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Methylcelluloseether

Methylhydroxyethylcelluloseether (MHEC) und Methylhydroxypropylcelluloseether (HPMC) werden unter dem Begriff Methylcelluloseether (Methylcellulose) zusammengefasst und als MC bezeichnet. Methylcelluloseether ist einer der wichtigsten Zusatzstoffe in Trockenmörtel, der hauptsächlich die Aufgabe hat, Wasser zurückzuhalten und zu verdicken.

Methylcelluloseether ist ein pulverförmiger Celluloseether, der durch die Reaktion von Holzfasern oder raffinierten kurzen Baumwollfasern als Primärrohstoff nach chemischer Behandlung durch die Reaktion von Mikronisierungsmitteln wie Ethylenchlorid, Propylenchlorid oder Ethylenoxid hergestellt wird. Die Molekularstruktur der Cellulose besteht aus molekularen Bindungen wasserfreier Glukoseeinheiten, die jeweils 3 Hydroxylgruppen enthalten. Unter bestimmten Bedingungen können die Hydroxylgruppen durch Methyl-, Hydroxyethyl- und Hydroxypropylgruppen ersetzt werden, um verschiedene Arten von Cellulose herzustellen. Durch Methyl substituierte Cellulose wird als Methylcellulose bezeichnet, durch Hydroxyethyl substituierte Cellulose wird als Hydroxyethylcellulose bezeichnet und durch Hydroxypropyl substituierte Cellulose wird als Hydroxypropylcellulose bezeichnet. Da Methylcellulose ein Mischether ist, der durch eine Veretherungsreaktion hergestellt wird, enthält sie hauptsächlich Methylgruppen. Sie enthält jedoch auch eine geringe Menge an Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylgruppen, die als Methylhydroxyethylcelluloseether oder Methylhydroxypropylcelluloseether bezeichnet werden.

Aufgrund unterschiedlicher Substituenten (wie Methyl, Hydroxyethyl und Hydroxypropyl) und unterschiedlicher Substitutionsgrade (Anzahl der Stoffe, die durch jede aktive Hydroxylgruppe in der Cellulose ersetzt werden) gibt es verschiedene Sorten und Qualitäten von Celluloseether. Verschiedene Kombinationen können in anderen Bereichen wie Bauwesen, Lebensmittel und Pharmazeutika, Alltagschemie und Erdöl weit verbreitet sein.

Derzeit gibt es vier Arten von Celluloseethern, die weltweit am meisten produziert werden und deren Hauptverwendungszwecke wie folgt sind:

(1) Methylhydroxyethylcelluloseether (MHEC) macht 80 % der chemischen Baumaterialien und 20 % der Beschichtungsindustrie aus. Diese Art von Celluloseether wird weltweit hauptsächlich in Trockenmörtel verwendet. Im Vergleich zu anderen Arten hat MHEC bessere Wasserrückhalte- und Verdickungseigenschaften und eine stabilere Qualität.

(2) Methylhydroxypropylcelluloseether (HPMC) wird hauptsächlich in der pharmazeutischen Industrie und in der chemischen Industrie für den täglichen Gebrauch verwendet, und ein beträchtlicher Teil davon wird in der chemischen Baustoffindustrie eingesetzt. Sein Wasserrückhaltevermögen und seine Verdickungseigenschaften sind jedoch etwas geringer als die von Methylhydroxyethylcelluloseether, insbesondere bei hohen Temperaturen mit geringer Wasserrückhaltung.

(3) Hydroxyethylcelluloseether (HEC) wird hauptsächlich als Stabilisator in der Beschichtungsindustrie und für Bohrschlamm auf Ölfeldern verwendet, aber seine Dispergierbarkeit, Verdickung und Wasserrückhaltung sind deutlich geringer als bei Methylcelluloseether (MC).

(4) Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) wird hauptsächlich in der täglichen Chemie-, Lebensmittel-, Papier-, Textil- und anderen Industrien verwendet, und eine kleine Menge wird in der Beschichtungsindustrie eingesetzt.

Eigenschaften von Methylcelluloseether (MC)

Methylcelluloseether ist ein notwendiges modifiziertes Material für Trockenmörtel wie Verputzmörtel, Gipsmörtel, Fliesenkleber, Spachtelmasse, selbstnivellierendes Material, Spritzmörtel, Tapetenkleber und Abdichtungsmaterial. In verschiedenen Trockenmörteln steuert Methylcelluloseether die Konsistenz, die Verarbeitbarkeit, das Haftvermögen und das Wasserrückhaltevermögen des Mörtels.

Die wichtigsten Merkmale von Methylcelluloseether sind folgende:

(1) Hervorragende Wasserrückhaltung

Das Wasserrückhaltevermögen ist ein wichtiger Indikator zur Messung der Qualität von Methylcelluloseether, insbesondere beim Dünnschichtaufbau von Zementmörtel und Produkten auf Steinbasis. Ein verbessertes Wasserrückhaltevermögen kann Festigkeitsverluste und Risse verhindern, die durch übermäßiges Austrocknen und unzureichende Hydratation verursacht werden. Darüber hinaus ist das ausgezeichnete Wasserrückhaltevermögen von Methylcelluloseether unter Hochtemperaturbedingungen einer der wichtigsten Indikatoren zur Unterscheidung der Leistungsfähigkeit von Methylcelluloseether. Unter normalen Umständen nimmt die Wasserrückhaltung der meisten gängigen Methylcelluloseether mit steigender Temperatur ab. Steigt die Temperatur auf 40T, verringert sich die Wasserrückhaltung der üblichen Methylcelluloseether erheblich. Die dünnschichtige Konstruktion auf der Sonnenseite wird im Sommer stark beeinträchtigt. Der Ausgleich des fehlenden Wasserrückhaltevermögens durch eine hohe Dosierung führt jedoch zu einer hohen Viskosität des Materials aufgrund der hohen Dosierung, was zu Unannehmlichkeiten beim Bau führt.

Hochwertige Methylcelluloseether-Produkte werden durch ein einzigartiges Veretherungsverfahren verarbeitet, das eine hervorragende Dispersion und Wasserrückhaltung aufweist, wodurch die Cellulose effektiv und gleichmäßig in Zementmörtel und gipsbasierten Produkten verteilt werden kann und alle festen Partikel umhüllt und einen Benetzungsfilm bildet, wodurch das gesamte System sehr stabil wird. Die Feuchtigkeit in der Verpackung wird über einen langen Zeitraum allmählich freigesetzt, und ein Teil der Feuchtigkeit entweicht aufgrund von Trocknung und Verdunstung aus den Poren. Der größte Teil der verbleibenden Feuchtigkeit wird weiterhin mit Zement, Kalk oder Gips hydratisiert. Selbst in heißer Umgebung und bei hohen Temperaturen stehen ausreichend Feuchtigkeit und Zeit für Hydratationsreaktionen zur Verfügung, wodurch die Verbund- und Druckfestigkeit des Materials gewährleistet wird. Das Wasserrückhaltevermögen von Methylcelluloseether hängt auch mit seiner Viskosität, Feinheit, Löslichkeit und zusätzlichen Menge zusammen. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Viskosität, je feiner die Feinheit und je besser der Zusatz, desto besser die Wasserrückhaltung.

(2) Starke Haftung und guter Durchhangwiderstand

Ein weiteres wesentliches Merkmal von Methylcelluloseether ist seine hervorragende Verdickungswirkung. Die Zugabe von Methylcelluloseether zu Trockenmörtelprodukten kann die Viskosität um das Tausendfache erhöhen. Vor allem bei der Verwendung von hochwertigem Methylcelluloseether kann eine viel höhere Viskosität als bei gewöhnlichem Methylcelluloseether erzielt werden, so dass er eine bessere Durchbiegungsfestigkeit und Haftung aufweist. In der Praxis lässt sich mit Methylcelluloseether die Konsistenz des Produkts genau steuern, die durch Art und Menge des zugesetzten Methylcelluloseethers eingestellt werden kann.

Die verdickende Wirkung von hochwertigem Methylcelluloseether steht in engem Zusammenhang mit seiner einzigartigen Rheologie; seine Viskosität wirkt sich erheblich auf die Haftfestigkeit, Fließfähigkeit, Strukturstabilität und Verarbeitbarkeit des Materials aus.

(3) Gute Löslichkeit

Aufgrund der speziellen Behandlung der Oberflächenpartikel von hochwertigem Methylcelluloseether ist die Löslichkeit in Zementmörtel, Gips oder Farbsystemen ausgezeichnet; es ist nicht leicht zu agglomerieren, und die Auflösungsgeschwindigkeit ist schnell. Es kann eine schnelle Auflösung fördern, insbesondere in Mörtelsystemen mit einem hohen pH-Wert. In der Regel kann es in wenigen Minuten vollständig aufgelöst werden; im Beschichtungssystem kann Methyl-Elluloseether zu einer 2% ~ 3% verdickten wässrigen Lösung formuliert werden; als Verdickungsmittel, Wasserrückhaltemittel und Emulgator von Farbe hat es eine bessere Löslichkeit, Verarbeitbarkeit und Wasserrückhaltung als Hydroxyethylcellulose (HEC), und es ist hilfreich für die Nivellierung von Farbe und die Vermeidung von Pinselstrichen: gleichmäßige Filmbildung, weniger Spritzer, bessere Thixotropie.

Methylcelluloseether

Methylhydroxyethylcelluloseether (MHEC) und Methylhydroxypropylcelluloseether (HPMC) werden unter dem Begriff Methylcelluloseether (Methylcellulose) zusammengefasst, der mit MC bezeichnet wird. Methylcelluloseether ist einer der wichtigsten Zusatzstoffe in Trockenmörtel, der hauptsächlich die Aufgabe hat, Wasser zurückzuhalten und zu verdicken.

Methylcelluloseether ist ein pulverförmiger Celluloseether, der durch die Reaktion von Holzfasern oder raffinierten kurzen Baumwollfasern als Primärrohstoff nach chemischer Behandlung durch die Reaktion von Mikronisierungsmitteln wie Ethylenchlorid, Propylenchlorid oder Ethylenoxid hergestellt wird. Die Molekularstruktur der Cellulose besteht aus molekularen Bindungen wasserfreier Glukoseeinheiten, die jeweils 3 Hydroxylgruppen enthalten. Unter bestimmten Bedingungen können die Hydroxylgruppen durch Methyl-, Hydroxyethyl- und Hydroxypropylgruppen ersetzt werden, um verschiedene Arten von Cellulose herzustellen. Durch Methyl substituierte Cellulose wird als Methylcellulose bezeichnet, durch Hydroxyethyl substituierte Cellulose wird als Hydroxyethylcellulose bezeichnet und durch Hydroxypropyl substituierte Cellulose wird als Hydroxypropylcellulose bezeichnet. Da Methylcellulose ein Mischether ist, der durch eine Veretherungsreaktion hergestellt wird, enthält sie hauptsächlich Methylgruppen. Sie enthält jedoch auch eine geringe Menge an Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylgruppen, die als Methylhydroxyethylcelluloseether oder Methylhydroxypropylcelluloseether bezeichnet werden.

Aufgrund der unterschiedlichen Substituenten (wie Methyl, Hydroxyethyl und Hydroxypropyl) und des unterschiedlichen Substitutionsgrades (die Anzahl der Stoffe, die durch jede aktive Hydroxylgruppe auf der Cellulose ersetzt werden) gibt es verschiedene Arten von Sorten und Qualitäten von Celluloseether. Verschiedene Kombinationen können in anderen Bereichen wie Bauwesen, Lebensmittel und Pharmazeutika, Alltagschemie und Erdöl weit verbreitet sein.

Derzeit gibt es vier Arten von Celluloseethern, die weltweit am meisten produziert werden und deren Hauptverwendungszwecke wie folgt sind:

(1) Methylhydroxyethylcelluloseether (MHEC) macht 80 % der chemischen Baumaterialien und 20 % der Beschichtungsindustrie aus. Diese Art von Celluloseether wird weltweit hauptsächlich in Trockenmörtel verwendet. Im Vergleich zu anderen Arten hat MHEC bessere Wasserrückhalte- und Verdickungseigenschaften und eine stabilere Qualität.

(2) Methylhydroxypropylcelluloseether (HPMC) wird hauptsächlich in der pharmazeutischen Industrie und in der chemischen Industrie für den täglichen Gebrauch verwendet, und ein beträchtlicher Teil davon wird in der chemischen Baustoffindustrie eingesetzt. Sein Wasserrückhaltevermögen und seine Verdickungseigenschaften sind jedoch etwas geringer als die von Methylhydroxyethylcelluloseether, insbesondere bei hohen Temperaturen mit geringer Wasserrückhaltung.

(3) Hydroxyethylcelluloseether (HEC) wird hauptsächlich als Stabilisator in der Beschichtungsindustrie und für Bohrschlamm auf Ölfeldern verwendet, aber seine Dispergierbarkeit, Verdickung und Wasserrückhaltung sind deutlich geringer als bei Methylcelluloseether (MC).

(4) Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) wird hauptsächlich in der täglichen Chemie-, Lebensmittel-, Papier-, Textil- und anderen Industrien verwendet, und eine kleine Menge wird in der Beschichtungsindustrie eingesetzt.

2. Eigenschaften von Methylcelluloseether (MC)

Methylcelluloseether ist ein notwendiges modifiziertes Material für Trockenmörtel wie Putzmörtel, Gipsmörtel, Fliesenkleber, Spachtelmasse, selbstnivellierendes Material, Spritzmörtel, Tapetenkleber und Abdichtungsmaterial. In verschiedenen Trockenmörteln steuert Methylcelluloseether die Konsistenz, die Verarbeitbarkeit, das Haftvermögen und das Wasserrückhaltevermögen des Mörtels.

Die wichtigsten Eigenschaften von Methylcelluloseether sind folgende

(1) Ausgezeichnetes Wasserrückhaltevermögen

Das Wasserrückhaltevermögen ist ein wichtiger Indikator für die Qualität von Methylcelluloseether, insbesondere bei der Dünnschichtkonstruktion von Zementmörtel und Produkten auf Steinbasis. Ein verbessertes Wasserrückhaltevermögen kann Festigkeitsverluste und Risse verhindern, die durch übermäßiges Austrocknen und unzureichende Hydratation verursacht werden. Darüber hinaus ist das ausgezeichnete Wasserrückhaltevermögen von Methylcelluloseether unter Hochtemperaturbedingungen einer der wichtigsten Indikatoren zur Unterscheidung der Leistungsfähigkeit von Methylcelluloseether. Unter normalen Umständen nimmt die Wasserrückhaltung der meisten gängigen Methylcelluloseether mit steigender Temperatur ab. Steigt die Temperatur auf 40T, verringert sich die Wasserrückhaltung der üblichen Methylcelluloseether erheblich. Die dünnschichtige Konstruktion auf der Sonnenseite wird im Sommer stark beeinträchtigt. Der Ausgleich des fehlenden Wasserrückhaltevermögens durch eine hohe Dosierung führt jedoch zu einer hohen Viskosität des Materials aufgrund der hohen Dosierung, was zu Unannehmlichkeiten beim Bau führt.

Hochwertige Methylcelluloseetherprodukte werden durch ein einzigartiges Veretherungsverfahren verarbeitet, das eine ausgezeichnete Dispersion und Wasserrückhaltung aufweist, die Zellulose effektiv und gleichmäßig in Zementmörtel und gipsbasierten Produkten verteilen und alle festen Partikel einhüllen und einen Benetzungsfilm bilden kann, wodurch das gesamte System sehr stabil wird. Die Feuchtigkeit in der Verpackung wird über einen langen Zeitraum allmählich freigesetzt, und ein Teil der Feuchtigkeit entweicht aufgrund von Trocknung und Verdunstung aus den Poren. Der größte Teil der verbleibenden Feuchtigkeit wird weiterhin mit Zement, Kalk oder Gips hydratisiert. Selbst in heißer Umgebung und bei hohen Temperaturen stehen ausreichend Feuchtigkeit und Zeit für Hydratationsreaktionen zur Verfügung, wodurch die Verbund- und Druckfestigkeit des Materials gewährleistet wird. Das Wasserrückhaltevermögen von Methylcelluloseether hängt auch mit seiner Viskosität, Feinheit, Löslichkeit und zusätzlichen Menge zusammen. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Viskosität, je feiner die Feinheit und je besser der Zusatz, desto besser die Wasserrückhaltung.

(2) Starke Adhäsion und gute Durchbiegungsfestigkeit

Ein weiteres wesentliches Merkmal von Methylcelluloseether ist seine ausgezeichnete Verdickungswirkung. Die Zugabe von Methylcelluloseether zu Trockenmörtelprodukten kann die Viskosität um das Tausendfache erhöhen. Insbesondere bei der Verwendung von hochwertigem Methylcelluloseether kann eine viel höhere Viskosität als bei gewöhnlichem Methylcelluloseether erzielt werden, was zu einer besseren Durchbiegungsfestigkeit und Haftung führt. In der praktischen Anwendung kann mit Methylcelluloseether die Konsistenz des Produkts genau gesteuert werden, die durch Art und Menge des zugesetzten Methylcelluloseethers eingestellt werden kann.

Die verdickende Wirkung von hochwertigem Methylcelluloseether steht in engem Zusammenhang mit seiner einzigartigen Rheologie; seine Viskosität hat einen erheblichen Einfluss auf die Haftfestigkeit, Fließfähigkeit, Strukturstabilität und Verarbeitbarkeit des Materials.

(3) Gute Löslichkeit

Aufgrund der speziellen Behandlung der Oberflächenpartikel von hochwertigem Methylcelluloseether ist die Löslichkeit in Zementmörtel, Gips oder Anstrichsystemen ausgezeichnet; es ist nicht leicht zu agglomerieren und die Auflösungsgeschwindigkeit ist schnell. Es kann eine schnelle Auflösung fördern, insbesondere in Mörtelsystemen mit einem hohen pH-Wert. In der Regel kann es in wenigen Minuten vollständig aufgelöst werden; im Beschichtungssystem kann Methyl-Elluloseether zu einer 2% ~ 3% verdickten wässrigen Lösung formuliert werden; als Verdickungsmittel, Wasserrückhaltemittel und Emulgator von Farbe hat es eine bessere Löslichkeit, Verarbeitbarkeit und Wasserrückhaltung als Hydroxyethylcellulose (HEC), und es ist hilfreich für die Nivellierung von Farbe und die Vermeidung von Pinselstrichen: gleichmäßige Filmbildung, weniger Spritzer, bessere Thixotropie.

Redispergierbares Polymer-Pulver

Bei dem heute üblicherweise verwendeten redispergierbaren Polymerpulver handelt es sich hauptsächlich um Vinylacetat-Ethylen (VCAE) und Vinylacetat-Vinyltertiärsäure (Ve0Va). Die Verbesserung der Haftzugfestigkeit von Zementmörtel und verschiedenen Substraten ist die wichtigste Eigenschaft der Vinylcopolymere, insbesondere ihre Fähigkeit, erheblichen Änderungen der Umgebungstemperatur standzuhalten. Darüber hinaus trägt es zur Entwicklung der langfristigen Haftzugfestigkeit von Zementmörtel bei. Nach zweieinhalb Jahren Lagerung an der Luft nimmt die Haftzugfestigkeit von modifiziertem Zementmörtel immer noch zu, während die Haftzugfestigkeit von normalem Zementmörtel deutlich geringer ist als diejenige, die 28d lang erhalten bleibt. Studien haben gezeigt, dass die Zementmörtel nach zehn Jahren der Anwendung von drei redispergierbaren, trockenen, pulverförmigen modifizierten Zementmörteln, wie Polyethylenvinylacetat, Styrol/Acrylsäure-Copolymer und Ethylen/Vinylchlorid/Vinyllaurat-Terpolymer, eine stabile Haftfestigkeit, Biegefestigkeit und Druckfestigkeit aufweisen. In einem fünf Jahre alten Fertigmörtel zeigte das Terpolymer in wässriger Umgebung immer noch eine gute Leistung mit einer hervorragenden hydrophoben Wirkung.

Die Wirkung von redispergierbarem Polymerpulver in Trockenmörtel

Die Zugabe von redispergierbarem Polymerpulver zum Mörtel ist eine Modifikation, die auch als polymermodifizierter Zementmörtel， bekannt ist, um die Schwächen des herkömmlichen Zementmörtels, wie Sprödigkeit und hoher Elastizitätsmodul, zu verbessern. Daher kann ein Mörtel mit besserer Flexibilität und Haftzugfestigkeit der Entstehung von Zementmörtelrissen widerstehen oder diese verzögern. Da das Polymer und der Zementmörtel eine sich gegenseitig durchdringende Netzwerkstruktur bilden, bildet sich in den Poren ein kontinuierlicher Polymerfilm, der die Bindung zwischen den Zuschlagstoffen stärkt und einige Poren im Mörtel verschließt, so dass verschiedene Eigenschaften nach dem Aushärten viel besser sind als bei herkömmlichem Zementmörtel. Dies äußert sich vor allem in den folgenden Merkmalen:

(1) Festigkeit

Im Allgemeinen sind die Zugfestigkeit und die Biegefestigkeit von polymermodifiziertem Zementmörtel im Vergleich zu herkömmlichem Zementmörtel deutlich verbessert, während die Druckfestigkeit gleich bleibt oder sogar abnimmt. Die Erhöhung ist hauptsächlich auf die höhere Zugfestigkeit des Polymers selbst und die Verbesserung der Bindung zwischen dem Zementhydratationsprodukt und der Gesteinskörnung zurückzuführen.

Die Rissbildung tritt auf, wenn die Zugspannung den Wert der Zugfestigkeit übersteigt, was hauptsächlich durch Zugversagen verursacht wird. Daher ist ein hoher Zugfestigkeitswert eine notwendige Voraussetzung für die Rissbeständigkeit.

Studien haben gezeigt, dass die Zugfestigkeit des polymermodifizierten Mörtels mit der Erhöhung des Polyascheanteils im Allgemeinen zuerst ansteigt und dann abnimmt, was auf einen optimalen Dosierungsbereich hindeutet, und die Abnahme ist typischerweise die Zugabe von Überschuss. Das redispergierbare Polymerpulver führte übermäßige Luftblasen ein, was zu einem Abwärtstrend der Druckfestigkeit führte. Da der Elastizitätsmodul des Polymers niedriger ist als der von Zementmörtel und das Polymerkettensegment flexibler ist, kann es keine starre Unterstützung bieten, wenn der Verbundstoff unter Druck steht, was zu einer Abnahme der Druckfestigkeit des modifizierten Mörtels führt, wenn das Poly-Asche-Verhältnis steigt. Daher besteht das Hauptmittel zur Verbesserung der Druckfestigkeit in der Anpassung des Kalk-Sand-Verhältnisses, des Wasser-Zement-Verhältnisses, der Kornabstufung und der Art der Zuschlagstoffe. Die Zug- und Biegefestigkeit, die Flexibilität, die Rissbeständigkeit und die Hydrophobie können durch die Zugabe einer bestimmten Menge von redispergierbarem Polymerpulver verbessert werden, jedoch nicht so stark wie möglich. Die Zugabe von Silikastaub kann einen Teil des Zements und des Redispersionspulvers ersetzen, wodurch die Kosten gesenkt und die Druck- und Biegefestigkeit verbessert werden.

(2) Dehnung

Die Dehnung und die Zähigkeit des Mörtels, dem Redispersible Polymer Powder zugesetzt wurde, sind viel besser als die des gewöhnlichen Zementmörtels; die Bruchenergie ist mehr als doppelt so hoch wie die des gewöhnlichen Zementmörtels, und die Schlagzähigkeit steigt mit dem höheren Anteil an Zuschlagstoffen und Asche. Je höher der Gehalt an redispergierbarem Polymerpulver ist, desto mehr kann der flexible Polstereffekt des Polymers die Entstehung von Rissen verhindern oder verzögern. Gleichzeitig hat es eine bessere Spannungsdispersionswirkung, wenn die Spannung durch die Verformung des Substrats erzeugt wird, die übertragen oder verteilt wird, um Rissbildung aufgrund von Spannungskonzentration zu vermeiden.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass zwischen der Zugfestigkeit und der Dehnung des Materials ein spezifisches Verhältnis besteht. Ein hoher Anteil an flexiblem redispergierbarem Polymerpulver erhöht die Dehnung und führt dazu, dass das Polymer in einer kontinuierlichen Phase vorliegt. Das Polymer dominiert im aushärtenden Zementmörtel und zeigt eine Abnahme der Zugfestigkeit und der Wasserbeständigkeit. In der Anfangsphase der Hitzereaktion der Hydratation nähert sich der Mörtel aufgrund der geringen Zugfestigkeit jedoch schnell dem Wert der endgültigen Zugfestigkeit, wodurch das Material ermüdungs- und bruchanfällig wird. Daher sollte das Material neben einer ausreichenden Bruchdehnung auch einen möglichst hohen Wert für die Zugfestigkeit aufweisen.

Das Wärmedämmverbundsystem sollte in einer flexiblen Umgebung angebracht werden. Der Polystyrolplattenkleber und der Putzmörtel sollten zunächst ein flexibles redispergierbares Polymerpulver mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur wählen, um verschiedene Verformungsspannungen rechtzeitig abzubauen.

Experimente haben gezeigt, dass die Menge an flexiblem Redispersionspulver im Polystyrolplattenkleber etwa 3 % beträgt, die Menge an rissfestem Putzmörtel wird zwischen 4 und 5 % gesteuert, und die Menge an Klebstoff für Außenwandfliesen beträgt etwa 3 %. Das Faltungsverhältnis beträgt weniger als 3, wodurch die Ausdehnung, Aushöhlung und Rissbildung durch Verformung wirksam kontrolliert werden können.

(3) Klebeeigenschaft

Die Klebefähigkeit von Zementmörtel mit redispergierbarem Polymerpulver ist viel besser als die von gewöhnlichem Zementmörtel, was hauptsächlich auf die Klebefähigkeit zurückzuführen ist, die sich durch die Eigenschaften des Polymers zeigt, und die Klebekraft steigt mit der Erhöhung des Anteils. Allerdings gibt es einen optimalen Dosierungsbereich und Kostenüberlegungen.

Eine hohe Haftfestigkeit kann eine spezifische schwindungshemmende Wirkung haben, und die durch Verformung erzeugten Spannungen lassen sich leicht verteilen und abbauen, so dass die Haftfestigkeit für die Verbesserung der Rissbeständigkeit von wesentlicher Bedeutung ist. Studien haben gezeigt, dass die synergistische Wirkung von Methylcellulose und redispergierbarem Polymerpulver die Haftfestigkeit von Zementmörtel verbessert. Der Bindungsmechanismus von Polymeren hängt mehr von der Adsorption und Diffusion von Makromolekülen auf der Bindungsoberfläche ab. Gleichzeitig hat das Polymer eine spezifische Permeabilität und kann zusammen mit Methylcellulose-Acyl die Oberfläche des Grundmaterials vollständig infiltrieren, was der Oberfläche des frisch aufgetragenen Mörtels nahe kommt, wodurch die Adsorption des frisch aufgetragenen Mörtels und des Grundmaterials verbessert und die Klebeleistung erheblich verstärkt wird. Zusätzlich zur Verbesserung der Haftung auf dem glatten Untergrund hat der polymermodifizierte Mörtel auch die Wirkung, die Oberflächenporen des Untergrunds zu schließen, insbesondere bei porösen Untergrundoberflächen, was die Wasserdichtigkeit, Dichtigkeit und Frost-Tau-Beständigkeit des Untergrunds verbessern kann.

(4) Elastizitätsmodul

Der Elastizitätsmodul des redispergierbaren Polymerpulvers ist niedrig und liegt im Bereich von 0,001-10 GPa, während der Elastizitätsmodul von Zementmörtel hoch ist und im Bereich von 10-30 GPa liegt. Daher ist der Elastizitätsmodul von Zementmörtel, der durch die Zugabe von redispergierbarem Polymerpulver modifiziert wurde, kleiner als der von normalem Zementmörtel. Die Art und die Menge des zugesetzten Redispersible Polymer Powder beeinflussen auch den Elastizitätsmodul, der normalerweise das Polymer-Zement-Verhältnis, den Elastizitätsmodul und die Verformungsfähigkeit erhöht.

(5) Abriebfestigkeit

Die Abriebfestigkeit des modifizierten Mörtels hängt von der Art des redispergierbaren Polymerpulvers und dem Polymer-Zement-Verhältnis ab. Im Allgemeinen erhöht eine Erhöhung des Polymer-Zement-Verhältnisses die Verschleißfestigkeit hauptsächlich aufgrund einer bestimmten Menge organischer Polymere auf der Verschleißoberfläche. Das Polymer wirkt als Bindemittel, so dass die vom Polymer gebildete Netzstruktur den Zementmörtel durchdringen kann. Die Poren und Risse im Zement verbessern die Bindung zwischen dem Zuschlag und dem Zementhydratationsprodukt, wodurch die Verschleißfestigkeit verbessert wird.

Im polymermodifizierten Mörtel dichtet die durch die Polymerfüllung gebildete Netzstruktur die Löcher und Risse ab und verringert die Porosität im Zementmörtel, wodurch die Dichtigkeit des Zementmörtels sowie die Wasser- und Frostbeständigkeit verbessert werden, was mit der Erhöhung des Polymer-Zement-Verhältnisses einhergeht.

Die verschiedenen Arten von redispergierbarem Polymerpulver weisen erhebliche Unterschiede in der Wasserbeständigkeit auf. Normalerweise hat Vinylacetatpulver (VAC, allgemein bekannt als redispergierbares Polymerpulver, das durch Sprühen von weißem Latex hergestellt wird), das mit Mörtel modifiziert wurde, eine schlechte Wasserbeständigkeit. Daher wird VAC grundsätzlich nicht für die Mörtelmodifikation verwendet, es sei denn, es werden keine Anforderungen an die Wasserbeständigkeit gestellt. Auf der anderen Seite ist VAC anfällig für Verseifungsreaktionen in einer starken Basis und verliert seine Haftfestigkeit, so dass es für die Verwendung mit Zementmörtel ungeeignet ist. VAC kann in der Regel in gipshaltigen Produkten und Spachtelmasse ohne Zement verwendet werden.

(6) Durchlässigkeit

Die Wasserdampfdurchlässigkeit von Baumaterialien ist von großer Bedeutung. Wasserdichtigkeit und Luftdurchlässigkeit sind bei vielen Gelegenheiten erwünscht. Polymermodifizierter Mörtel hat eine geringe Wasseraufnahme und eine verbesserte Wasserbeständigkeit, weist aber dennoch eine spezifische Wasserdampfdurchlässigkeit auf, die mit zunehmendem Polymergehalt abnimmt. Gleichzeitig kann er mit einigen hydrophoben Materialien gemischt werden, um seine Allround-Leistung zu verbessern.

(7) Gefrier-Tau-Beständigkeit

Die Porosität wird durch die deutlich reduzierte Wasseraufnahme des polymermodifizierten Mörtels und die Füllwirkung des Polymers verringert. Das redispergierbare Polymerpulver hat eine spezifische luftporenbildende Wirkung, und seine Frost-Tau-Beständigkeit ist besser als die von herkömmlichem Mörtel. Gleichzeitig stieg mit der Zunahme des Redispersible Polymer Powder auch die Haftzugfestigkeit des Mörtels vor und nach den Frost-Tau-Zyklen an. Bei Bauarbeiten im Winter kann die Zugabe einer angemessenen Menge an Kalziumformiat und Frostschutzmittel die Frühfestigkeit und Frostschutzleistung des Mörtels erheblich verbessern.

Viele Experimente haben gezeigt, dass die Menge an redispergierbarem Polymerpulver im Zementmörtel nicht umso besser ist, je mehr es ist. Das Kalk-Sand-Verhältnis, das Wasser-Zement-Verhältnis, die Kornabstufung, die Art und die Eigenschaften der Zuschlagstoffe beeinflussen letztendlich die Gesamtleistung des Produkts. Der mit Polymeren verbesserte Zementmörtel wies unterschiedliche Eigenschaften auf, wenn der Gehalt an redispergierbarem Polymerpulver variiert wurde. Ist die Menge zu gering, hat das Polymer nur eine gewisse weichmachende Wirkung auf den Zementmörtel, aber die verstärkende Wirkung ist nicht erkennbar. Ist die Menge zu groß, dominiert das Polymer im Zementmörtel, unterbricht die kontinuierliche Phase des Zementmörtels und führt schließlich zu einer Abnahme der Festigkeit. Bei einem mäßigen Polymeranteil werden die Verformungsbeständigkeit, die Zugfestigkeit und die Haftfestigkeit erhöht, die Dichtigkeit verbessert und eine gute Rissbeständigkeit erreicht.

Flusssand und Quarzsand

Flusssand und Quarzsand sind wichtige Zuschlagstoffe für Trockenmörtelprodukte und spielen eine wichtige Rolle in der Rezeptur. Ihre Rundheit, Korngröße, Wasser- und Schlammgehalt wirken sich direkt auf die Bindungshärte, Druckfestigkeit und Bauleistung von Zementmörtel aus.

Für trocken gemischte Mörtelprodukte gelten in der Regel strenge Qualitäts- und Leistungsanforderungen an den Zuschlagstoff. Die Festigkeit und die Verunreinigungen der Gesteinskörnung hängen von der Art des Ausgangsgesteins ab. Befindet sich das Muttergestein in einem stark verwitterten Gebiet, handelt es sich vor allem um Vulkangestein, metamorphes Gestein und Granit, so dass die Gesteinskörnung eine dunklere Farbe und eine komplexere Zusammensetzung aufweist; befindet sich das Muttergestein in einem Quarzitgebiet, besteht die Gesteinskörnung hauptsächlich aus Quarzsand mit einer helleren Farbe. Quarzsand mit besserer Rundheit ist hauptsächlich in den Mittel- und Unterläufen der Flüsse verbreitet. Er enthält weniger Verunreinigungen, nachdem er über lange Strecken transportiert und vom Flusswasser ausgespült wurde. Diese Art von Flusssand wird hauptsächlich in Trockenmörtel verwendet. Nach der Gewinnung und dem Aushub muss er gewaschen, getrocknet und gesiebt werden, um zu Flusssandzuschlagstoffen unterschiedlicher Qualität zu werden. Trockener Flusssand mit guter Rundheit, flacher Textur, weniger Verunreinigungen und weniger Schlamm ist die erste Wahl für die Herstellung von Trockenmörtelprodukten. 

Quarzsand ist ein kieselsäurehaltiger Rohstoff, der sich auf natürliche mineralische Rohstoffe mit hohem SiO2-Gehalt bezieht und in der Regel Quarzsand, Quarzit, Aderquarz und Pulverquarz umfasst. Die chemische Zusammensetzung ist SiO2, Glasglanz, und der Bruch ist fettig glänzend. Muschelförmiger Bruch, Härte 7, Dichte normalerweise 2,65~2,66g/cm3o verschiedene Farben. Farblos und transparent, genannt Kristall, und milchig weiß, genannt Milchquarz. Nach seiner Kristallisationsform ist das trigonale Kristallsystem Niedrigtemperatur-Quarz, auch bekannt als α-Quarz, und das hexagonale Kristallsystem Hochtemperatur-Quarz, auch bekannt als β-Quarz.

Quarzsand ist ein technischer Begriff für mineralische Produkte und bezieht sich im Allgemeinen auf verschiedene Sande, in denen die Quarzkomponente dominiert, wie z. B. Meersand, Flusssand und Seesand. Je nach geologischem Ursprung werden sie in Schwemmsand, Hangsand und Restsand unterteilt. In industriellen Anwendungen wird Sand mit einer bestimmten Korngröße, der aus Quarzsandstein, Quarzit und Quarzadern gewonnen wird, auch als Quarzsand bezeichnet. Quarzsandstein ist ein verfestigtes sandiges Gestein. Der Gehalt an Quarz und kieselsäurehaltigen Gesteinsbrocken liegt im Allgemeinen über 95 %, die Begleitminerale sind meist Feldspat, Glimmer und Tonminerale, und der Gehalt an Schwermineralen ist minimal. Zu den häufigen Schwermineralen gehören Turmalin, Rutil, Magnetit und Ilmenit; der Zement ist im Allgemeinen kieselhaltig. Quarzhaltiger Quarzsandstein wird auch als Kieselstein bezeichnet, und der Zement enthält hauptsächlich Opal. Darüber hinaus gibt es kalkhaltige, eisenhaltige und glaukonitische Quarzsandsteine. Er ist selten, auch wenn es dolomitisch zementierten Quarzsandstein gibt. Quarzit ist ein metamorphes Gestein, das durch die Metamorphose von Quarzsandstein oder anderen Kieselgesteinen entsteht. Aderquarz ist eine magmatisch-hydrothermale Ader, die mit Granit verbunden ist. Seine mineralische Zusammensetzung besteht fast ausschließlich aus Quarz. Pulverquarz ist ein natürliches Mineral mit ausgezeichneten Partikeln und hohem Siliciumdioxidgehalt.

Glimmerpulver

Glimmer ist ein hochkomplexes Silikatmineral, das oft in Form von Schuppen vorliegt. Sein Hauptbestandteil ist Aluminiumoxid, das Silizium und Kalium enthält und flockig und elastisch ist. Bei der Anwendung von Beschichtungen kann er die Zähigkeit des Beschichtungsfilms erhöhen, die Rissbildung verringern und die Witterungsbeständigkeit, Salzbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wasserbeständigkeit verbessern. Glimmerpulver wird in der Farbenindustrie hauptsächlich in Abdichtungsmitteln auf Gipsbasis, Dickschichtfarben und Grundierungen verwendet.

(1) Leistung von Glimmerpulver

Glimmerpulver hat eine hohe Isolationsfähigkeit, Hitzebeständigkeit, Säure- und Alkalikorrosionsbeständigkeit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, es ist ein Plättchen mit guter Elastizität und Zähigkeit, egal wie zerbrochen. Glimmerpulver hat bessere Gleiteigenschaften, eine größere Deckkraft und eine höhere Haftung.

(2) Die Verwendung von Glimmerpulver

Die Feinheit des Glimmerpulvers variiert je nach Verwendungszweck und wird im Allgemeinen in vier Stufen unterteilt: grob, mittel, fein und ultrafein. Glimmerpulver mit einer Körnung von 8~12 Mesh wird vor allem in Dachmaterialien wie Linoleum verwendet, aber auch für die Umhüllung von Elektrokabeln und ähnliche Zwecke; Glimmerpulver mit einer Körnung von 40~60 Mesh wird für die Beschichtung von Schweißelektroden verwendet; Glimmerpulver mit einer Körnung von 60~120 Mesh ist der Hauptrohstoff für die Herstellung von Glimmerkeramik; 100 Mesh oder feineres Glimmerpulver wird als Beimischung von Farbe, Gummifüllstoff, Abdeckmittel und Schmiermittel sowie als Kunststofffüllstoff verwendet; 200 Mesh und weniger als 325 Mesh ultrafeines Glimmerpulver wird als Glimmertitan verwendet, das die Grundlage für das Glanzpigment bildet. Glimmerpulver wird auch als Material zum Abdichten von Bohrlöchern bei Ölbohrungen, als Beschichtung für Modelle beim Metallguss, als Poliermittel für Aluminiumprodukte, als Beschichtung für galvanische Schmelztanks, als Füllstoff für Entfettungspulver in Kosmetika, Frostschutzmittel und Anti-Yang-Farbpasten verwendet. Darüber hinaus kann es als Pulversuspension in Trockenpulver-Feuerlöschern in Brandbekämpfungsanlagen verwendet werden.

Wollastonit-Pulver

Wollastonit ist ein natürliches Calciummetasilikat-Mineral, das drei homogene Mehrphasenumwandlungen aufweist: zwei Niedrigtemperatur-Phasenumwandlungen, nämlich trikliner Wollastonit und monokliner Para-Wollastonit; eine Hochtemperatur-Phasenumwandlung, die allgemein als Pseudowollastonit bekannt ist. Bei dem in der Natur vorkommenden Wollastonit handelt es sich hauptsächlich um triklinen Niedertemperatur-Wollastonit, und die anderen Zweiphasenumwandlungen sind selten.

Natürlicher Wollastonit (trikliner Niedertemperatur-Wollastonit) ist in der Regel weiß bis gebrochen weiß, mit Glas- oder Perlglanz, Dichte 2,78~2,91g/cm3, Härte 4,5~5, Schmelzpunkt 1544Y, löslich in Säure, kann mit Salzsäure gekocht werden, um flockiges Kieselgel zu erzeugen. Wollastonit liegt in der Regel in Form von nadelförmigen, radialen und faserigen Aggregaten vor, und selbst winzige Partikel behalten noch eine faserige Struktur mit geringer Wärmeausdehnung, geringem Glühverlust und guten Flusseigenschaften.

Wollastonit ist ein kontaktmetamorphes Mineral, das in der Kontaktzone zwischen magmatischen Intrusionen und Karbonatgestein durch die Reaktion von SiO2 und CaSO3 entsteht und auch durch regionale Metamorphose kalkhaltiger Gesteinsformationen wie Kalkstein und Marmor gebildet werden kann.

Der Hauptbestandteil von Wollastonitpulver ist das Kalziummetasilikat CaSiO3, das aus Wollastoniterz gebrochen und gemahlen wird. Es hat eine nadelförmige oder faserige Struktur. Da der SiO2-Gehalt von Wollastonitpulver in der Regel mehr als 50 % beträgt, weist es eine hohe Festigkeit auf. In Beschichtungen ist es aufgrund der nadelartigen Kristalle ein ausgezeichnetes Glättungsmittel und kann die Nivellierung verbessern. Aufgrund seiner flockigen und faserigen Struktur, die die Schmierfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Witterungsbeständigkeit des Beschichtungsfilms verbessern kann, wird Wollastonit zu 1-8 Granulat gemahlen und auf die Beschichtung aufgetragen, wodurch ein Teil des Titandioxids ersetzt werden kann.

Wollastonit-Pulver wird weniger in Trockenmörtel verwendet und dient in der Regel als hochwertiger wasserfester Spachtel für Außenwände.  Die Verwendung ist aufgrund des Preisfaktors vernachlässigbar.  Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Wollastonitpulver machen es jedoch zu einem perfekten Füllstoff. Wollastonitpulver ist für Beschichtungen geeignet. Es verleiht weißen Beschichtungen einen hellen Farbton und kann als Mattierungs-, Suspensions- und Verstärkungsmittel für Beschichtungen verwendet werden. Wollastonitpulver wird in Latexfarben verwendet und kann 10 bis 40 % des Titandioxids ersetzen, so dass Wollastonitpulver als Teil des Weißpigments in Bautenfarben verwendet werden kann.

Talkum-Pulver

Talkum-Pulver wird durch Mahlen von natürlichem Talkum-Erz hergestellt, nachdem das Eisenoxid an der Oberfläche abgeschält wurde. Der Hauptbestandteil ist Magnesiumsilikat. Talk ist ein Schichtsilikat und ein wasserhaltiges Magnesiumsilikat-Mineral. Es gibt nur wenige natürliche, reine Talkminen, und die meisten sind mit anderen mineralischen Verunreinigungen verbunden. Die üblichen Begleitminerale sind Chlorit, Serpentin, Magnesit, Tremolit und Dolomit. Talk ist in der Regel weiß, hellgrün, leicht rosa oder hellgrau; je mehr Verunreinigungen er enthält, desto dunkler ist die Farbe, bis hin zu dunkelgrau oder schwarz. Im monoklinen Kristallsystem liegt das Erz oft in Form von Flocken, Fasern und dichten Blöcken vor, die perl- oder fettglänzend sind. Wenn Talk erhitzt wird, hat er einen offensichtlichen thermischen Effekt. Er verliert bei 120-200 Grad Celsius adsorbiertes Wasser und beginnt bei 600 Grad Celsius, einen Teil des Strukturwassers zu verlieren, bis das gesamte Strukturwasser 1050 Grad Celsius erreicht. Talk lässt sich am besten durch Röntgenbeugung oder Differentialthermoanalyse identifizieren. Talk ist in der Krustenlithosphäre weit verbreitet, und seine Entstehung hängt mit regionaler Metamorphose und hydrothermalem Austausch zusammen.

Talkpulver ist eine hexagonale oder rhombische, plattenförmige Kristallstruktur mit einer Dichte von 2,7, einer Härte von 1 und einem fettigen Gefühl. Es wird hauptsächlich in der Spachtel- und Beschichtungsindustrie verwendet, um die Verarbeitbarkeit und Fließfähigkeit zu verbessern. Darüber hinaus kann der Beschichtungsfilm aufgrund der lamellaren Struktur die durch Ausdehnung oder Kontraktion verursachten Spannungen effektiv absorbieren, Risse im Beschichtungsfilm vermeiden und die Festigkeit des Beschichtungsfilms erhöhen.

Talkumpuder kann auch die Konstruktionsleistung von Beschichtungen verbessern, so dass Talkumpuder in verschiedenen Beschichtungen weit verbreitet sein kann. Da Talkumpuder weich ist und leicht Feuchtigkeit aufnimmt, muss es bei der Herstellung von Spachtelmasse und Farbe mit anderen Pigmenten und Füllstoffen kombiniert werden. Der Innen- und Außenwandkitt ist mit Talkum formuliert, und der Kleber hat eine schlechte Wetter- und Wasserbeständigkeit und kann leicht kreiden.

Aufgrund der unterschiedlichen Qualität des Talkerzes ist die Mineralzusammensetzung unterschiedlich, und auch die Verarbeitungstechnik ist anders, so dass Talkpulver in mehrere Sorten unterteilt werden kann. Für Beschichtungen wird in der Regel beschichtungsfähiges Talkumpulver verwendet, während für hochwertige Beschichtungen feines Talkumpulver verwendet werden sollte. Das für Beschichtungen verwendete Talkumpuder sollte möglichst wenig Verunreinigungen enthalten. Die Zugabe von etwas Talkum zu wasserfesten Bautenanstrichmitteln kann die Ausfällung von Pigmenten und das Absacken der Beschichtung verhindern. Außerdem kann es Dehnungsspannungen im Beschichtungsfilm absorbieren, um Risse und Hohlräume zu vermeiden und zu verringern.

Kalksteinmehl

Kalksteinpulver ist ein gemischter aktiver Füllstoff, der hauptsächlich aus Kalziumoxid, Kalziumhydroxid und einer kleinen Menge Kalziumkarbonat in einem bestimmten Verhältnis besteht. Sein Hauptrohstoff ist CaCO3, wie z. B. Calcit und Marmor, das nach dem Brennen von Feuerstein bei hoher Temperatur durch Selektion, Karbonisierung, teilweisen Aufschluss und anschließendes Brechen, Mahlen und Sieben zu Calciumoxid wird.

Kalksteinmehl wird hauptsächlich als Kitt für Innen- und Außenwände sowie für Farben verwendet. Es unterliegt während des Trocknungsprozesses bis zu einem gewissen Grad einer chemischen und vernetzenden Reaktion, die die Verschleißfestigkeit, das Deckvermögen und die Scheuerfestigkeit der Farbe verbessert. Kalziumkalkpulver kann gelöschten Kalk und Branntkalk in Trockenmörtelprodukten ersetzen.