1、纤维素醚的保水性

在建筑材料特别是干混砂浆的生产中，纤维素醚发挥着不可替代的作用，特别是在特种砂浆（改性砂浆）的生产中，更是不可缺少的重要组成部分。

水溶性纤维素醚在砂浆中的重要作用主要有三个方面，一是优良的保水能力，二是对砂浆稠度和触变性的影响，三是与水泥的相互作用。

纤维素醚的保水作用，取决于基层的吸水性，砂浆的组成，砂浆的层厚，砂浆的需水量，凝结材料的凝结时间。就纤维素醚本身的保水性则来自于纤维素醚本身的溶解性和去水化作用。众所周知，纤维素分子链虽然含有大量水化性很强的OH基，但其本身并不溶于水，这是因为纤维素结构有高度的结晶性。单靠羟基的水化能力还不足以支付分子间强大的氢键和范德华力。所以在水中只溶胀不溶解，当分子链中引入取代基时，不但取代基破坏了氢链，而且因相邻链间取代基楔入而破坏链间氢键，取代基越大拉开分子间距离越大。破坏氢键效应越大，纤维素晶格膨化后，溶液进入，纤维素醚成为水溶性，形成高粘度溶液。当温度升高时，高分子水化作用减弱，而链间的水被逐出。当去水作用充分时，分子开始聚集，形成三维网状结构凝胶折出。影响砂浆的保水性的因素包括纤维素醚粘度，添加量，颗粒细度和使用温度。

纤维素醚的粘度越大保水性能越好，聚合物溶液的粘度。依赖于聚合物的分子量（聚合度）也由分子结构链长和链的形态决定，取代基的种类数量分布也直接影响它的粘度范围。[η]=Km^α

[η]聚合物溶液的特性粘度

m  聚合物分子量

α聚合物特性常数

K  粘度溶液系数

聚合物溶液粘度取决于聚合物分子量的大小。纤维素醚溶液的粘度和浓度与各领域的应用有关。所以每种纤维素醚有许多不同的粘度规格，粘度的调节也主要通过碱纤维素的降解即纤维素分子链的断裂来实现。

从图1.2可以看出，纤维素醚在砂浆中的添加量越大，保水性能越好，粘度越高，保水性能越优。

对于颗粒尺寸，颗粒越细保水性越好见图3。大颗粒的纤维素醚与水接触后，表面立即溶解而形成凝胶将物料包裹起来阻止水分子继续渗入，有时长时间搅拌也得不到均匀分散溶解，形成一种浑浊絮状溶液或结块。大大影响其纤维素醚的保水作用，溶解性则是选择纤维素醚的要素之一。

水泥浆体稠度与纤维素醚的掺量也有着良好的线性关系，纤维素醚可以大大增加砂浆的粘稠度，掺量越大，效果越明显，见图6

高粘度的纤维素醚水溶液具有高的触变性，这也是纤维素醚的一大特性。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。假塑性随纤维素醚分子量或浓度的增加而增大，与取代基类型和取代度无关。所以，相同粘度等级的纤维素醚，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。高浓度低粘度的纤维素醚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，纤维素醚的粘度越高，保水性越好，但粘度越高，纤维素醚相对分子量越高，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，但经过改性的纤维素醚在改善湿砂浆的结构强度有更加优异的表现，随粘度的增加，纤维素醚保水性提高。