羟丙基甲基纤维素的增稠与触变性

2024-09-20 19:23:24

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羟丙基甲基纤维素第二个作用—增稠作用取决于：羟丙基甲基纤维素的聚合度，溶液浓度，剪切速率，温度等条件。溶液的凝胶化特性是烷基纤维素和它的改性衍生物所独有的性质。凝胶化特性与取代度，溶液浓度和添加剂有关。对于羟烷基改性衍生物，凝胶特性还与羟烷基的改性程度有关。对于溶液浓度低粘度的MC及HPMC可配制10%-15%浓度溶液，中等粘度MC及HPMC可配制5%-10%溶液而高粘度MC及HPMC只能配制2%-3%溶液，而通常羟丙基甲基纤维素的粘度分级也是以1%-2%溶液来分级的。高分子量羟丙基甲基纤维素增稠效率高，同一浓度溶液，不同分子量聚合物有不同的粘度，粘度和分子量之间可用下列表示，[η]=2.92×10-2（DPn）0.905，DPn是平均聚合度性高。低分子量羟丙基甲基纤维素加入量多才能达到目标粘度。其粘度对剪切速率依赖性小，高粘度达到目标粘度，所需加入量少，粘度的大小决定于增稠效率。所以要达到一定的稠度必须保证羟丙基甲基纤维素一定的加入量（溶液的浓度）和溶液粘度。溶液的凝胶温度也随着溶液的浓度增加而降低呈线性，到达一定浓度后室温凝胶化。HPMC在室温凝胶化浓度是较高的。

甲基纤维素

稠度还可以经过选择颗粒尺寸和选择不同改性程度的羟丙基甲基纤维素调节。所谓改性，就是在MC的骨架结构上引入一定取代程度的羟烷基。通过改变两种取代基的相对取代值，也就是我们常说的甲氧基和羟烷基的DS和ms相对取代值。

通过改变两种取代基的相对取代值获得羟丙基甲基纤维素的多种性能的要求。用于粉状建筑材料的羟丙基甲基纤维素，必须在冷水中迅速溶解，并能提供给体系适宜的稠度。如果给与一定剪切速率仍成胶体块状这就是不合格或质量不好的产品。

水泥浆体稠度与羟丙基甲基纤维素的掺量也有着良好的线性关系，羟丙基甲基纤维素可以大大增加砂浆的粘稠度，掺量越大，效果越明显，高粘度的羟丙基甲基纤维素水溶液具有高的触变性，这也是羟丙基甲基纤维素的一大特性。MC类聚合物的水溶液在其凝胶温度的以下通常具有假塑性，非触变流动性，但在低剪切速率时呈牛顿型流动性质。假塑性随羟丙基甲基纤维素分子量或浓度的增加，与取代基类型和取代度无关。所以，相同粘度等级的羟丙基甲基纤维素，不管是MC，HPMC，HEMC，只要是浓度和温度保持恒定，总表现出相同的流变性质。当温度提高时形成结构凝胶，出现高触变流动。高浓度低粘度的羟丙基甲基纤维素即使在凝胶温度以下，也表现出触变性。这一性质对建筑砂浆的施工调整其流平和流挂性是大有益处的。这里需要说明一点，羟丙基甲基纤维素的粘度越高，保水性越好，但粘度越高，羟丙基甲基纤维素相对分子量越高，其溶解性能相应降低，这对砂浆浓度和施工性能造成负面影响。粘度越高，对砂浆的增稠效果越明显，但并不是完全的正比关系。一些中低粘度，但经过改性的羟丙基甲基纤维素在改善湿砂浆的结构强度有更加的表现，随粘度的增加，羟丙基甲基纤维素保水性提高。