【午晟智造】干混砂浆保水材料的种类
时间：2015-09-17 09:32 来源：午晟智造 点击：
砂浆保水材料的种类
一）纤维素醚
1）甲基纤维素醚（MC）
2）羟丙基甲基纤维素醚（HPMC）
3）羟乙基纤维素醚（HEC）
4）羧甲基纤维素醚（CMC）
5）羟乙基甲基纤维素醚（HEMC）
二）淀粉醚
1）变性淀粉醚
2）瓜尔胶醚
三）改性矿物保水稠化剂（蒙脱土、膨润土等）
下面着重介绍各种材料的性能
1 1.1 纤维素醚的概述
纤维素醚是碱纤维素与醚化剂在一定条件下反应生成的一系列产物的总称，因碱纤维被不同的醚化剂取代而得到不同的纤维素醚。按其取代基的电离性能，纤维素醚可分为离子型，如羧甲基纤维素醚（CMC），和非离子型，如甲基纤维素醚（MC），两大类。
按其含取代基的种类，纤维素醚可分为单醚，如甲基纤维素醚（MC），和混合醚，如羟乙基羧甲基纤维素醚（HECMC）。按其溶解的溶剂不同，可分为水溶性和有机溶剂溶性两类。
1.2主要纤维素品种
羧甲基纤维素（CMC），实用取代度：0.4-1.4；醚化剂，一氧醋酸；溶解溶剂，水；
羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC），实用取代度：0.7-1.0；醚化剂，一氧醋酸、环氧乙烷；溶解溶剂，水；
甲基纤维素（MC），实用取代度：1.5-2.4；醚化剂，氯甲烷；溶解溶剂，水；
羟乙基纤维素（HEC），实用取代度：1.3-3.0；醚化剂，环氧乙烷；溶解溶剂，水；
羟乙基甲基纤维素（HEMC），实用取代度：1.5-2.0；醚化剂，环氧乙烷、氯甲烷；溶解溶剂，水；
羟丙基纤维素（HPC），实用取代度：2.5-3.5；醚化剂，环氧丙烷；溶解溶剂，水；
羟丙基甲基纤维素（HPMC），实用取代度：1.5-2.0；醚化剂，环氧丙烷、氯甲烷；溶解溶剂，水；
乙基纤维素（EC），实用取代度：2.3-2.6；醚化剂，一氯乙烷；溶解溶剂，有机溶剂；
乙基羟乙基纤维素（EHEC），实用取代度：2.4-2.8；醚化剂，一氯乙烷、环氧乙烷；溶解溶剂，有机溶剂；
1.3 纤维素的性能
1.3.1甲基纤维素醚（MC）
①甲基纤维素可溶于冷水，热水溶解会遇到困难，其水溶液在PH=3-12范围内非常稳定。与淀粉、胍尔胶等以及许多表面活性剂相容性较好。当温度达到凝胶化温度时，会出现凝胶现象。
②甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度、颗粒细度及溶解速度。一般添加量大，细度小,粘度大，则保水性高。其中添加量对保水性影响最大，粘度的最低与保水性的高低不成正比关系。溶解速度主要取决于纤维素颗粒表面改性程度和颗粒细度。在纤维素醚中，甲基纤维素保水率较高。
③温度的变化会严重影响甲基纤维素的保水率。一般温度越高，保水性越差。如果砂浆温度超过40℃，甲基纤维素的保水性会非常差，严重影响砂浆的施工性。
④甲基纤维素对砂浆的施工性和粘着性有明显影响。这里的“粘着性”是指工人涂抹工具与墙体基材之间感到的粘着力，即砂浆的剪切阻力。粘着性大，砂浆的剪切阻力大，工人在使用过程中需要更大的力量，砂浆的施工性就变差。在纤维素醚产品中甲基纤维素粘着力处于中等水平。
1.3.2羟丙基甲基纤维素醚（HPMC）
羟丙基甲基纤维素是近年来产量、用量都在迅速增加的纤维产品。
其是由精制棉经碱化处理后，用环氧丙烷和氯甲烷作为醚化剂，通过一系列反应而制成的非离子型纤维素混合醚。取代度一般为1.5－2.0。其性质受甲氧基含量和羟丙基含量的比例不同，而有差别。甲氧基含量高而羟丙基含量低，则性能接近甲基纤维素；甲氧基含量低而羟丙基含量高，则性能接近羟丙基纤维素。
①羟丙基甲基纤维素易溶于冷水，热水溶解会遇到困难。但它在热水中的凝胶化温度要明显高于甲基纤维素。在冷水中的溶解情况，较甲基纤维素也有大的改善。
②羟丙基甲基纤维素的粘度与其分子量的大小有关，分子量大则粘度高。温度同样会影响其粘度，温度升高，粘度下降。但其粘度受温度的影响比甲基纤维素低。其溶液在室温下储存是稳定的。
③羟丙基甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度等，其相同添量下的保水率高于甲基纤维素。
④羟丙基甲基纤维素对酸、碱具有稳定性，其水溶液在PH＝2-12范围内非常稳定。苛性钠和石灰水，对其性能也没有太大影响，但碱能加快其溶解速度，并对粘度稍有提高。羟丙基甲基纤素对一般盐类具有稳定性，但盐溶液浓度高时，羟丙基甲基纤维素溶液粘度有增高的倾向。
⑤羟丙基甲基纤维素可与水溶性高分子化合物混用而成为均匀透明的，粘度更高的溶液。如聚乙烯醇、淀粉醚、植物胶等。
⑥羟丙基甲基纤维比甲基纤维素具有更好的抗酶性，其溶液酶降解的可能性低于甲基纤维素。
⑦羟丙基甲基纤维素对砂浆施工的粘着性要高于甲基纤维素。
1.3.3羟乙基纤维素醚（HEC）
由精制棉经碱处理后，在丙酮的存在下，用环氧乙烷作醚化剂进行反应而制成。其取代度一般为1.5-2.0。具有较强的亲水性，易于吸潮。
①羟乙基纤维素可溶于冷水中，热水溶解较为困难。其溶液在高温下稳定，不具有凝胶性。在砂浆中高温下可使用时间较长，但保水性较甲基纤维素低。
②羟乙基纤维素对一般酸碱都具有稳定性，碱能加快其溶解，并对粘度略有提高，其在水中分散性比甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素略差。
③羟乙基纤维素对砂浆抗垂挂有好的性能，但对水泥的缓凝时间较长。
④国内一些企业生产的羟乙基纤维素，因含水量大，灰份高而导致其性能明显低于甲基纤维素。
1.3.4羧甲基纤维素醚（CMC）
由天然纤维（棉、麻等）经过碱处理后，用一氯醋酸钠作为醚化剂，经过一系列反应处理而制成离子型纤维素醚。其取代度一般为0.4-1.4，其性能受取代度影响较大。
由天然纤维（棉、麻等）经过碱处理后，用一氯醋酸钠作为醚化剂，经过一系列反应处理而制成离子型纤维素醚。其取代度一般为0.4-1.4，其性能受取代度影响较大。
①羧甲基纤维素吸湿性较大，一般条件储存会含有较大水份。
②羟甲基纤维素水溶液不会产生凝胶，随温度升高而粘度下降，温度超过50℃时，粘度不可逆。
③其稳定性受PH影响较大。一般可用于石膏基砂浆中，不能用于水泥基砂浆中。在高碱性时，会失去粘度。
④其保水性远远低于甲基纤维素。对石膏基砂浆有缓凝作用，并降低其强度。但羧甲基纤维素价格明显低于甲基纤维素。
2 改性淀粉醚
一般用于砂浆中的淀粉醚是由一些多糖类的天然聚合物经改性而成。如马铃薯、玉米、木薯、瓜尔豆等经过改性而成各种变性淀粉醚。砂浆中常用的淀粉醚是羟丙基淀粉醚、羟甲基淀粉醚等。
一般由马铃薯、玉米、木薯等改性而成的淀粉醚保水性明显低于纤维素醚。因其改性程度不同表现出对酸碱稳定性不同。有些产品适用于石膏基砂浆中，又有些产品不能用于水泥基砂浆中。砂浆中应用淀粉醚主要是作为增稠剂，提高砂浆的抗流挂性，降低湿砂浆的粘着性，延长开放时间等。
淀粉醚经常与纤维素一起使用，导致这两种产品性能与优势互补。由于淀粉醚产品比纤维素醚便宜许多，在砂浆中应用淀粉醚，会带来砂浆配方成本的明显降低。
3瓜尔胶醚
瓜尔胶醚是由天然瓜尔豆经改性而成的一种性能较为特殊的醚化多糖。主要由瓜尔胶与丙烯酸基官能团发生醚化反应，生成含有2-羟丙基官能团结构，是一种多聚半乳甘露糖结构。
①与纤维素醚相比，瓜尔胶醚更容易溶于水。PH对瓜尔胶醚的性能基本上没有影响。
②在低粘度、少掺量的条件下，瓜尔胶可以等量取代纤维素醚，而具有相近的保水性。但稠度、抗垂挂性、触变性等明显改善。
③在高粘度、大掺量条件下，瓜尔胶不能代替纤维素醚，二者混合使用会产生更优异的性能。
④瓜尔胶应用于石膏基砂浆中可明显降低施工时的粘着性，使施工更滑爽。对石膏砂浆的凝结时间和强度，无不利影响。
⑤瓜尔胶应用于水泥基砌筑和抹灰砂浆中可等量替代纤维素醚，并赋予砂浆更好的抗垂挂性、触变性和施工的滑爽性。
⑥在保水剂高粘度、高掺量的砂浆中，瓜尔胶与纤维素醚一起作用，会取得优异的使用效果。
⑦瓜尔胶还可用于瓷砖粘结剂、地面自流平剂、耐水腻子、墙体保温用聚合物砂浆等产品中。
4 改性矿物保水稠化剂
用天然矿物经过改性和复配制成的保水稠化剂，在国内已得到了应用。用于配制保水稠化剂的主要矿物有：海泡石、膨润土、蒙脱石、高岭土等，这些矿物通过偶联剂等改性处理而具有一定的保水增稠性能。这类保水增稠剂应用于砂浆具有以下几个特点。
①可明显改善普通砂浆性能，解决了水泥砂浆操作性差，混合砂浆强度低，耐水性差的问题。
②可配制出用于一般工业与民用建筑不同强度等级的砂浆产品。
③材料成本低。
④保水性低于有机保水剂，所配制砂浆的干燥收缩值较大，粘结性降低。
