物理改性纤维素物理改性主要是采用特殊加工的手段改变其物理形貌，达到改性的目的。经酸水解后不溶于水的生成物被称为水解纤维素。这个过程连续进行下去会引起纤维素分子链的逐次断裂。③纤维素醚化反应：纤维素醚是天然纤维素经化学改性得到的纤维素衍生物，是工业上重要的水溶性聚合物之一，其种类繁多，具有很多独特的性质，在各行各业中都有广泛应用。上述纤维素醚化两种反应机理基本上解决了纤维素单一醚、混合醚的合成问题。......
2023-11-03
成果揭示水溶性纤维素醚的合成与应用
【摘要】：吸附的结果是使水泥粒子表面双电层发生变化，ζ电位绝对值显著增加，且随着外加剂浓度的增加而增加，并且与减水剂种类有关。掺加SNF的水泥颗粒ζ电位绝对值均高于掺加SBC的值。文中两种水泥的熟料成分相差很大，必然导致其表面ζ电位的差异。从图4.7可见，掺加减水剂SNF的水泥颗粒表面ζ电位值随时间延长降低明显，从初始值-35.2mV降低到120min时的-18mV。说明SBC在ζ电位保持性方面优于SNF，这一结果与水泥净浆流动度保持性结果相吻合。
在水泥—水分散体系中，由于水泥的水化作用，水化反应一开始就形成双电层和电动势（ζ电位），因此ζ电位综合代表了水泥—水分散体系的电动性能。减水剂掺入水泥分散体系中可以改变其ζ电位，进而改变水泥体系的分散性、流变性及水泥的凝结硬化过程。
水泥颗粒在拌和时被水润湿后，发生水解、吸附、离解等化学作用，水泥颗粒表面产生电荷，电场作用下这些电荷相对移动产生电动电位。水泥的水化首先是C3A与水的水化反应，因此初期ζ电位是正值。随硅酸盐进一步水化，大量的C3S参与水化，ζ电位逐渐由正变负。当水泥分散体系中掺加减水剂时，水泥颗粒表面形成一层似胶化的吸附膜，它们在溶液中电离后被吸附在水泥颗粒表面使水泥颗粒带上负电荷。吸附的结果是使水泥粒子表面双电层发生变化，ζ电位绝对值显著增加，且随着外加剂浓度的增加而增加，并且与减水剂种类有关。
从上文中探讨SBC对水泥净浆的影响发现，SBC的掺加不但能提高水泥净浆流动度，同时流动度保持效果明显优于SNF。大多数减水剂减水分散作用的一个来源是水泥颗粒吸附减水剂后，其表面产生负电荷，颗粒间产生静电斥力，通过静电斥力达到水泥颗粒分散的目的，水泥颗粒表面ζ电位越大，减水剂分散作用越好。
在混凝土高效减水剂中，除了某些减水剂（如聚羧酸系减水剂），当减水剂加入水泥拌和物中，由于水泥粒子吸附了减水剂分子，能够使水泥颗粒表面双电层电位发生变化，ζ电位电性由正转负，且绝对值明显增加，提高了静电排斥作用，有利于减水剂减水分散作用的发挥。本文对SBC在不同水泥的悬浮体系的ζ电位进行了研究。
图4.6是P.Ⅱ52.5水泥颗粒表面ζ电位与掺加不同减水剂的变化情况。掺加1%SBC7的水泥颗粒ζ电位为-31.8mV，其绝对值略低于掺加1%SNF的-35.2mV，但远远大于水泥表面ζ电位的+8.8mV。掺加0.5%SMHE的ζ电位为-20mV，掺加0.7%的SHEC的ζ电位为-28mV，尽管均低于SNF的ζ电位值，但都比较明显地降低了水泥颗粒表面电位值（绝对值增加）。表明这几种减水剂的掺入都能明显提高水泥颗粒的ζ电位绝对值，从而说明静电斥力是其发挥减水分散作用的一个重要方面。
图4.6 P.Ⅱ52.5R水泥颗粒表面ζ电位
表4.2 P.032.5R水泥颗粒表面ζ电位(www.chuimin.cn)
表4.2是掺加不同减水剂后P.032.5R水泥颗粒表面ζ电位情况。从表4.2可见，吸附不同种类减水剂的P.032.5R水泥颗粒表面ζ电位存在差别。掺加SNF的水泥颗粒ζ电位绝对值均高于掺加SBC的值。对于同一种减水剂，掺加不同种类水泥中，发生吸附后水泥颗粒ζ电位也各不相同，如本试验中，同样掺加减水剂SNF的P.032.5R水泥颗粒ζ电位（绝对值）低于P.Ⅱ52.5R水泥颗粒ζ电位，掺加SBC7的P.032.5R水泥颗粒ζ电位也低于P.Ⅱ52.5R水泥颗粒ζ电位。出现这种现象与水泥中熟料成分、碱含量不同等有关。有研究表明，不同的水泥熟料成分对减水剂的吸附速率及吸附量有明显的影响，不同水泥矿物对同一种减水剂的吸附速度和吸附量不同，其顺序为C3A＞C4AF＞C3S＞C2S。文中两种水泥的熟料成分相差很大，必然导致其表面ζ电位的差异。
对于实际应用的商品混凝土，只有较长时间地保持混凝土流动性，才能保证施工的顺利进行，因此对靠静电斥力发挥分散作用的减水剂而言，越长时间地保持ζ电位稳定越有利于其流动性的保持。本试验研究了掺加减水剂的水泥颗粒表面ζ电位随时间的变化情况。
图4.7是P.Ⅱ52.5R水泥中掺加SNF、SBC7、SMHE和SHEC后水泥颗粒表面ζ电位随时间的变化，图4.8是P.032.5R水泥中掺加SNF、SBC6、SBC7和SBC8后水泥颗粒表面ζ电位与时间的关系。从图4.7可见，掺加减水剂SNF的水泥颗粒表面ζ电位值随时间延长降低明显，从初始值-35.2mV降低到120min时的-18mV。可见，不论是何种水泥，掺加SBC的ζ电位保持性均明显优于SNF。ζ电位值保持效果与SBC的分子结构有关，尽管SBC6初始ζ电位（绝对值）较低，但是120min内电位值（绝对值）变化很小，SBC7和SBC8在120min内的电位值均高于SNF的值。说明SBC在ζ电位保持性方面优于SNF，这一结果与水泥净浆流动度保持性结果相吻合。同样SMHE和SHEC的ζ电位随时间变化程度也远小于SNF的变化。说明，合成的几种减水剂可以在较长时间内让水泥保持较好的流动性。
图4.7 P.Ⅱ52.5R水泥颗粒表面ζ电位随时间变化曲线
图4.8 P.032.5R水泥颗粒表面ζ电位随时间变化
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2023-11-03
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