geringen Investitionskosten und geringem Transportaufwand. Es können Betontransportfahrzeuge und spezielle Metallbehälter für die Lagerung vor Ort verwendet werden. Sie können sofort verwendet werden und belasten die Umwelt nicht. Für Projekte, bei denen keine große Menge Mörtel verwendet wird, hat die Verwendung von Fertigmörtel jedoch auch gewisse Einschränkungen, da die Lagerzeit von Fertigmörtel auf der Baustelle nicht zu lang sein kann und er zur Entmischung neigt, so dass Produktion und Lieferung zurückhaltend erfolgen müssen.

Trockenmörtel wird in der Fabrik genau formuliert. Im Vergleich zu Mörtelprodukten, die mit herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, zeichnet er sich durch gute Qualität, hohe Produktionseffizienz, umweltfreundliche Technologie, vielfältige funktionale Effekte, hervorragende Produktleistung und zivilisiertes Bauen aus. Der Herstellungsprozess von Trockenmörtel läuft wie folgt ab: Zunächst wird eine Sandvorbehandlung durchgeführt. Die Sandvorbehandlung kann in Brechsandaufbereitung und Flusssandaufbereitung unterteilt werden. Bei der Brechsandaufbereitung wird das grobe Material zunächst aus der Sandgrube transportiert, dann zerkleinert, getrocknet und gemahlen. Der Aufbereitungsprozess von Flusssand besteht aus Trocknen, Sieben und Lagern; einige qualifizierte Mörtelhersteller können den fertigen Sand direkt kaufen. Der aufbereitete Sand, die zementhaltigen Materialien, die Füllstoffe und die Zusatzstoffe werden in ihren jeweiligen Lagersilos gelagert. Nachdem sie mit einer elektronischen Waage gemessen wurden, werden sie zum Mischen in den Mischer geschickt, und dann wird die automatische Verpackungsmaschine entsprechend der eingestellten Qualität eingesetzt. Abmessen und Lieferung an die Baustelle in verpackter oder loser Form zur Verwendung. Zu den Ausrüstungen für die Mörtelherstellung im Zusammenhang mit der Verwendung von Trockenmörtel gehören Systeme für den Transport von Schüttgut (z. B. Silos), mechanische Systeme für das automatische Mischen von Trockenmörtel und mechanische Anlagen für das Auftragen von Nassmörtel (Spritzen). Trockenmörtel kann mit synthetischen Polymeren (redispergierbares Polymerpulver) und speziellen Zusatzstoffen (z. B. Celluloseether) modifiziert werden, um die Produktqualität zu verbessern und die Anforderungen der modernen Bauindustrie zu erfüllen.

Anwendungsmöglichkeiten von einkomponentigem polymermodifiziertem wasserdichtem Mörtel

1. Die Bedeutung der Abdichtungsfunktion für Gebäude

Die nachteiligen Auswirkungen von Feuchtigkeit auf Beton- und Mauerwerkskonstruktionen können nicht hoch genug eingeschätzt werden. Das Vorhandensein und die Wanderung von Feuchtigkeit sind oft Schlüsselfaktoren, die zu unerwünschten Veränderungen ihrer Eigenschaften führen. Feuchtigkeit, die als Medium für die Übertragung löslicher Bestandteile innerhalb von Bauwerken fungiert, kann die Leistung von Beton- und Mauerwerksbauten erheblich beeinträchtigen. So sind beispielsweise die Verkohlung von Beton und Mörtel, die Korrosion von Stahlstäben, Frostschäden und Schimmelbildung in Wänden allesamt Folgen des Vorhandenseins und der Migration von Wasser.

Wasser von außen kann auf verschiedene Weise in das Gebäude eindringen und es nachteilig beeinflussen. So kann zum Beispiel Feuchtigkeit aus dem Fundament eines Gebäudes durch Kapillarspannung in den Untergrund aufsteigen und Feuchtigkeit im Keller oder Erdgeschoss des Gebäudes verursachen; die aufsteigende Feuchtigkeit kann auch Salz an die obere Wand bringen, und das Wasser verdunstet und bildet Salz. Die Kristallisation ist ein Prozess, der in Zyklen auftreten kann und die Haltbarkeit des Gebäudes beeinträchtigt. Feuchtigkeit von außen kann auch durch das Erdreich in die im Boden vergrabenen Seitenwände eindringen. Das im Bauwerk vorhandene Salz kann durch Hygroskopizität auch Feuchtigkeit von außen aufnehmen, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt der Wand ansteigt. Außerdem kann Wasserdampf, der mit der Gebäudeoberfläche in Berührung kommt, durch Kondensation zu Kondenswasser werden und in die Wand eindringen; Regen- und Spritzwasser kann auch direkt in das Gebäude eindringen.

2. Entwicklungspotenzial von einkomponentigen polymermodifizierten wasserdichten Mörteln

Die Abdichtung eines Gebäudes umfasst in der Regel zwei Hauptaspekte. Zum einen muss die Betonstruktur selbst wasserdicht sein, was durch die Vorbereitung des Betons mit einer wasserdichten Funktion erreicht wird. Dies kann durch die Zugabe eines Expansionsmittels oder eines Abdichtungsmittels geschehen. Der zweite Aspekt ist die Verwendung wasserdichter Materialien für die Oberflächen- und Fugenbehandlung. Dies kann die Verwendung von polymermodifiziertem Asphalt, synthetischen Polymerabdichtungsmembranen, flexiblen wasserdichten Beschichtungen auf Zementbasis, wasserdichten Abdichtungsmaterialien, starren Mörteln auf Zementbasis und Leckabdichtungsmaterialien umfassen. Unter diesen Materialien sind polymermodifizierte Abdichtungsmaterialien auf Zementbasis weit verbreitet. Diese Materialien verwenden zwei Zementmaterialsysteme: anorganische Zementmaterialien wie Zement binden die Zuschlagstoffe zusammen, um ein starres Gerüst zu bilden, während organische Zementmaterialien wie redispergierbares Gummipulver dem starren Gerüst nach der Filmbildung Kohäsion und dynamisches Verhalten verleihen und die Bindungseigenschaften zu schwer zu bindenden Substraten verbessern.

Bei der Herstellung von zementbasierten polymermodifizierten Abdichtungsmaterialien ist man vor allem mit der Verwendung von Polymeremulsionen zur Modifizierung des Mörtels vertraut, um die Behandlung von wasserdichten Teilen abzuschließen. Synthetische Polymeremulsionen werden seit den 1930er Jahren in Mörtelprodukten verwendet. Die auf diese Weise modifizierten Mörtel werden als Zweikomponentensysteme bezeichnet (mineralisches Klebstoffpulver in Beuteln + zweite Komponente flüssiges Polymer in Behältern physikalischer Klebstoff). In der Praxis treten jedoch bei der Verwendung dieser Zweikomponentensysteme auf Baustellen zahlreiche Probleme auf. Die Hauptschwierigkeit besteht darin, die Menge der zugegebenen Polymeremulsion genau zu kontrollieren. Dieser Fehler kann aufgrund mangelnder Kenntnisse und Erfahrung auftreten oder sogar absichtlich gemacht werden, um die Kosten zu senken. Es ist jedoch zu beachten, dass eine zu hohe oder ausnahmsweise zu niedrige Dosierung der Polymeremulsion zu Schäden an der entsprechenden Struktur führen kann. Außerdem sind die Verpackungskosten für Zweikomponentenprodukte relativ hoch, und der Wind während des Be- und Entladens, des Transports und der Lagerung kann die Eigenschaften und die technische Leistung des Mörtels erheblich verändern, so dass seine Haftung, Flexibilität und Dauerhaftigkeit unbefriedigend wird, was zu größeren Risiken führt. Sicherheitsprobleme bei der Handhabung und flüssige Emulsionen können durch Einfrieren oder mikrobielle Erosion und Verfall beeinträchtigt werden. Die Verarbeitung von Zweikomponentenmörtel ist schwieriger als die von Einkomponentenmörtel, insbesondere auf Baustellen mit rauen Bedingungen. Letzterer kann durch Zugabe von Wasser und Rühren verarbeitet werden, was natürlich viel bequemer und effizienter ist.

Als Lösung für die Herausforderungen, die Polymeremulsionen bei der Modifizierung von Mörteln darstellen, stieg die Nachfrage nach pulverförmigen Polymeren in den westlichen Ländern in den 1960er Jahren sprunghaft an. Dies führte zur Entwicklung und Herstellung von Einkomponenten-Trockenmörtelprodukten, was wiederum die Produktion von redispergierbarem Gummipulver anregte. Die Verwendung dieses Produkts in Einkomponenten-Trockenmörtel bietet mehrere Vorteile gegenüber Zweikomponentensystemen. Es vereinfacht die Bauarbeiten, macht Verpackung, Lagerung und Transport bequemer und ist umweltfreundlicher. Vor allem aber bietet es eine hervorragende Garantie für die Sicherheit und Haltbarkeit des verwendeten Mörtels.

Anwendung von Methylcelluloseether in Trockenmörtel

Methylcelluloseether ist einer der wichtigsten Zusatzstoffe in Trockenmörtelprodukten. Er wird zusammen mit redispergierbarem Polymerpulver verwendet, um gewöhnlichen Zementmörtel und Produkte auf Gipsbasis synergistisch zu modifizieren. Der enorme Beitrag von Methylcelluloseether besteht in seiner wasserrückhaltenden und verdickenden Wirkung. Ein Porenbetonblock zum Beispiel ist ein leichtes neues Wandmaterial mit guten physikalischen und mechanischen Eigenschaften, thermischen Eigenschaften, Wärmeschutz und Energieeinsparung. Allerdings fällt der Putz auf der Porenbetonwand sehr schnell ab und reißt, und die Wasserdichtigkeit ist schlecht, was die weitere Entwicklung von Porenbetonprodukten erheblich beeinträchtigt. Aufgrund seiner hohen Wasseraufnahmefähigkeit kann der Putzmörtel von Porenbetonblöcken leicht brechen und abfallen. Die Blöcke absorbieren das Wasser in gewöhnlichem Mörtel leicht, und die Zementhydratation muss abgeschlossen werden, was zu einer geringen Festigkeit führt. Die Oberfläche ist pulverisiert, die Festigkeit ist gering, und es ist schwierig, sich mit dem Mörtel zu verbinden. Bei der Verwendung von normalem Mörtel ohne Zusatz von Methylcelluloseether muss ein dickerer Mörtel verwendet werden, da die Wasserrückhaltung und der Verdickungseffekt nicht gegeben sind. Aufgrund der hohen Wasserabsorptionsrate der Tragschicht kann es leicht zu Wasserverlusten kommen, und die Hydratationsreaktion ist nicht vollständig, so dass der Mörtel reißt und abfällt. Nach der Zugabe von Methylcelluloseether hat dieser eine ausgezeichnete Wasserrückhaltefunktion. Das Wasser im Mörtel wird nicht leicht absorbiert, und die Hydratation ist relativ vollständig. In Zusammenarbeit mit dem redispergierbaren Polymerpulver dringt es in die Oberfläche des Blocks ein und bildet eine neue Klebefläche. Die Oberfläche hat eine gute Festigkeit, Flexibilität und eine hohe Verbundfestigkeit mit Porenbetonblöcken, was sich besonders hemmend auf das Schwinden und die Rissbildung auswirkt und für die Verhinderung von Rissbildung wesentlich ist. Das Wasserrückhaltevermögen ist von Bedeutung für die Herstellung von Mörtel und Unterputz sowie für Klebekonstruktionen auf Untergründen mit hoher Wasseraufnahme. Methylcelluloseether kann auch die Plastizität von Zementmörtel erhöhen, die rheologischen Eigenschaften verbessern und die Anpassungszeit von Fliesenklebern sowie die verfügbare Zeit verlängern.

Die Verwendung von Methylcelluloseether in pumpfähigem Mörtel kann die Viskosität der Wasserphase erhöhen, Entmischung und Ausbluten reduzieren und verhindern.

In Gipsspachtelmassen kann Methylcelluloseether die Viskosität und das Wasserrückhaltevermögen erhöhen und dafür sorgen, dass sich die Masse beim Kratzen nicht ablöst oder kräuselt, und sie zeichnet sich durch eine gute Verarbeitungsfähigkeit aus.

Methylcelluloseether muss ausnahmslos allen Trockenmörtelprodukten zugesetzt werden. Sein wichtigster Beitrag besteht darin, das Wasserrückhaltevermögen des Mörtels zu erhöhen, die Fließfähigkeit, die Verarbeitbarkeit und die Anfangsfestigkeit des Zementmörtels zu verbessern und Rissbildung zu vermeiden, insbesondere bei einer hervorragenden Wasseraufnahmebasis und bei Hochtemperaturkonstruktionen.

1. risshemmende Fasern

Die Anti-Riss-Faser ist ein neuer Beton- und Mörteltyp, der aus Polypropylen und Polyester als Hauptrohstoffe besteht. Sie wird als “Sekundärbewehrung” von Beton bezeichnet. Mit der Entwicklung von Verbundwerkstoffen wurden risshemmende Fasern im Bauwesen in großem Umfang eingesetzt.

Studien haben gezeigt, dass die Zugabe von rissfesten Fasern mit einem Volumenanteil von 0,05 % bis 0,2 % zu Zementmörtel und Beton spürbare Auswirkungen in Bezug auf Rissfestigkeit, Zähigkeit, Stoßfestigkeit, Undurchlässigkeit, Frost-Tau-Beständigkeit und Ermüdungsfestigkeit haben kann. Diese hervorragenden Eigenschaften sind für die Rissbeständigkeit, Zähigkeit und Undurchlässigkeit von trocken gemischtem Putzmörtel, Innen- und Außenmauerkitt und Abdichtungsmitteln von wesentlicher Bedeutung. Rissbeständige Fasern werden häufig im Straßen- und Brückenbau, bei Betonautobahnen und im Tunnelbau eingesetzt.

Eigenschaften von rissfesten Fasern

(1) Hohe Zugfestigkeit;

(2) Gute Alterungsbeständigkeit;

(3) Starke Säure- und Laugenbeständigkeit;

(4) Rissfestigkeit, Zähigkeit, Stoßfestigkeit, Undurchlässigkeit, Frost-Tau-Beständigkeit;

(5) Geringes spezifisches Gewicht, geringere Dosierung, gute Dispersion;

(6) Niedrige Kosten.

2. anwendungsbereich

Es gibt viele Arten von risshemmenden Fasern, die für Trockenmörtel geeignet sind, vor allem Wärmedämmungsmörtel, risshemmender Putzmörtel, Innen- und Außenmauerkitt, wasserdichter Mörtel, Abdichtungsmörtel für Gipskartonplatten und Leichtbetonplatten und Putzmörtel auf Zement-Gips-Basis, die für die Anwendung von Zementmörtel oder Beton geeignet sind, und die Anwendungsbereiche umfassen Straßenbrücken, Dämme, Schnellstraßen, Durchlässe und U-Bahn-Projekte.

3. Technische Beschreibung

(1) Verringern und Beseitigen von Rissen

(2) Verbesserung der Undurchlässigkeit von Zementmörtel und Beton

(3) Verbesserung der Stoßfestigkeit von Zementmörtel und Beton

(4) Verbesserung der Frost-Tau-Beständigkeit von Zementmörtel und Beton

1. natürliche Ligninfasern

Natürliche Ligninfasern sind einer der wichtigsten Zusatzstoffe in Trockenmörtelprodukten. Natürliche Ligninfasern und Methylcelluloseether sind zwei völlig unterschiedliche Produkte in der praktischen Anwendung. Ligninfasern sind wasserunlösliche Naturfasern, die durch Beizen und Neutralisieren aus Buchen- und Tannenholz gewonnen und anschließend zerkleinert, gebleicht, gewalzt und gesiebt werden, um Produkte unterschiedlicher Länge und Feinheit zu erhalten. Es unterscheidet sich grundlegend von gelöstem Methylcelluloseether. Obwohl einige Funktionen von Ligninfasern, wie z. B. Verdickung und Wasserrückhalt, denen von Methylcelluloseether ähneln, sind ihre Verdickungs- und Wasserrückhalteeffekte weitaus geringer, und sie können nicht allein als Verdickungs- und Wasserrückhaltemittel verwendet werden. Das herausragendste Merkmal von Ligninfasern ist ihre Flexibilität und ihre einzigartige dreidimensionale Netzwerkstruktur. Aufgrund dieser Eigenschaften spielen Ligninfasern eine Rolle bei der Bewehrung, der Rissfestigkeit und dem Durchbiegungswiderstand im Trockenmörtelsystem, anstatt die Verdickung und das Wasserrückhaltevermögen zu erhöhen. Der Rohstoff für die Herstellung von Methylcelluloseether sind ebenfalls Holzfasern oder kurze Baumwollfasern, aber der Herstellungsprozess unterscheidet sich erheblich von dem für Ligninfasern. Daher sind auch die Preise unterschiedlich. In der praktischen Anwendung sind die Hauptfunktionen von Methylcelluloseether das Wasserrückhaltevermögen und die Verdickung, so dass die Anwender bei der Verwendung von Methylcelluloseether darauf achten sollten, die beiden Zwecke zu unterscheiden.

2. Grundlegende Eigenschaften von Ligninfasern

Ligninfasern werden häufig in Trockenmörtel verwendet, z. B. zur Herstellung von Fliesenklebern, Fugenmassen, trockenen Pulverbeschichtungen, Innen- und Außenmauerkitt, Trennmitteln, Wärmedämmungsmörteln, rissfesten Putzmörteln, wasserfesten Mörteln und Gipsen. Da Ligninfasern von Natur aus unlöslich in Wasser und organischen Lösungsmitteln sind, verfügen sie über eine ausgezeichnete Flexibilität und Dispergierbarkeit. Die Zugabe einer angemessenen Menge von Ligninfasern unterschiedlicher Länge zum Trockenmörtel kann die Schwindungs- und Rissbeständigkeit erhöhen, die Thixotropie und Durchbiegungsbeständigkeit des Produkts verbessern, die verfügbare Zeit verlängern und eine spezifische Verdickungswirkung entfalten.

Ligninfasern mit unterschiedlichen Längen von 10 bis 2 000 μm neigen dazu, nach dem Aushärten einen “teppichartigen” Effekt zu haben. In verschiedenen Längen werden sie in anderen Trockenmörtelprodukten verwendet. Da Ligninfasern ungiftig und unschädlich sind, werden sie auch als Ersatz für Asbestprodukte verwendet, wobei die Zugabe nur 30 bis 50 % der Standardmenge an Asbest beträgt. Darüber hinaus verfügt die Ligninfaser über eine spezifische Hochtemperaturbeständigkeit, Säure- und Alkalibeständigkeit und Frostbeständigkeit, so dass sie weit verbreitet ist.

3.Eigenschaften von Ligninfasern

(1) Faserverstärkung und Verdickungseffekt

Die Ligninfaser hat eine dreidimensionale Netzwerkstruktur mit einem offensichtlichen Vernetzungseffekt. Diese Struktur kann effektiv an flüssigen Strukturen haften, wie z.B. Wasser, Latex, Asphalt und anderen Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Konsistenz. Die Verdickung hängt von der Länge der Faser ab. Je länger die Faser ist, desto dicker ist sie. Je dicker, desto stärker ist die Wirkung. Aufgrund ihrer einzigartigen Struktur kann sie Asbestprodukte vollständig ersetzen.

(2) Verbesserung der Konstruktionsfähigkeit

Wenn die Scherkraft auf die dreidimensionale Netzwerkstruktur der Ligninfasern einwirkt, z. B. durch Schaben, Rühren und Pumpen, wird die in der Struktur absorbierte Flüssigkeit in das System freigesetzt, und die Faserstruktur verändert sich und ordnet sich entlang der Bewegungsrichtung an, wodurch die Viskosität verringert und die Verarbeitbarkeit verbessert wird. Wenn die Scherkraft aufhört, kehrt die Faserstruktur in ihre ursprüngliche Form zurück, absorbiert Flüssigkeit und kehrt in ihren ursprünglichen Viskositätszustand zurück.

(3) Gute Flüssigkeitsaufnahmefunktion

Ligninfasern können Flüssigkeiten durch ihre Kapillarwirkung absorbieren und transportieren. Sobald sich die dreidimensionale Netzwerkstruktur in einem statischen Zustand befindet, z. B. nachdem der Zementmörtel ausgehärtet ist, können die Ligninfasern als sichere Schicht fest am Zementmörtel haften und das Eindringen von Feuchtigkeit und Regenwasser verhindern.

(4) Hervorragender Durchhangwiderstand

Aufgrund der verstärkenden und verdickenden Eigenschaften der Ligninfasern kann bei Zugabe einer angemessenen Menge an Ligninfasern gleichzeitig ein dickerer Putz aufgetragen werden, ohne abzufallen, was im Bauwesen sehr wichtig ist. Bei trockenen Pulverbeschichtungen und Latexfarben, die gespritzt und gestrichen werden, gibt es keine Setzerscheinungen.

(5) Rissbeständigkeit

Die dreidimensionale Netzwerkstruktur der Ligninfasern kann die beim Aushärten und Trocknen entstehende mechanische Energie wirksam absorbieren und abschwächen.

(6) Verringerung der Schrumpfung

Aufgrund der guten Dimensionsstabilität von Ligninfasern kann die Schrumpfung nach dem Trocknen erheblich reduziert und die Rissbeständigkeit verbessert werden.

(7) Längere verfügbare Zeit

Während des Bauprozesses wird bei der Hydratationsreaktion des Zementmörtels viel Wärme freigesetzt und Wasser absorbiert. Dies führt zu einer schnellen Volumenschrumpfung und Rissbildung des Zementmörtels, wenn die verfügbare Zeit kurz ist und die Trocknungszeit schnell ist.

Daher sind die einzigartige dreidimensionale Netzwerkstruktur und das spezifische Wasserrückhaltevermögen der Ligninfasern von entscheidender Bedeutung, und die Fasern können durch ihre Kapillarwirkung Flüssigkeit aufnehmen. Wenn sie sich verfestigen, wird die innere Feuchtigkeit durch die Kapillare an die Oberfläche des Mediums transportiert, um das Auftreten von Hautbildung zu verringern. Durch die doppelte Wirkung der Ligninfasern und des wasserbindenden Mittels (z. B. Methylcelluloseether) wird die Feuchtigkeit gleichmäßig im Zementmörtel verteilt. Dadurch wird der schnelle Wasserverbrauch bei der Hydratationsreaktion stark verlangsamt und der durch übermäßigen Wasserverlust verursachte Festigkeitsabfall und die Rissbildung vermieden, so dass die Verbundfestigkeit und die Oberflächenfestigkeit des Materials erheblich verbessert werden können.

Ligninfasern können nicht allein als Wasserrückhaltemittel oder Verdickungsmittel verwendet werden. Sie muss zusammen mit Methylcelluloseether verwendet werden, um die beste Wirkung in Bezug auf Wasserrückhalt, Verdickung, Verfestigung und Rissbeständigkeit zu erzielen.

Methylcellulose-Lösung

Die Konzentration der Methylcelluloselösung, ob in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln gelöst, ist ein entscheidender Faktor, der auf der Grundlage der spezifischen Anwendung und der Art des gewählten Produkts bestimmt werden sollte. Für niedrigviskose Produkte (15~100mPa-s) wird eine Konzentration von 10% und 15% empfohlen, während hochviskose Produkte (400 75000mPa -s) eine Konzentration von 2%~3% nicht überschreiten sollten. Diese sorgfältige Bestimmung der Konzentration ist der Schlüssel zur Gewährleistung der Wirksamkeit der Lösung und zur Vermeidung möglicher Probleme.

Unabhängig davon, ob es sich um ein Methylcellulose-Pulverprodukt mit oder ohne Oberflächenbehandlung handelt, gibt es unterschiedliche Anforderungen an das Herstellungsverfahren der zubereiteten Lösung. Die Herstellung von gelfreien Methylcelluloselösungen erfordert in der Regel drei grundlegende Schritte: die Dispersion, bei der jedes Methylcelluloseteilchen befeuchtet werden muss; das Rühren, das die Dispersion aufrechterhält; und die Auflösung, d. h. der Hydratisierungsprozess (der die Viskosität erzeugt). Vor dem Auflösen ist es wichtig, die festen Partikel oder das Pulver gut zu dispergieren. Eine gute Dispersion kann die Bildung von Gelklumpen wirksam verhindern. Produkte mit unterschiedlichen physikalischen Formen erfordern unterschiedliche Verfahren.

Oberflächenbehandeltes Pulver

Oberflächenbehandelte Pulverprodukte können direkt in das Wassersystem gegeben werden. Dieses Pulverprodukt lässt sich bei regelmäßigem Rühren gut dispergieren und löst sich in alkalischen Bedingungen auf. Es bietet den Anwendern einen flexiblen Arbeitsbereich und eine kontrollierbare Auflösungsrate, wird leicht von kaltem Wasser benetzt und kann mit etwas Rühren gleichmäßig dispergiert werden, ohne zu klumpen.

Mit normalem Leitungswasser kann eine wässrige Aufschlämmung mit einer Konzentration von bis zu 10 % unter leichtem Rühren für oberflächenbehandeltes Pulver hergestellt werden. Über diese Konzentration hinaus verkürzt sich die Haltezeit, und das System wird schnell zu klebrig, um es zu gießen, und lässt sich schwer pumpen.

Nach 45 Minuten kann die wässrige Aufschlämmung noch verwendet werden. Die Aufschlämmung kann in alkalischer Umgebung schnell und vollständig aufgelöst werden. Dazu gibt es folgende Möglichkeiten.

(1) Dem Lösungssystem wird so viel Ammoniumhydroxid zugesetzt, dass eine Umgebung mit einem pH-Wert von 8,5 bis 9,0 entsteht, die einen raschen Viskositätsanstieg begünstigt und eine glatte und gelfreie Lösung bildet. Oberflächenbehandelte Produkte lassen sich nur dann gründlich und schnell auflösen, wenn der pH-Wert auf eine bestimmte Alkalität (pH 8,5 bis 9,0) eingestellt ist. Der Versuch, den pH-Wert einer hochkonzentrierten Aufschlämmung einzustellen, führt zu einer so hohen Viskosität, dass die Aufschlämmung nicht gepumpt oder gegossen werden kann. Die pH-Einstellung kann erst nach Verdünnung der Aufschlämmung mit Wasser vorgenommen werden.

(2) Trockene alkalisch gemahlene Farb- oder Füllstoffdispersion kann der Aufschlämmung hinzugefügt werden, oder die alkalische Farblatexkomponente kann hinzugefügt werden, um sie aufzulösen und schnell eine einheitliche Viskosität zu erreichen.

(3) Trockene alkalische Farb- oder Füllstoffe können der Aufschlämmung zugesetzt werden, und Hochgeschwindigkeits- oder Mischanlagen mit variabler Geschwindigkeit können die Aufschlämmung schnell auflösen und eine Lösung mit einer bestimmten Viskosität bilden. Oberflächenbehandelte Produkte werden in Latexbeschichtungen verwendet und können an verschiedenen Stellen der Zubereitung zugegeben werden. Das Pulver kann direkt zugegeben werden, oder es kann in eine Stammlösung gemischt und dann zugegeben werden. Zum Beispiel:

(1) Als dispergierbares Pulver kann es direkt der Grundfarbe zugesetzt werden, bevor das Pigment hinzugefügt wird. Es muss nicht am Ende der Zubereitung der High-Solid-Zusammensetzung oder wenn die ursprüngliche neutrale oder saure Zusammensetzung nicht alkalisch eingestellt wurde, zugegeben werden.

(2) Nach der Zugabe der Grundfarbe wird eine Ethylenglykolaufschlämmung oder eine Wasseraufschlämmung als Stammlösung zugegeben.

(3) Nach der Bildung des Latex wird die Glykol- oder Wasseraufschlämmung der Beschichtung als Stammlösung zugesetzt.

Methylcellulose

Methylcellulose (MC) ist eine frühe Sorte in der industriellen Produktion von Celluloseethern. Sie wurde 1905 erfolgreich versuchsweise hergestellt. Damals wurde sie mit Dimethylsulfat hergestellt. Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften wird MC seit langem in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt. Im Vereinigten Königreich und in Deutschland wurde es 1923 bzw. 1924 erfolgreich entwickelt und hergestellt, und in den Vereinigten Staaten ging es 1938 bei der Dow Chemical Company in Produktion. MC kann Lösungen mit hoher Viskosität herstellen. Da seine Oberflächenspannung geringer ist als die von Wasser und es sich hervorragend benetzen und dispergieren lässt, kann es als Verdickungsmittel, Suspensionsmittel, Dispergiermittel und Benetzungsmittel in der Polymerisation (wie z. B. Polychlorid.) Ethylen), Beschichtungen, Textilien, Druck- und Färbemittel, Medizin und Lebensmittel sind weit verbreitet. MC hat gute filmbildende Eigenschaften, und der gebildete Film hat eine ausgezeichnete Zähigkeit, Flexibilität und Transparenz, um als filmbildendes Mittel und Klebstoff verwendet zu werden. MC ist undurchlässig für tierische, pflanzliche und mineralische Öle und kann als ideale Oberflächenbehandlung für fettbeständige Materialien verwendet werden; MC ist außerdem ein USDA-zugelassenes essbares Zellulosederivat. Aufgrund seiner vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten wird es in vielen verwandten Abteilungen eingesetzt, und seine Anwendungsbereiche werden ständig erweitert.

Wie die meisten Ether wird auch MC durch Mikroorganismen und Oxidation abgebaut. Je gleichmäßiger die Substituenten verteilt sind, desto höher ist der DS und desto weniger anfällig ist MC für Schimmelschäden.

Als nichtionisches wasserlösliches Polymer ist MC neben Ethylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose der häufigste und wichtigste nichtionische Ether in der Industrie. Eine der wichtigsten Eigenschaften von MC ist ihre Fähigkeit, in wässrigen Lösungen Gele zu bilden. MC löst sich beim Erhitzen nicht in Wasser auf und bildet ein Gel, sondern schmilzt beim Abkühlen. Dieses Phänomen ist vollständig reversibel. Viele Eigenschaften von MC beruhen auf dieser Gelierfähigkeit. Andere Anwendungen hängen von der Verdickungsfähigkeit von MC in wässrigen Lösungen ab.

Die Zusammensetzung von wasserfestem Mörtel

Wasserfester Mörtel unterscheidet sich von Beton als Baumaterial. Neben der erforderlichen Festigkeit muss wasserfester Mörtel vor allem die Funktionen Wasserrückhaltung, Kleben, Abdichten, Rissfestigkeit, Schlagfestigkeit, Frost-Tau-Beständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und Wärmedämmung erfüllen, so dass die Zusammensetzung des Produkts relativ komplex ist.

Die Entwicklung und Herstellung von wasserfestem Mörtel ist untrennbar mit verschiedenen Standard- und einzigartigen Rohstoffen verbunden. Zu den typischen Rohstoffen gehören die üblicherweise verwendeten verschiedenen Zementarten, Gips, Kalk und andere zementhaltige Materialien sowie verschiedene feinkörnige Zuschlagstoffe und feine Füllstoffe. Zu den Rohstoffen, die zur Verbesserung der plastischen Eigenschaften des Mörtels und zur Erfüllung besonderer Leistungsanforderungen nach dem Aushärten des Mörtels verwendet werden, gehören

·Polymer Emulsion und redispergierbares Latexpulver

·water Rückhaltemittel und Verdickungsmittel

·various Beton- und Mörtelzusatzmittel und Fasern

·pigments

1. Polymer-Emulsion und redispergierbares Polymer-Pulver

Die Zugabe von Polymeren verbessert die Dichtigkeit von Beton und Mörtel, die Zähigkeit, die Rissfestigkeit und die Schlagfestigkeit. Zu den üblichen redispergierbaren Polymerpulvern, die bei der Modifizierung von Zementmörtel und Zementbeton verwendet werden, gehören Acrylatemulsion, EVA-Emulsion, Styrol-Acryl-Emulsion, Styrol-Butadien-Emulsion und Chloroprenlatex. Mit redispergierbarem Polymerpulver kann Fertigmörtel hergestellt werden, während redispergierbares Polymerpulver direkt zur Herstellung von Trockenmörtel verwendet werden kann. Zu den redispergierbaren Polymerpulvern, die derzeit in Trockenmörtel verwendet werden, gehören hauptsächlich Ethylen-Vinylacetat-Polymerpulver (EVA), reines Acrylpolymerpulver (PAE), Vinylacetat, Ethylen und ternäres Fettsäure-Vinylester-Copolymerpulver (VAC). /E/Veo Va), von denen Ethylen-Vinylacetat-Polymerpulver den größten Anteil an der Verwendung hat.

Redispergierbares Polymerpulver hat eine stabile Leistung und eine unvergleichliche Wirkung im Vergleich zu anderen Zusatzmitteln bei der Verbesserung der Haftfestigkeit des Mörtels und seiner Zähigkeit, Verformung, Rissfestigkeit und Undurchlässigkeit. Verglichen mit der Verbesserung der Biegefestigkeit und der Haftfestigkeit des Mörtels und der Verringerung seiner Sprödigkeit ist die Rolle des redispergierbaren Polymerpulvers bei der Verbesserung des Wasserrückhaltevermögens des Mörtels und der Verbesserung seiner Kohäsion begrenzt. Da die Zugabe von redispergierbarem Polymerpulver eine dispergierende Rolle spielen und eine große Menge an Luft in die Mörtelmischung einbringen kann, ist seine wasserreduzierende Wirkung ausgeprägt. Aufgrund der schlechten Struktur der eingebrachten Blasen führt diese wasserreduzierende Wirkung natürlich nicht zu einer Verbesserung der Festigkeit. Im Gegenteil, die Festigkeit des Mörtels nimmt mit zunehmendem Anteil an redispergierbarem Latexpulver allmählich ab. Daher muss in einigen Fällen die Druckbeständigkeit berücksichtigt werden. Bei der Entwicklung von Mörteln mit hoher Druck- und Biegefestigkeit werden häufig gleichzeitig Entschäumer zugesetzt, um die negativen Auswirkungen des Polymerpulvers auf die Druck- und Biegefestigkeit des Mörtels zu verringern.

2. Wasserrückhaltemittel und Verdickungsmittel

Die Hauptnachteile von gewöhnlichem Mörtel, der aus Zement, feinen Zuschlägen und feinen Füllstoffen hergestellt wird, sind schlechte Kohäsion und Stabilität, leichtes Ausbluten, Entmischung, Absetzen und Schwierigkeiten beim Bau. Nach dem Bau ist die Haftfestigkeit gering, es kommt leicht zu Rissen, und die Wasserdichtigkeit ist schwach. Auch die Haltbarkeit ist schlecht, weshalb geeignete und kompatible Zusatzstoffe zur Modifizierung verwendet werden müssen. Verbessern Sie die Kohäsion, das Wasserrückhaltevermögen und die Stabilität des Mörtels. Als Zusatzstoffe können beispielsweise Celluloseether und Stärkeether verwendet werden.

Zu den üblicherweise verwendeten Celluloseethern gehören vor allem Methylcellulose (MC), Methylhydroxyethylcellulose (MHEC), Methylhydroxypropylcellulose (MHPC), usw. Diese Cellulosen werden aus natürlichen Polymermaterialien hergestellt. Die Rohstoffe, nichtionische Celluloseether, werden durch chemische Behandlungen gewonnen. Sie sind kaltwasserlöslich, wasserrückhaltend, verdickend, haftend, filmbildend, gleitfähig, nichtionisch und pH-stabil. Verglichen mit der traditionell verwendeten Carboxymethylcellulose (CMC) weisen MC, MHEC und MHPC nicht nur eine deutlich verbesserte Kaltwasserlöslichkeit auf, sondern auch ein verbessertes Wasserrückhaltevermögen, eine scheinbare Verdickung und relativ kleine Blasendurchmesser, die für die Verbesserung der Haftung von Mörtel sehr hilfreich sind. Die Leistung wird erheblich verbessert.

Celluloseether gibt es in verschiedenen Varianten mit einem breiten Spektrum an durchschnittlichen Molekulargewichten und Viskositäten von 5 bis 200.000 mPa-s. Sie haben auch unterschiedliche Auswirkungen auf die Eigenschaften des Mörtels nach dem Aushärten. Bei der spezifischen Auswahl sollten viele Tests durchgeführt werden, um die geeignete Viskosität, den Molekulargewichtsbereich und die Dosierung auszuwählen.

Stärkeether entstehen durch die Reaktion zwischen der Hydroxylgruppe des Stärkeglukosemoleküls und chemischen Reagenzien. Zu den wichtigsten Arten von modifizierten Stärkeethern gehören Natriumcarboxymethylstärke (CMS), Kohlenwasserstoffalkylstärke (HES) und Kohlenwasserstoffpropylethylstärke. (HPS), und Cyanoethylstärke. Sie alle verfügen über ausgezeichnete Funktionen in Bezug auf Wasserlöslichkeit, Haftung, Ausdehnung, Fließen, Abdeckung, Entschlichtung, Schlichten, Dispersion und Stabilisierung. Kommerzielle Mörtelprodukte wie Wand- und Bodenfliesenkleber aus Keramik, Mittel zur Oberflächenbehandlung, Abdichtungsmittel und wasserdichte Zementmörtel verwenden Stärkeether als wichtigsten wasserrückhaltenden und verdickenden Zusatzstoff.

3. Zusatzmittel für Zementbeton und Mörtel

Es gibt viele Arten von Zusatzmitteln für Zementbeton und -mörtel, wie z. B. wasserreduzierende Mittel, Luftporenbildner, Frühfestigkeitsmittel, Frostschutzmittel, Abbindevergleichsmittel (Abbindebeschleuniger und Abbindeverzögerer), Entschäumer, Hydrophobierungsmittel, thixotrope Schmiermittel, Expansionsmittel und Abdichtungsmittel. In wasserfestem Mörtel können diese Zusatzstoffe in angemessenen Mengen je nach den tatsächlichen Bedürfnissen des Projekts zugesetzt werden, nachdem ihre Wirksamkeit durch Versuche nachgewiesen wurde. Dies kann die Vielfalt des wasserfesten Mörtels bereichern und seine verschiedenen Eigenschaften verbessern.

4. Fasern

Die Zugabe von Fasern zu wasserdichtem Mörtel kann die Zugfestigkeit erhöhen, die Zähigkeit steigern und die Rissbeständigkeit verbessern. Chemisch-synthetische Fasern und Holzfasern werden üblicherweise in wasserdichtem Mörtel verwendet. Chemisch-synthetische Fasern wie Polypropylenfasern (PP) und Polyacrylnitrilfasern (PANF). Nach der Oberflächenmodifizierung hat diese Art von Fasern eine gute Dispersion und eine niedrige Dosierung, was die plastische Beständigkeit und die Rissbildungseigenschaften des Mörtels effektiv verbessern kann. Gleichzeitig verbessert sie auch die mechanischen Eigenschaften des ausgehärteten Mörtels. Die Wirkung ist gering; der Durchmesser der Holzfasern ist kleiner, aber bei der Zugabe von Holzfasern sollte auf den Anstieg des Wasserbedarfs des Mörtels geachtet werden.

5. Pigmente

Die dem wasserfesten Mörtel beigemischten Pigmente sollten anorganische Pigmente mit hervorragender Alkalibeständigkeit sein und müssen unter ultravioletter Bestrahlung stabil sein. Es sollten Pigmente mit festem Deckvermögen gewählt werden, um die Menge der eingemischten Pigmente zu reduzieren, die Kosten zu senken und die Auswirkungen der Pigmente auf die mechanischen Eigenschaften des Mörtels zu verringern.

Methylcellulose

Methylcellulose ist ein allgemeiner Begriff für eine Art von Celluloseether, dessen primärer Substituent Methyl ist, einschließlich der Einzelether Methylcellulose (MC), Hydroxyethylmethylcellulose (HEMC), Hydroxypropylmethylcellulose Cellulosemischether wie Hydroxybutylmethylcellulose (HPMC), Hydroxybutylmethylcellulose (HBMC), Ethylmethylcellulose (EMC) und Carboxymethylmethylcellulose (CMMC) haben alle ähnliche Eigenschaften wie MC, d. h. sie gelieren in Wasser bei Temperaturen unter 100 °C.

Die Geltemperatur von wasserlöslicher MC nimmt mit zunehmendem DS ab. Eine typische MC (DS=1,8) bildet ein Gel bei 54-56°C. Aufgrund der ungleichmäßigen Substitution enthalten MC-Lösungen in der Regel unlösliche kolloidale Partikel oder Faserfäden. Um ein Produkt mit einem höheren DS-Wert, einer hohen Geliertemperatur und einer klaren Lösung zu erhalten, kann eine spezielle Alkalisierung mit NaOH-Cu(Ⅱ)-Komplex oder Trimethylbenzylammoniumhydroxid als Alkalisierungsreagenz durchgeführt werden. Diese Reagenzien lassen die Alkalizellulose vollständig aufquellen, was die Zugänglichkeit der Zellulosemakromoleküle während der Veretherung erheblich verbessert. Diese Technologie wurde jedoch aus technischen und finanziellen Gründen noch nicht industriell eingesetzt.

Die Substitution durch gemischte Gruppen ist die wirksamste Methode zur Verbesserung der Produktlöslichkeit und der Geltemperatur. Durch Anpassung des Verhältnisses von Methyl- und Zweitsubstituenten lassen sich viele Produkte mit unterschiedlichen Eigenschaften herstellen. Die wichtigsten und gebräuchlichsten dieser Mischether sind Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Hydroxyethylmethylcellulose (HEMC). Es handelt sich dabei um Mischether, die durch Einführung von Hydroxyalkylgruppen an Alkalizellulose mit Propylen- oder Ethylenoxid hergestellt werden. Es gibt viele verschiedene Arten von HPMC, und die Substitutionsgruppen haben eine große Bandbreite: der DS-Wert der Methylgruppe beträgt 1,3 bis 2,2, und der MS-Wert der Hydroxypropylgruppe liegt bei 0,1 bis 0,8. HEMC wird hauptsächlich in Europa hergestellt. Der DS-Wert der Methylgruppe beträgt 1,5 bis 2,0, und der MS-Wert der Hydroxyethylgruppe liegt bei 0,02 bis 0,3. Hydroxybutylmethylcellulose (HBMC) wird durch Hydroxymethylierung mit Butylenoxid gewonnen. Der DS von Hydroxybutyl beträgt 0,04~0,1. Bei allgemeiner Methylierung (DS=1,8~2,2) ist HBMC ein öllöslicher Ether. Ein weiteres Produkt im Vereinigten Königreich ist wasserlösliche Ethylmethylcellulose (EMC) mit einem DS von 0,9 für die Methylgruppe und 0,4 für die Ethylgruppe. Darüber hinaus hat Carboxymethylmethylcellulose (CMMC) schwache anionische Polyelektrolyteigenschaften.

Selbst wenn der Substitutionsgrad nach der sekundären Substitution gering ist, ist die resultierende Methylcellulose-Mischetherlösung einfacher und transparenter als die MC-Lösung; die Geliertemperatur steigt, insbesondere wenn hydrophile Carboxymethyl- oder Hydroxyethylgruppen eingeführt werden. Im Allgemeinen ist eine Geliertemperatur von mehr als 95 °C nicht wünschenswert, da eine zu hohe Temperatur die Entfernung des Restsalzes im System durch Waschen mit heißem Wasser erschwert.

Die Herstellung von Methylcellulose und ihren Mischethern erfordert große Mengen an Alkali. Um wasserlösliche Ether zu erhalten, sollte das Verhältnis von NaOH zu Anhydroglukoseeinheiten 3 zu 4 und der DS der Methylgruppe 1,4 zu 2,0 betragen. Die Viskosität des Materials wird durch die Kontrolle der Sauerstoffkonzentration während der Alkalisierung (Alterung) eingestellt. Ein Überschuss an Methylchlorid (abhängig von der Menge der Base) wandelt das gesamte NaOH in NaCl um. Das Produkt ist nahezu neutral und erfordert nur eine geringe oder gar keine Säureneutralisation. Methanol und Dimethylether entstehen als Nebenprodukte bei der Reaktion von Methylchlorid mit Wasser. Die wichtigsten Prozesse sind die folgenden

（1）Gasförmiges Methylierungsverfahren

Alkalizellulose und ein Teil des Methylchlorids werden in einem korrosionsbeständigen Druckbehälter mit effizienter Durchmischung auf 50°C erhitzt, um die Methylierung einzuleiten. Durch mäßige Wärmezufuhr (Heizen oder Kühlen) kann die Temperatur der exothermen Veretherungsreaktion über mehrere Stunden auf 60 bis 100 °C gehalten werden.

Während des Produktionsprozesses verdampfen einige Reaktanten zusammen mit flüchtigen Nebenprodukten. Diese Stoffe sollten abgetrennt, kondensiert und bei Bedarf zurückgewonnen werden. Das zurückgewonnene Methylchlorid wird dann mit neuen Reaktanten rezykliert, um sicherzustellen, dass die Konzentration an gasförmigem Chlorid im Reaktionsgefäß konstant bleibt. Die Schaufeln und Wellen der von einigen Herstellern verwendeten Rührwerke sind hohl und porös, und die Reaktanten gelangen nach der Rückgewinnung direkt in das Reaktionssystem.

（2）Flüssigmethylierungsverfahren

Das kontinuierliche Verfahren mit flüssigem Methylchlorid benötigt eine Reaktionszeit von weniger als 1 Stunde. Dieses Verfahren wird mit einer großen Anzahl von Reaktionsreagenzien durchgeführt. Alkalische Zellulose wird unter Druck aufgeschlämmt, und in einem beheizten Rohrreaktor wird die Aufschlämmung abgepumpt, um flüchtige Nebenprodukte und überschüssige Reaktanten zu verdampfen.

Andere Flüssigphasenverfahren und -technologien werden in Gegenwart einer großen Menge einer inerten organischen Flüssigkeit durchgeführt. Diese Methode kann den Reaktionsdruck verringern und den Wärmeaustausch fördern. Während der Reaktion ist eine geringe Menge an Alkali erforderlich, was die Bildung von Nebenprodukten verhindert.

Alle diese Verfahren sind für die Herstellung von Mischethern geeignet. Der zweite Reaktant kann vor oder nach dem Beginn der Methylierung zugegeben werden. Die beste Methode ist die schrittweise Zugabe des Veretherungsmittels und die stufenweise Kontrolle der Temperatur des Reaktionssystems.

NaCl und nichtflüchtige Nebenprodukte (z. B. Propylenglykol) werden durch Waschen mit heißem Wasser entfernt, und anschließend wird das Produkt in normalen Trocknungsanlagen getrocknet. MC-Produkte enthalten in der Regel weniger als 1 % NaCl, und hochreine Produkte enthalten weniger als 0,1 % NaCl. Produkte mit sehr niedriger Viskosität können durch Säurebehandlung erhalten werden, und Produkte mit kontrollierbarer Löslichkeit können durch Vernetzungsreaktion eingestellt werden.