Serie MP idrossipropil metilcellulosa (HPMC): in che modo il "modificatore" nel settore delle costruzioni raggiunge prestazioni eccellenti?

1. Struttura molecolare e meccanismo d'azione
La performance segreta di Serie MP HPMC Viene dal suo design molecolare unico. Come etere non ionico di cellulosa, viene realizzato con cellulosa naturale mediante modifica dell'eterificazione. L'idrossipropil (-och₂chohch₃) e il metossi (-och₃) distribuiti uniformemente sulla catena molecolare gli danno proprietà anfifiliche: mantiene l'idrofilia della catena principale della cellulosa e introduce proprietà idrofobiche moderate attraverso il gruppo etere. Questo grado di sostituzione con precisione (contenuto di metossi del 19-24%, contenuto di idrossipropossia 4-12%) lo rende stabile in diversi valori di pH (2-12) e compatibile con vari materiali da costruzione senza rischio di flocculazione.

Il meccanismo di ritenzione idrica dimostra la saggezza fisica di HPMC. Quando i prodotti della serie MP vengono sciolti in acqua, i gruppi polari sulle loro catene molecolari catturano molecole d'acqua attraverso legami idrogeno e allo stesso tempo le catene molecolari si estendono per formare una struttura di rete tridimensionale, convertendo acqua libera in acqua legata. Questo effetto può aumentare il tasso di ritenzione idrica del mortaio fresco dal 75-85% convenzionale a oltre il 95%, ritardare l'evaporazione e la migrazione dell'acqua e creare un ambiente ideale per la reazione di idratazione del cemento. Gli studi hanno dimostrato che il tasso di perdita d'acqua di 24 ore di mortaio con MP-HPMC 0,3% è inferiore del 60-70% a quello dei campioni in bianco, il che riduce significativamente le fessure di restringimento della plastica.

In termini di regolazione reologica, HPMC presenta capacità di assottigliamento a taglio. In uno stato statico, le catene molecolari sono impigliate tra loro per formare una struttura di gel debole, fornendo una forza di sospensione sufficiente per prevenire la sedimentazione aggregata; Se sottoposti a forze di taglio come l'agitazione e il pompaggio, le catene molecolari sono orientate lungo la direzione del flusso e la viscosità scende all'istante del 50-70%, garantendo una costruzione liscia; Dopo aver rimosso la forza di taglio, la struttura della rete si riprende rapidamente. Questa "reversibilità di taglio" rende MP-HPMC un regolatore tixotropico ideale. I test reologici mostrano che l'indice di recupero tixotropico dell'intonaco contenente lo 0,2% MP-20000 può raggiungere il 92%, superando di gran lunga lo standard del settore.

L'essenza chimica dell'effetto ritardante è l'adsorbimento selettivo delle molecole HPMC sulla superficie delle particelle di cemento. Il suo gruppo di etere forma un complesso con C₃A (alluminato del tricicio) per ritardare la formazione di solfonato di calcio, mentre il gruppo idrossilico forma un legame idrogeno con il prodotto di idratazione di C₃S (silicato di tricalcium) per controllare il tasso di precepitazione del gel CSH. Questo doppio effetto consente di estendere il tempo di impostazione di 2-8 ore (a seconda del dosaggio), fornendo supporto tecnico chiave per la costruzione di ambiente ad alta temperatura e il versamento di grandi volumi.

2. Caratteristiche del prodotto e vantaggi per le prestazioni
La serie MP HPMC soddisfa le diverse esigenze attraverso una precisa classificazione della viscosità. Dalla viscosità a bassa viscosità MP-400 (400MPA · S) a MP-200000 ultra-alta MP-200000 (200.000 MPA · s), sono formati 8 gradienti standard e ogni grado corrisponde a uno scenario di applicazione specifico: MP-400 è adatto per mortai autoportanti che richiedono elevata fluidità; MP-4000 è una scelta ideale per gli adesivi delle piastrelle; MP-15000 è progettato per il intonaco a strato spesso. Questa strategia di segmentazione consente agli utenti di abbinare accuratamente le prestazioni dei materiali con i requisiti di costruzione ed evitare i rifiuti causati da sovraccarichi. I test mostrano che MP-HPMC correttamente selezionato può migliorare le prestazioni dei materiali del 30-50%, riducendo al contempo la quantità totale di additivi del 15-20%.

L'adattabilità della temperatura è il vantaggio eccezionale della serie MP. L'esclusiva progettazione della temperatura del gel (regolabile da 60-90 ° C) gli consente di mantenere prestazioni stabili a temperature elevate in estate, mentre l'HPMC convenzionale non riuscirà a causa di una gelosione superiore a 45 ° C. Quando la temperatura ambiente sale al punto critico, la catena molecolare MP-HPMC forma particelle di gel microscopica attraverso disidratazione e restringimento, "congelando" temporaneamente la funzione di ritenzione idrica; Dopo che la temperatura diminuisce, si dissolve e ripristina l'attività. Questa caratteristica del cambiamento di fase reversibile è particolarmente adatta per aree con grandi differenze di temperatura. I test sul campo mostrano che le prestazioni di costruzione del mortaio in gesso contenenti MP-HPMC a 50 ° C sono equivalenti a quelle dei prodotti ordinari a 30 ° C.

Rispetto ai prodotti in competizione, la serie MP ha raggiunto una svolta nelle prestazioni di solubilità. Attraverso uno speciale processo di trattamento della superficie (glixalation), la sua dispersibilità è aumentata del 50%, il fenomeno "Fish Eye" è ridotto a <5/10G e il tempo completo di dissoluzione nell'acqua fredda viene ridotto a 15-20 minuti (i prodotti convenzionali richiedono 30-45 minuti). Più degno di nota è la sua anti-biodegradabilità: lo speciale modello di sostituzione della catena molecolare rende difficile per i microrganismi identificare e decomporre e il tasso di perdita di viscosità durante lo stoccaggio è <5%/anno, che è molto più basso rispetto allo standard del settore del 10-15%. Questa stabilità fornisce un periodo di garanzia della qualità fino a 18 mesi per il mortaio secco premiscelato.

Le proprietà sinergiche composite rendono MP-HPMC il nucleo dell'ottimizzazione della formula. L'effetto sinergico con fibra PVA aumenta la resistenza alla crepa di 3 volte; La combinazione con etere di amido riduce il abbattimento del mortaio del 40%; E la combinazione con la polvere di lattice aumenta la resistenza del legame del 50-80%. Questa modalità sinergica "1 N" consente ai progettisti di materiali di ottenere le prestazioni più complesse con la formula più semplice. L'analisi costi-benefici mostra che il costo completo del sistema multifunzionale utilizzando MP-HPMC è inferiore del 25-35% a quello dell'utilizzo di più additivi a funzione singola, semplificando al contempo i punti di controllo del processo di produzione di oltre il 50%.

3. Applicazione della serie MP idrossipropil metilcellulosa (HPMC) nelle scene architettoniche
Nel campo dell'intonaco a parete, MP-HPMC ha creato un nuovo standard per la qualità della costruzione. L'aggiunta dello 0,1-0,2% di MP-15000 può rendere il tradizionale mortaio in gesso avere una prestazione completamente nuova: tasso di ritenzione idrica ≥ 98% per evitare la cavità causata dall'eccessivo assorbimento d'acqua dello strato di base; Indice thixotropic ＞ 90% per garantire la costruzione di strati spessi (pass per singolo passaggio fino a 20 mm) senza calci; Le proprietà di impostazione lenta forniscono 120-150 minuti di tempo operativo, il che è sufficiente per completare le operazioni continue di grande area.

Nel sistema di incollaggio delle piastrelle, la serie MP mostra la combinazione perfetta di scienze leganti e controllo reologico. Mirando al basso assorbimento delle acque delle piastrelle vetrificate, MP-8000 risolve due importanti problemi del settore estendendo il tempo aperto (fino a 30 minuti) e migliorando la resistenza allo slittamento (<0,5 mm); Per la pietra pesante, MP-22000 fornisce una forza di legame bagnata di> 1,5 N/mm², che è sufficiente per resistere al carico iniziale di installazione della facciata. La più innovativa è la sua funzione di tampone di stress: la fase HPMC, il cui modulo elastico è di 2 ordini di grandezza inferiore a quello della matrice di cemento, può assorbire lo stress interno generato dalla deformazione della differenza di temperatura, aumentando il numero di cicli di shock termici del sistema a più di 200 volte.

Le prestazioni di precisione dei materiali autolivellanti sono inseparabili dalla regolazione reologica di MP-HPMC. L'MP-400 selezionato raggiunge un bilanciamento triplo a basso dosaggio (0,05-0,1%): fluidità iniziale ≥140 mm per garantire la capacità di livellamento; Perdita di fluidità di 20 minuti <5 mm per garantire la continuità della costruzione; Stenzione di compressione di 24 ore> 12 milioni per soddisfare i requisiti di carico precoce. Questo delicato equilibrio consente di controllare lo spessore dello strato di autolivello di sé in un intervallo preciso di 2-5 mm, risparmiando oltre il 40% dei materiali. Il rilevamento della piattaforma laser mostra che la differenza di altezza superficiale del progetto utilizzando questa tecnologia è ≤2 mm/2m, soddisfacendo i requisiti di riferimento del pavimento epossidico.

Nel campo del mortaio decorativo, la serie MP dà il materiale "vitalità". Regolando il dosaggio di MP-6000 (0,3-0,5%), si possono ottenere diverse trame di superficie da delicate e lisce a ruvide e semplici; Se combinata con pigmenti di ossido di ferro, la sua eccellente dispersione in pasta di colori rende la differenza di colore batch ΔE <1,0 (indiscernibile a occhio nudo). La cosa più sorprendente è la sua resistenza alle intemperie e durata: dopo 5000 ore di test di invecchiamento accelerato UV, il tasso di cambiamento di colore del mortaio decorativo contenente MP -HPMC è solo 1/3 di quello dei prodotti convenzionali, garantendo che il colore della facciata dell'edificio sia nuovo come nuovo per dieci anni. Questa performance estende il ciclo di rinnovamento dai tradizionali 5-8 anni a oltre 15 anni.

4. Punti di conservazione della serie MP idrossipropil metilcellulosa (HPMC)
La selezione del packaging è la prima linea di difesa per lo stoccaggio. MP-HPMC deve essere confezionato in sacchetti compositi a tre strati (PP esterno intrecciato per un foglio di alluminio medio a prova di umidità per pellicola PE a prova di ossigeno, a prova di polvere), con cerniere risabilizzabili e carte indicatore di umidità (scolorazione quando> 60%RH) al sigillo. Questo imballaggio professionale ha una durata a prova di umidità di 24 mesi a 25 ℃/65%di RH, mentre le normali borse PE possono durare solo per 6-8 mesi. I dati di deposito mostrano che il tasso di perdita di viscosità di HPMC negli imballaggi compositi prima dell'uso è <3%, che è molto inferiore al 10-15% del semplice imballaggio.

Il controllo dell'ambiente di deposito deve seguire i "tre principi di evitamento": evitare l'umidità (umidità relativa <65%), evitare il calore (temperatura <30 ℃) ed evitare lo stacking (pallettizzazione ≤8 strati). In condizioni ideali, un magazzino costante di temperatura e umidità (20 ± 5 ℃, 50 ± 5%di RH) dovrebbe essere equipaggiato e un rack a prova di umidità ad alta alta 30 cm dovrebbe essere impostato a terra. Se le condizioni sono limitate, almeno un microambiente locale dovrebbe essere impostato in un normale magazzino: utilizzare il gel di gel di silice di involucro di film in plastica (5 kg per tonnellata di materiale) per creare un microclima. Test comparativi mostrano che le prestazioni di MP-HPMC memorizzate per 18 mesi sotto questa semplice protezione sono ancora migliori di quelle dei campioni conservati per 6 mesi senza protezione.

Il processo di pretrattamento influisce direttamente sull'effetto d'uso. La corretta dissoluzione deve essere eseguita in tre fasi: pre-dispersione (miscelazione secca di polvere secca e altri componenti per 2-3 minuti), infiltrazione di acqua fredda (aggiungendo lentamente sotto l'agitazione per evitare il cabine) e completa dissoluzione (in piedi per 10 minuti per stabilizzare l'effetto "post-thicting"). Per i gradi ad alta viscosità (> 40000MPA · S), si consiglia di utilizzare un metodo di dissoluzione graduato - Utilizzare prima parte dell'acqua per creare un liquore madre al 10% e quindi diluire alla concentrazione target. Questo metodo può ridurre il tempo di dissoluzione del 50% e ridurre il consumo di energia del 40%. I dati di monitoraggio della qualità mostrano che l'intervallo di fluttuazione della viscosità della soluzione HPMC disciolta in modo standard è inferiore a ± 5%, mentre la fluttuazione del campione disciolto direttamente è ± 15-20%.

La gestione anormale richiede conoscenze professionali. Quando si trova un leggero agglomerazione, può essere setacciato attraverso uno schermo a 40 mesh e quindi ha continuato a essere utilizzato (perdita di efficienza <5%); Se è seriamente umido (contenuto d'acqua> 5%), dovrebbe essere essiccato per 2-3 ore a meno di 60 ℃ circolazione dell'aria calda per ripristinare le prestazioni. La cosa più difficile è la gelatazione locale causata da alta temperatura, quindi è richiesto un metodo di raffreddamento a gradiente: prima sposta il materiale in un ambiente di 10-15 ℃ per 24 ore, quindi restituire gradualmente la temperatura a 25 ℃ per l'uso. I registri mostrano che la corretta attuazione di queste misure di salvataggio può ripristinare il valore dell'uso di oltre l'85% dei materiali anormali ed evitare la perdita economica della demolizione diretta.