КМЦ. Свойства КМЦ. Принцип действия.
Общая характеристика КМЦ
Карбоксиметилцеллюлоза – это высоко полимерный ионный электролит в нейтральном или слабом щелочном эфире целлюлозы. Чистый продукт представляет собой белые или кремовые волокнистые гранулы или порошок, которые гигроскопичны, не имеют запаха, не ядовиты, устойчивы, растворимы в воде и нерастворимы в кислоте, метиловом спирте, этаноле, бензоле, хлороформе и других органических растворителях. КМЦ не подвержена воздействию животных/растительных масел, а также воздействию яркого света.
Основным свойством карбоксиметилцеллюлозы является то, что она может образовывать очень вязкий коллоидный раствор, который не утрачивает вязкость в течение длительного времени.
Преимущества КМЦ перед другими стабилизаторами – это ее эффективность при незначительных концентрациях, способность значительно улучшить консистенцию, существенно снизить влияние термических перепадов.
Физико-химические свойства КМЦ.
Физико-химические показатели КМЦ представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1
Физико-химические свойства КМЦ
Внешний вид | Белые или кремовые волокнистые гранулы или порошок |
Молекулярная масса | 200000-300000 |
Вязкость (mPa.s 1% водный раствор) | 1000-4000 |
Потери при сушке | 5,0-7,0% |
РН (1% водный раствор) | 6,0-8,5 |
Соответствие | 99,0-99.5% |
Содержание натрия | 7,5-8,5% |
Свинец | <0,001% |
Железо | <0,03% |
Мышьяк | 0,0002% |
- легко растворяется в воде, способствуют загустению всех водных растворов;
- вязкость не изменяется в течение длительного времени;
- удерживает воду;
- обладает устойчивыми стабилизирующими и связывающими свойствами;
- образует прозрачную и прочную пленку;
- не растворяется в органических растворителях, маслах и жирах;
- не имеет запаха и вкуса, физиологически безвредна;
- КМЦ содержит соединение дегидрированной глюкозы с карбоксиметилом.
Порошкообразные эфиры целлюлозы являются основными модифицирующими добавками практически для всех видов сухих смесей.
КМЦ неплохо зарекомендовала себя как обойный клей, а также как добавка для нещелочных систем, например, гипсовых.
Принцип действия КМЦ
При незначительной дозировке к массе смеси они обеспечивают значительное удержание воды в массе раствора. Водный раствор КМЦ не уходит бесконтрольно в основу и атмосферу, он служит скользящей смазкой между частицами компонентов. Благодаря этому смесь дольше сохраняет пластичную консистенцию и клеящую способность при оптимальном водогипсовом отношении (что очень важно именно для штукатурных составов). Также КМЦ обладает загущающими свойствами, тем самым, препятствуя седиментации частиц наполнителя, поэтому при отверждении смесь набирает большую прочность, как при сжатии, так и при изгибе.
Однако, одно из важнейших свойств КМЦ – водоудерживающая способность. С увеличением вязкости наблюдается эффект повышения водоудерживающей способности. Такой же эффект наблюдается при увеличении содержания КМЦ в композиции.
При введении незначительных количеств стандартных эфиров целлюлозы 0,1-0,5 масс. %, проблема быстрого обезвоживания раствора снижается (рис.5.1).
Зависимость водоудерживающей способности(1) и прочности сцепления с основанием(2) композиции от содержания метилцеллюлозы.
Рис. 5.1
Введение специальных марок эфиров целлюлозы (КМЦ) приводит к повышению фиксирующей способности составов и увеличению прочности их сцепления с бетоном. Как видно из рисунка 5.1, модифицированная таким способом сухая смесь обладает прочностью сцепления с гипсом до 0,5 МПа.
Такая степень модификации достаточна для кладочных клеевых составов, выравнивающих штукатурок для клеевых работ, клеев для укладки плитки при внутренних работах в сухих помещениях и др.
На рисунке 5.2 наглядно представлен механизм действия КМЦ на ССС.
Механизм действия КМЦ на ССС
Рис. 5.2
На рисунке 5.2 наблюдается образование скользящей смазки (плёнки) между частицами, благодаря которой смесь дольше сохраняет пластичную консистенцию и клеящую способность при оптимальном водогипсовом отношении, тем самым, увеличивая сроки схватывания.
