ไฮดรอกซีโพรพิลสตาร์ชอีเธอร์คืออะไร? หลักการของแป้งดัดอเนกประสงค์นี้

1. คุณสมบัติพื้นฐานและโครงสร้างทางเคมีของ ไฮดรอกซีโพรพิลสตาร์ชอีเธอร์

ลักษณะโครงสร้างโมเลกุล

แป้งไฮดรอกซีโพรพิลอีเทอร์ (HPS) เป็นอนุพันธ์ที่สำคัญที่ได้จากการดัดแปลงแป้งธรรมชาติทางเคมี โครงสร้างโมเลกุลมีลักษณะทั่วไปดังต่อไปนี้:

โครงสร้างพื้นฐานกระดูกสันหลัง:

คงโครงสร้างหน่วยกลูโคส α-D-pyranose พื้นฐานของแป้งธรรมชาติไว้

หน่วยกลูโคสแต่ละหน่วยประกอบด้วยกลุ่มไฮดรอกซิลอิสระสามกลุ่ม (ตำแหน่ง C2, C3 และ C6)

การแก้ไขการแนะนำกลุ่ม:

หมู่ไฮดรอกซีโพรพิล (-CH₂-CHOH-CH₃) ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับหมู่ไฮดรอกซิลผ่านปฏิกิริยาอีเทอร์ริฟิเคชัน

โดยทั่วไประดับการทดแทน (DS) จะถูกควบคุมภายในช่วง 0.05-0.3 อาจเกิดผลิตภัณฑ์ทดแทนโมโนและได

การกระจายน้ำหนักโมเลกุล:

ช่วงน้ำหนักโมเลกุล: 1×10⁴-1×10⁶ Da

ดัชนีการกระจายน้ำหนักโมเลกุล (PDI) โดยทั่วไปคือ 5-15

คุณสมบัติทางเคมีกายภาพ

ความสามารถในการละลาย:

ความสามารถในการละลายน้ำเย็นได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ (สูงกว่าแป้งพื้นเมือง 50-100 เท่า)

ก่อให้เกิดสารละลายคอลลอยด์ที่โปร่งใสหรือโปร่งแสง

ความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นตามระดับการทดแทนที่เพิ่มขึ้น

คุณสมบัติทางรีโอโลยี:

สารละลายแสดงคุณลักษณะของของไหลเทียม

ช่วงความหนืดที่ปรากฏ: 100-10,000 mPa·s (สารละลายที่เป็นน้ำ 2%, 25°C)

ความคงตัวของความหนืดดีกว่าแป้งพื้นเมืองอย่างมาก

คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์:

อุณหภูมิเจลาติไนเซชันลดลงเหลือ 40-60°C (แป้งพื้นเมืองคือ 60-75°C)

อุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อนเพิ่มขึ้นเป็น 280-300°C

อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) จะลดลงประมาณ 20-30°C

คุณสมบัติการเชื่อมต่อ:

แรงตึงผิว: 40-50 mN/m (สารละลายในน้ำ 1%)

มุมสัมผัสลดลง ความสามารถในการเปียกน้ำดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ความคงตัวทางเคมี

ความต้านทานต่อกรดและด่าง:

ช่วง pH เสถียร: 3-11

ไวต่อการไฮโดรไลซิสในสภาวะที่เป็นกรดแก่ (pH < 2)

การย่อยสลายด้วยออกซิเดชันที่เป็นไปได้ในสภาวะที่เป็นด่างแก่ (pH > 12)

ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ:

อัตราการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ลดลงเหลือ 1/5-1/10 ของแป้งพื้นเมือง

ความต้านทานต่อ α-amylase เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ความคงตัวของออกซิเดชั่น:

ค่าไอโอดีนลดลงเหลือ 1-5 กรัม/100 กรัม

ค่าเปอร์ออกไซด์ลดลงอย่างมาก

2. ข้อดีของไฮดรอกซีโพรพิลสตาร์ชอีเทอร์ในวัสดุก่อสร้าง

Hydroxypropyl Starch Ether (HPS) เป็นสารเติมแต่งอาคารที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมรุ่นใหม่ แสดงให้เห็นคุณค่าการใช้งานที่โดดเด่นในวัสดุก่อสร้างสมัยใหม่ ข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุที่ใช้ซีเมนต์และยิปซั่มสะท้อนให้เห็นเป็นหลักในด้านต่อไปนี้:

• เพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้าง

กักเก็บน้ำได้ดีเยี่ยม

การกักเก็บน้ำเกิน 98% (เทียบกับ 90-95% สำหรับสารเติมแต่งแบบดั้งเดิม)

ระยะเวลาในการระบายความชื้นเพิ่มขึ้น 2-3 เท่า

ป้องกันการกลวงและการแตกร้าวที่เกิดจากการดูดซึมน้ำก่อนวัยอันควรในชั้นฐานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

มีผลทำให้หนาขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

การเติม 2% สามารถเพิ่มความหนืดของระบบได้ 300-500%

คุณสมบัติการเฉือนบางช่วยเพิ่มความสามารถในการปั๊ม (ลดความต้านทานในการปั๊มลง 40%)

เสถียรภาพของระบบกันสะเทือนดีขึ้น โดยมีอัตราการตกตะกอนรวม <0.5%

ประสบการณ์การก่อสร้างที่ยอดเยี่ยม

เมื่อเปิด ขยายเวลาสมัครเป็น 30-45 นาที (สินค้าทั่วไป : 15-20 นาที)

ลดความต้านทานการขูดขีดลง 35-50%

ความเรียบของพื้นผิวดีขึ้นสองระดับ

• เพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุ

ปรับปรุงคุณสมบัติทางกล

ความแข็งแรงรับแรงดัดงอเพิ่มขึ้น 15-25%

ความแข็งแรงของกาวเพิ่มขึ้น 30-50% (กาวติดกระเบื้องสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1.5 MPa)

โมดูลัสยืดหยุ่นที่ปรับให้เหมาะสมจะช่วยลดความเข้มข้นของความเครียด

ความทนทานที่ดีขึ้น

การหดตัวลดลง 40-60%

ความต้านทานของวงจรการแช่แข็งและละลายเกิน 100 เท่า (ข้อกำหนดมาตรฐาน: 50)

ความลึกของถ่านลดลง 30%

คุณสมบัติอินเทอร์เฟซที่ปรับให้เหมาะสม

เข้ากันได้กับอิมัลชันโพลีเมอร์ เข้ากันได้ดีกับของเหลว (ไม่มีการตกตะกอน)

มุมสัมผัสระหว่างผิวหน้าลดลงเหลือต่ำกว่า 20°

ชะลอความร้อนสูงสุดของความชุ่มชื้นเป็นเวลา 2-3 ชั่วโมง

• ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญ

ข้อดีด้านต้นทุน

ปริมาณต่อหน่วยคือเพียง 1/3-1/2 ของเซลลูโลสอีเทอร์

ลดต้นทุนโดยรวมลง 20-40%

สามารถลดปริมาณสารเติมแต่งอื่นๆ (เช่น สารลดน้ำ) ได้ 15-20%

กระบวนการที่ง่ายขึ้น

เวลาการละลายลดลงเหลือ 5-10 นาที (เซลลูโลสอีเทอร์ต้องใช้เวลา 20-30 นาที)

ไม่มีการรวมตัวกัน กระจายตัวได้ดีเยี่ยม

เหมาะสำหรับการพ่นเชิงกล (อัตราการอุดท่อ <0.1%)

ประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

การใช้พลังงานในการผลิตลดลง 50% % ขึ้นไป

ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ 100%

การปล่อยสาร VOC เป็นศูนย์

• ประสิทธิภาพในสถานการณ์การใช้งานพิเศษ

วัสดุปรับระดับตัวเอง

การกักเก็บการไหล >95% (30 นาที)

การปรับแรงตึงผิวช่วยลดปรากฏการณ์ "หลุมอุกกาบาต"

ความแตกต่างในการชำระบัญชี <0.5 มม

ปูนฉนวน

ความหนาแน่นของแห้งลดลง 15-20%

ควบคุมการนำความร้อนที่ 0.06-0.08 W/(m·K)

ต้านทานแรงลมดีขึ้นหนึ่งระดับ

ซ่อมปูน

ความแตกต่างของเวลาการตั้งค่าเริ่มต้นและครั้งสุดท้ายลดลงเหลือน้อยกว่า 15 นาที

อัตราการขยายตัวระดับไมโคร 0.02-0.05%

• ความแรงของวันถึง 40% ของความแรงของ 28 วัน

3. แป้งไฮดรอกซีโพรพิลอีเทอร์ปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุก่อสร้างได้อย่างไร

• ปรับปรุงความสามารถในการทำงานของปูนสด

ระบบควบคุมความชื้น

หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ในโมเลกุลจะสร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้ำ โดยเปลี่ยนน้ำอิสระให้เป็นน้ำที่ถูกกักไว้ และยืดเวลาการระเหยออกไป (การกักเก็บน้ำ >98%)

ผลการปลดปล่อยอย่างช้าๆ ช่วยให้ซีเมนต์ชุ่มชื้นอย่างต่อเนื่อง และป้องกันการแตกร้าวของพลาสติก (ความเสี่ยงต่อการแตกร้าวลดลง 60%)

ปรับคุณสมบัติทางรีโอโลยีให้เหมาะสม

โมเลกุลสายโซ่ยาวสร้างสิ่งกีดขวางแบบสเตอริก โดยเพิ่มความหนืดที่อัตราเฉือนต่ำ (ความหนืดคงที่เพิ่มขึ้น 200-300%)

คุณสมบัติการเฉือนบางลงลดความต้านทานการปั๊มลง 40% ขณะเดียวกันก็รับประกันความสม่ำเสมอในการคืนตัวทันทีหลังการใช้งาน

ผลการรักษาเสถียรภาพของระบบกันสะเทือน

ด้วยการดูดซับประจุ มันจะสร้างชั้นป้องกันบนพื้นผิวรวม ป้องกันการตกตะกอน (อัตราการตกตะกอน <0.3% หลังจาก 2 ชั่วโมง)

ทำงานประสานกับเซลลูโลสอีเทอร์เพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ เพิ่มความจุระบบกันสะเทือนขึ้น 50%

• คุณสมบัติทางกลที่เพิ่มขึ้นของตัวเครื่องที่แข็งตัว

ความหนาแน่นของโครงสร้างจุลภาค

อัตราการปล่อยความร้อนจากความชื้นที่ล่าช้า ลดการแตกร้าวจากความเครียดจากความร้อน (อุณหภูมิสูงสุดล่าช้า 3-5 ชั่วโมง)

การตกผลึกแบบควบคุม Ca(OH)₂ การเชื่อมโยงทิศทางจะช่วยลดขนาดผลึกลง 30-50%

กลไกการเสริมสร้างส่วนต่อประสาน: สร้างชั้นการเปลี่ยนแปลงที่ยืดหยุ่นที่ส่วนต่อประสานแบบรวม-วาง ซึ่งเพิ่มความแข็งแรงของพันธะให้มากกว่า 1.5 MPa ลดพลังงานระหว่างผิว ลดความพรุน 15-20% (เพิ่มสัดส่วนรูขุมขน <100 นาโนเมตร)

ผลการบัฟเฟอร์ความเครียด: อิสระในการหมุนของพันธะอีเทอร์จะดูดซับพลังงานการแพร่กระจายของรอยแตกขนาดเล็ก ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทกได้ถึง 35% ปรับโมดูลัสยืดหยุ่นให้เหมาะสมเป็น 8-10 GPa ซึ่งตรงกับข้อกำหนดการเปลี่ยนรูปของพื้นผิว

• ความทนทานที่ได้รับการปรับปรุง: ความก้าวหน้าในด้านความสามารถในการซึมผ่าน: ปิดกั้นรูพรุนของเส้นเลือดฝอยที่ระดับ 100-500 นาโนเมตร ซึ่งลดค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายของคลอไรด์ไอออนลงเหลือ 1×10⁻¹²m²/s มุมสัมผัสลดลงเหลือต่ำกว่า 25° ทำให้เกิดการปรับเปลี่ยนที่ไม่ชอบน้ำ

ปรับปรุงความเสถียรของปริมาตร: ลดการหดตัวของการทำให้แห้ง (การหดตัวของการทำให้แห้งใน 28 วัน <0.8‰) การชดเชยการหดตัวทำให้อัตราส่วนการขยายตัวคงที่อยู่ที่ 0.02-0.05%

ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม: การสูญเสียความแข็งแรง <5% หลังจากรอบการแช่แข็งและละลายที่อุณหภูมิ -20°C (ดีกว่ามาตรฐาน GB/T 50082)

การรักษาประสิทธิภาพ >90% ในการทดสอบความต้านทานต่อด่าง (pH=13)

• การเปรียบเทียบการปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุ

4. แนวทางการจัดเก็บไฮดรอกซีโพรพิลสตาร์ชอีเทอร์ (HPS)

การควบคุมสิ่งแวดล้อม

การจัดการอุณหภูมิและความชื้น

อุณหภูมิในการจัดเก็บ: 10-30°C (อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด 20±5°C)

ความชื้นสัมพัทธ์: ≤65% (เกณฑ์วิกฤต: 70%)

ความผันผวนของอุณหภูมิ: ความผันผวนรายวัน <5°C (หลีกเลี่ยงการควบแน่น)

ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม: เก็บในที่เย็นและมืด (ความเข้มของแสง <50 ลักซ์)

ห่างจากแหล่งความร้อน (ระยะห่าง >2 เมตร)

ระบายอากาศได้ดี (อัตราเปลี่ยนอากาศ ≥4 ครั้ง/ชั่วโมง)

ข้อมูลจำเพาะของบรรจุภัณฑ์

วัสดุบรรจุภัณฑ์

ชั้นใน: ฟิล์มโพลีเอทิลีน (ความหนา ≥0.1มม.)

ชั้นนอก: ถุงกระดาษคราฟท์กันความชื้น/ถุงคอมโพสิตอลูมิเนียมฟอยล์

การปิดผนึก: อัตราการส่งผ่านไอน้ำ <5g/m²/24h

ข้อมูลจำเพาะ

ปริมาณน้อย: 5-10กก./ถุง (ใช้ภายใน 1 เดือนหลังเปิดใช้)

บรรจุภัณฑ์อุตสาหกรรม: 25 กก./ถุง (พร้อมซีลแบบใช้ซ้ำได้) ซีล)

การเก็บถุงแบบบล็อก: ต้องใช้อุปกรณ์ลดความชื้น

ข้อกำหนดในการซ้อน

เค้าโครงการจัดเก็บ

ระยะห่างผนัง ≥ 50 ซม

ระยะห่างจากพื้น ≥ 15 ซม. (สำหรับการจัดเก็บพาเลท)

ขีดจำกัดความสูงซ้อน: ≤ 8 ชั้นสำหรับถุง, ≤ 3 ชั้นสำหรับถุงตัน

หลักการเข้าก่อนออกก่อน

ล้างการระบุแบทช์ (แนะนำการจัดการรหัส QR)

อายุการเก็บรักษา: 24 เดือนยังไม่เปิด, 6 เดือนหลังจากเปิด

รอบการหมุนเวียนที่แนะนำ < 12 เดือน

มาตรการป้องกันพิเศษ

การควบคุมมลพิษ

ห้ามเก็บร่วมกับกรดหรือด่าง (ระยะห่าง ≥ 5 เมตร)

เครื่องมือในการขนถ่ายโดยเฉพาะ (เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของโลหะ)

ความเข้มข้นของฝุ่นในคลังสินค้า < 5 มก./ลบ.ม

มาตรการฉุกเฉิน

การรักษาแบบเปียก: การอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำที่ 40°C เป็นเวลา ≤ 2 ชั่วโมง

การรักษาการรวมตัว: ผ่านตะแกรง 60 ตาข่ายก่อนใช้งาน

การรักษาการรั่วไหล: ดูดซับด้วยซิลิกาเจลแห้ง

ข้อควรระวังในการขนส่ง

ยานพาหนะขนส่ง: รถบรรทุกกันฝน (ความชื้น <70%)

หลีกเลี่ยงการผสมกับสินค้าที่มีกลิ่น

ฉนวนที่จำเป็นสำหรับการขนส่งในฤดูหนาว (>5°C)

ข้อกำหนดในการโหลดและการขนถ่าย: การขนถ่ายทางกล: ความสูงของการตก <1m

การจัดการด้วยตนเอง: ห้ามเกี่ยวหรือดึงบรรจุภัณฑ์

การจัดการความเสียหาย: เปลี่ยนบรรจุภัณฑ์ทันทีที่ไซต์งาน

5. คำถามที่พบบ่อย (FAQ) เกี่ยวกับ Hydroxypropyl Starch Ether (HPS)

1. แป้งไฮดรอกซีโพรพิลอีเทอร์คืออะไร?

ตอบ: แป้งไฮดรอกซีโพรพิลอีเทอร์ (HPS) เป็นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งได้มาจากการทำให้แป้งธรรมชาติเป็นอีเทอร์ไรซ์ด้วยโพรพิลีนออกไซด์ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง มีคุณสมบัติในการทำให้หนาขึ้น การกักเก็บน้ำ และการยึดเกาะที่ดีเยี่ยม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุก่อสร้าง อาหาร ยา และสาขาอื่นๆ

2. หน้าที่หลักของ HPS ในวัสดุก่อสร้างคืออะไร?

ตอบ:

การเพิ่มความหนาและการกักเก็บน้ำ: เพิ่มการกักเก็บน้ำของปูน (>95%) และขยายเวลาเปิด

ปรับปรุงความสามารถในการทำงาน: เพิ่มการหล่อลื่นและลดความต้านทานต่อการขูดขีด

ช่วยเพิ่มการยึดเกาะ: เพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะกับพื้นผิว (มากกว่า 1.2 MPa)

ลดต้นทุน: สามารถแทนที่เซลลูโลสอีเทอร์ได้บางส่วน ซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนการผสมสูตรได้ 20-40%

3. อะไรคือความแตกต่างระหว่าง HPS และเซลลูโลสอีเทอร์ (เช่น HPMC)?

ตอบ:

4. ปริมาณที่แนะนำของ HPS คือเท่าไร?

คำตอบ:

กาวปูกระเบื้อง: 0.05-0.1%

ปูนฉาบ: 0.1-0.2%

ปูนปรับระดับตัวเอง: 0.02-0.05%

ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ยิปซั่ม: 0.1-0.3%

หมายเหตุ: ต้องกำหนดปริมาณที่เหมาะสมผ่านการทดสอบ

6. HPS ส่งผลต่อความแข็งแรงของปูนหรือไม่?

ตอบ: At the appropriate dosage, it will not reduce strength. In fact, it may improve:

ความแข็งแรงรับแรงดัดงอ: เพิ่มขึ้น 10-20% (โดยการปรับกระบวนการให้ความชุ่มชื้นอย่างเหมาะสม)

ความแข็งแรงของกาว: เพิ่มขึ้นมากกว่า 30% (โดยการปรับปรุงโครงสร้างพื้นผิว)

การเติมมากเกินไป (>0.3%) อาจทำให้การตั้งค่าล่าช้าและจำเป็นต้องใช้ร่วมกับคันเร่ง

7. HPS เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแค่ไหน?

ตอบ:

ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ: Degradation rate >90% in 28 days (superior to synthetic polymers).

ปลอดสารพิษและไม่เป็นอันตราย: ตรงตามมาตรฐานน้ำดื่ม GB/T 17219 และไม่ปล่อยฟอร์มาลดีไฮด์

การปล่อยก๊าซคาร์บอน: การใช้พลังงานในการผลิตเป็นเพียงหนึ่งในห้าของปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์