1. Cấu trúc phân tử và cơ chế hoạt động
Bí mật biểu diễn của MP Series HPMC đến từ thiết kế phân tử độc đáo của nó. Là một ether cellulose không ion, nó được làm từ cellulose tự nhiên bằng cách sửa đổi ether hóa. Hydroxypropyl (-och₂chohch₃) và methoxy (-och₃) phân bố đều trên chuỗi phân tử cho nó các tính chất lưỡng tính-nó duy trì tính ưa nước của chuỗi chính cellulose và giới thiệu các đặc tính kỵ nước vừa phải thông qua nhóm ether. Mức độ thay thế cân bằng chính xác này (hàm lượng methoxy 19-24%, hàm lượng hydroxypropoxy 4-12%) làm cho nó ổn định dưới các giá trị pH khác nhau (2-12) và tương thích với các vật liệu xây dựng khác nhau mà không có rủi ro nổi.
Cơ chế giữ nước cho thấy sự khôn ngoan vật lý của HPMC. Khi các sản phẩm MP Series được hòa tan trong nước, các nhóm cực trên chuỗi phân tử của chúng nắm bắt các phân tử nước thông qua các liên kết hydro, đồng thời các chuỗi phân tử kéo dài để tạo thành cấu trúc mạng ba chiều, chuyển nước tự do thành nước liên kết có cấu trúc. Hiệu ứng này có thể làm tăng tỷ lệ giữ nước của vữa tươi từ 75-85% thông thường lên hơn 95%, trì hoãn sự bay hơi và di chuyển của nước, và tạo ra một môi trường lý tưởng cho phản ứng hydrat hóa xi măng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tốc độ mất nước 24 giờ của vữa với 0,3% MP-HPMC thấp hơn 60-70% so với các mẫu trống, giúp giảm đáng kể các vết nứt co ngót nhựa.
Về mặt điều tiết lưu biến, HPMC thể hiện khả năng cắt mỏng. Ở trạng thái tĩnh, các chuỗi phân tử bị vướng vào nhau để tạo thành cấu trúc gel yếu, cung cấp đủ lực treo để ngăn chặn sự lắng đọng tổng hợp; Khi chịu các lực cắt như khuấy và bơm, các chuỗi phân tử được định hướng dọc theo hướng dòng chảy và độ nhớt giảm 50-70% ngay lập tức, đảm bảo xây dựng trơn tru; Sau khi lực cắt được loại bỏ, cấu trúc mạng hồi phục nhanh chóng. "Khả năng đảo ngược cắt" này làm cho MP-HPMC trở thành một bộ điều chỉnh thixotropic lý tưởng. Các xét nghiệm lưu biến cho thấy chỉ số phục hồi thixotropic của thạch cao chứa 0,2% MP-20000 có thể đạt 92%, vượt xa tiêu chuẩn công nghiệp.
Tinh chất hóa học của hiệu ứng chậm là sự hấp phụ chọn lọc của các phân tử HPMC trên bề mặt của các hạt xi măng. Nhóm ether của nó tạo thành một phức hợp với C₃A (tricalcium aluminate) để trì hoãn sự hình thành canxi sulfonate, trong khi nhóm hydroxyl tạo thành một liên kết hydro với sản phẩm hydrat hóa của C₃S (tricalcium silicat) để kiểm soát tốc độ kết tủa của gel CSH. Hiệu ứng kép này cho phép thiết lập thời gian được kéo dài thêm 2-8 giờ (tùy thuộc vào liều lượng), cung cấp hỗ trợ kỹ thuật chính để xây dựng môi trường nhiệt độ cao và đổ khối lượng lớn.
2. Đặc điểm sản phẩm và lợi thế hiệu suất
MP Series HPMC đáp ứng các nhu cầu đa dạng thông qua việc chấm điểm độ nhớt chính xác. Từ độ nhớt thấp MP-400 (400MPa · s) đến độ nhớt cực cao MP-200000 (200.000MPa · s), 8 độ dốc tiêu chuẩn được hình thành và mỗi lớp tương ứng với một kịch bản ứng dụng cụ thể: MP-400 phù hợp với các mức độ tự loanh trùng; MP-4000 là một lựa chọn lý tưởng cho chất kết dính gạch; MP-15000 được thiết kế cho lớp thạch cao lớp dày. Chiến lược phân khúc này cho phép người dùng khớp chính xác hiệu suất vật liệu với các yêu cầu xây dựng và tránh lãng phí chi phí do thiết kế quá mức. Các thử nghiệm cho thấy MP-HPMC được chọn chính xác có thể cải thiện hiệu suất vật liệu từ 30-50% trong khi giảm tổng số lượng phụ gia từ 15-20%.
Khả năng thích ứng nhiệt độ là lợi thế nổi bật của loạt MP. Thiết kế nhiệt độ gel duy nhất (có thể điều chỉnh từ 60-90 ° C) cho phép nó duy trì hiệu suất ổn định dưới nhiệt độ cao vào mùa hè, trong khi HPMC thông thường sẽ thất bại do gel hóa trên 45 ° C. Khi nhiệt độ môi trường tăng lên điểm tới hạn, chuỗi phân tử MP-HPMC tạo thành các hạt gel siêu nhỏ thông qua mất nước và co ngót, tạm thời "đóng băng" chức năng giữ nước; Sau khi nhiệt độ giảm, nó hòa tan và phục hồi hoạt động. Đặc điểm thay đổi pha đảo ngược này đặc biệt phù hợp cho các khu vực có chênh lệch nhiệt độ lớn. Các thử nghiệm hiện trường cho thấy hiệu suất xây dựng của vữa thạch cao có chứa MP-HPMC ở 50 ° C tương đương với các sản phẩm thông thường ở 30 ° C.
So với các sản phẩm cạnh tranh, loạt MP đã đạt được một bước đột phá về hiệu suất hòa tan. Thông qua quá trình xử lý bề mặt đặc biệt (glyoxalation), khả năng phân tán của nó tăng 50%, hiện tượng "mắt cá" giảm xuống <5/10g và thời gian hòa tan hoàn toàn trong nước lạnh được rút ngắn xuống còn 15-20 phút (các sản phẩm thông thường cần 30-45 phút). Đáng chú ý hơn là khả năng chống sinh học của nó-mô hình thay thế đặc biệt của chuỗi phân tử khiến các vi sinh vật khó xác định và phân hủy, và tỷ lệ mất độ nhớt trong quá trình lưu trữ là <5%/năm, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn công nghiệp là 10-15%. Sự ổn định này cung cấp thời gian đảm bảo chất lượng lên tới 18 tháng cho vữa khô.
Các thuộc tính hiệp đồng tổng hợp làm cho MP-HPMC trở thành lõi của tối ưu hóa công thức. Hiệu ứng hiệp đồng với sợi PVA làm tăng khả năng chống nứt 3 lần; Sự kết hợp với ether tinh bột làm giảm 40%vữa của vữa; Và sự kết hợp với bột latex làm tăng cường độ liên kết lên 50-80%. Chế độ hiệp đồng "1 N" này cho phép các nhà thiết kế vật liệu đạt được hiệu suất phức tạp nhất với công thức đơn giản nhất. Phân tích lợi ích chi phí cho thấy chi phí toàn diện của hệ thống đa chức năng sử dụng MP-HPMC thấp hơn 25-35% so với sử dụng nhiều phụ gia chức năng đơn, đồng thời đơn giản hóa các điểm kiểm soát quy trình sản xuất hơn 50%.
3. Áp dụng loạt MP Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) trong các cảnh kiến trúc
Trong lĩnh vực dán tường, MP-HPMC đã tạo ra một tiêu chuẩn mới cho chất lượng xây dựng. Thêm 0,1-0,2% MP-15000 có thể làm cho vữa thạch cao truyền thống có hiệu suất hoàn toàn mới: tỷ lệ giữ nước ≥ 98% để tránh rỗng do sự hấp thụ nước quá mức của lớp cơ sở; Chỉ số thixotropic > 90% để đảm bảo xây dựng lớp dày (một lần vượt qua đến 20 mm) mà không bị chùng xuống; Các thuộc tính cài đặt chậm cung cấp 120-150 phút thời gian hoạt động, đủ để hoàn thành các hoạt động liên tục diện tích lớn.
Trong hệ thống dán gạch, loạt MP cho thấy sự kết hợp hoàn hảo của khoa học liên kết và kiểm soát lưu biến. Nhằm mục đích hấp thụ nước thấp của gạch thủy lực, MP-8000 giải quyết hai vấn đề chính của ngành bằng cách kéo dài thời gian mở (tối đa 30 phút) và tăng cường khả năng chống trượt (<0,5mm); Đối với đá nặng, MP-12000 cung cấp lực liên kết ướt> 1,5N/mm², đủ để chịu được tải trọng ban đầu của việc lắp đặt mặt tiền. Sáng tạo nhất là chức năng đệm ứng suất của nó - pha HPMC, có mô đun đàn hồi thấp hơn 2 bậc so với ma trận xi măng, có thể hấp thụ ứng suất bên trong được tạo ra bởi biến dạng chênh lệch nhiệt độ, tăng số lượng chu kỳ sốc nhiệt của hệ thống lên hơn 200 lần.
Hiệu suất chính xác của các vật liệu tự sắp xếp không thể tách rời khỏi quy định lưu biến của MP-HPMC. MP-400 đã chọn đạt được sự cân bằng ba với liều lượng thấp (0,05-0,1%): tính lưu động ban đầu ≥140mm để đảm bảo khả năng san lấp mặt bằng; Mất 20 phút trôi chảy <5 mm để đảm bảo tính liên tục xây dựng; Sức mạnh nén 24 giờ> 12MPa để đáp ứng các yêu cầu tải sớm. Sự cân bằng tinh tế này cho phép độ dày của lớp tự cấp độ được kiểm soát trong phạm vi chính xác 2-5mm, tiết kiệm hơn 40% vật liệu. Phát hiện độ phẳng bằng laser cho thấy sự khác biệt về chiều cao bề mặt của dự án sử dụng công nghệ này là ≤2mm/2m, đáp ứng các yêu cầu điểm chuẩn của sàn epoxy.
Trong lĩnh vực vữa trang trí, loạt MP cung cấp cho "sức sống". Bằng cách điều chỉnh liều lượng của MP-6000 (0,3-0,5%), kết cấu bề mặt khác nhau từ tinh tế và mịn đến thô và đơn giản có thể đạt được; Khi kết hợp với các sắc tố oxit sắt, sự phân tán dán màu tuyệt vời của nó làm cho sự khác biệt màu sắc ΔE <1.0 (không thể phân biệt được với mắt thường). Điều tuyệt vời nhất là khả năng chống thời tiết và độ bền của nó - sau 5000 giờ kiểm tra lão hóa tăng tốc UV, tốc độ thay đổi màu của vữa trang trí có chứa MP -HPMC chỉ là 1/3 so với các sản phẩm thông thường, đảm bảo màu của mặt tiền tòa nhà mới như mới trong mười năm. Hiệu suất này kéo dài chu kỳ cải tạo từ 5-8 năm truyền thống lên hơn 15 năm.
4. Điểm lưu trữ của loạt MP Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)
Lựa chọn bao bì là dòng phòng thủ đầu tiên để lưu trữ. MP-HPMC nên được đóng gói trong các túi composite ba lớp (được dệt PP bên ngoài để chống ẩm, giấy nhôm giữa để chống oxy, màng PE bên trong để chống bụi), với khóa kéo có thể nối lại và thẻ chỉ thị độ ẩm (đổi màu khi> 60%Rh). Bao bì chuyên nghiệp này có thời hạn sử dụng độ ẩm là 24 tháng ở mức 25 ℃/65%Rh, trong khi túi PE thông thường chỉ có thể kéo dài trong 6-8 tháng. Dữ liệu kho lưu trữ cho thấy tỷ lệ mất độ nhớt của HPMC trong bao bì tổng hợp trước khi sử dụng là <3%, thấp hơn nhiều so với 10-15% của bao bì đơn giản.
Kiểm soát môi trường kho lưu trữ phải tuân theo "ba nguyên tắc tránh né": tránh độ ẩm (độ ẩm tương đối <65%), tránh nhiệt (nhiệt độ <30) và tránh xếp chồng (palletizing ≤8 lớp). Trong điều kiện lý tưởng, kho nhiệt độ và độ ẩm không đổi (20 ± 5, 50 ± 5%rh) nên được trang bị và giá đỡ chống ẩm cao 30cm phải được đặt trên mặt đất. Nếu điều kiện bị hạn chế, ít nhất một môi trường vi mô cục bộ nên được thiết lập trong một nhà kho thông thường - sử dụng chất hút ẩm silica gel silica gel (5kg mỗi tấn vật liệu) để tạo ra một vi khí hậu. Các thử nghiệm so sánh cho thấy hiệu suất của MP-HPMC được lưu trữ trong 18 tháng dưới sự bảo vệ đơn giản này vẫn tốt hơn so với các mẫu được lưu trữ trong 6 tháng mà không cần bảo vệ.
Quá trình tiền xử lý ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng sử dụng. Nên giải thể chính xác nên được thực hiện trong ba bước: phân tán trước (trộn khô của bột khô và các thành phần khác trong 2-3 phút), thâm nhiễm nước lạnh (từ từ thêm dưới sự khuấy để tránh làm giảm) và hòa tan hoàn toàn (đứng trong 10 phút để ổn định hiệu ứng "sau khi đọng"). Đối với các cấp độ nhớt cao (> 40000MPa · s), nên sử dụng phương pháp hòa tan được phân loại - lần đầu tiên sử dụng một phần nước để tạo ra 10% rượu mẹ, sau đó pha loãng với nồng độ mục tiêu. Phương pháp này có thể rút ngắn thời gian hòa tan 50% và giảm 40% mức tiêu thụ năng lượng. Dữ liệu giám sát chất lượng cho thấy phạm vi dao động độ nhớt của dung dịch HPMC hòa tan theo cách tiêu chuẩn là ít hơn ± 5%, trong khi sự dao động của mẫu hòa tan trực tiếp là ± 15-20%.
Xử lý bất thường đòi hỏi kiến thức chuyên môn. Khi tìm thấy sự tích tụ nhẹ, nó có thể được sàng qua màn hình 40 lưới và sau đó tiếp tục được sử dụng (mất hiệu quả <5%); Nếu nó bị ẩm nghiêm trọng (hàm lượng nước> 5%), nó nên được sấy khô trong 2-3 giờ dưới 60 ℃ lưu thông không khí nóng để khôi phục hiệu suất. Điều khó khăn nhất là quá trình tạo gel cục bộ gây ra bởi nhiệt độ cao, và sau đó cần phải có phương pháp làm mát độ dốc - trước tiên hãy di chuyển vật liệu đến môi trường 10-15 trong 24 giờ, và sau đó dần dần đưa nhiệt độ trở lại 25 để sử dụng. Hồ sơ cho thấy việc thực hiện chính xác các biện pháp cứu hộ này có thể khôi phục giá trị sử dụng của hơn 85% vật liệu bất thường và tránh mất mát kinh tế khi loại bỏ trực tiếp.