Celulozni eteri u ljepilu za pločice

1 Uvod

Ljepilo za pločice na bazi cementa trenutno se najviše primjenjuje kao specijalni suho miješani malter, koji se sastoji od cementa kao glavnog cementnog materijala, a dopunjen je graduiranim agregatima, sredstvima za zadržavanje vode, sredstvima za rano učvršćivanje, lateks prahom i drugim organskim ili neorganskim aditivima. Općenito, potrebno ga je samo pomiješati s vodom prije upotrebe. U usporedbi s običnim cementnim malterom, može značajno poboljšati čvrstoću vezivanja između obloge i podloge, te ima dobru otpornost na klizanje i odličnu otpornost na vodu i propuštanje vode. Uglavnom se koristi za lijepljenje dekorativnih materijala kao što su pločice za unutrašnje i vanjske zidove, podne pločice itd. Široko se koristi u unutrašnjim i vanjskim zidovima, podovima, kupaonicama, kuhinjama i drugim mjestima za ukrašavanje zgrada. Trenutno je najčešće korišteni materijal za lijepljenje pločica.

Obično kada ocjenjujemo performanse ljepila za pločice, ne obraćamo pažnju samo na njegove operativne performanse i sposobnost protiv klizanja, već i na njegovu mehaničku čvrstoću i vrijeme otvaranja. Celulozni eter u ljepilu za pločice ne utiče samo na reološka svojstva porculanskog ljepila, kao što su glatko djelovanje, ljepljivost noža itd., već ima i snažan utjecaj na mehanička svojstva ljepila za pločice.

2. Utjecaj na vrijeme otvaranja ljepila za pločice

Kada gumeni prah i celulozni eter koegzistiraju u vlažnom malteru, neki modeli podataka pokazuju da gumeni prah ima jaču kinetičku energiju za vezivanje na proizvode hidratacije cementa, a celulozni eter se više nalazi u intersticijskoj tečnosti, što više utiče na viskoznost maltera i vrijeme vezivanja. Površinska napetost celuloznog etera je veća od one kod gumenog praha, a veće obogaćivanje celuloznog etera na granici maltera bit će korisno za formiranje vodoničnih veza između osnovne površine i celuloznog etera.

U vlažnom mortu, voda u mortu isparava, a celulozni eter se obogaćuje na površini, te će se na površini morta u roku od 5 minuta formirati film, što će smanjiti naknadnu brzinu isparavanja, jer se više vode uklanja iz debljeg morta. Dio vode migrira u tanji sloj morta, a film formiran na početku se djelomično rastvara, a migracija vode će donijeti veće obogaćivanje površine morta celuloznim etrom.

Stoga, formiranje filma celuloznog etera na površini maltera ima veliki utjecaj na performanse maltera. 1) Formirani film je pretanak i dva puta će se otopiti, što ne može ograničiti isparavanje vode i smanjiti čvrstoću. 2) Formirani film je predebeo, koncentracija celuloznog etera u intersticijskoj tekućini maltera je visoka, a viskoznost je visoka, tako da nije lako probiti površinski film prilikom lijepljenja pločica. Može se vidjeti da svojstva formiranja filma celuloznog etera imaju veći utjecaj na otvoreno vrijeme. Vrsta celuloznog etera (HPMC, HEMC, MC, itd.) i stepen eterifikacije (stepen supstitucije) direktno utiču na svojstva formiranja filma celuloznog etera, te na tvrdoću i žilavost filma.

3. Utjecaj na čvrstoću crtanja

Pored toga što malteru daje gore navedena korisna svojstva, celulozni eter također usporava kinetiku hidratacije cementa. Ovaj efekat usporavanja uglavnom je posljedica adsorpcije molekula celuloznog etera na različite mineralne faze u cementnom sistemu koji se hidratizira, ali generalno govoreći, konsenzus je da se molekuli celuloznog etera uglavnom adsorbuju na vodu kao što su CSH i kalcijum hidroksid. Na hemijskim proizvodima, rijetko se adsorbuje na originalnu mineralnu fazu klinkera. Osim toga, celulozni eter smanjuje pokretljivost iona (Ca2+, SO42-, ...) u rastvoru pora zbog povećane viskoznosti rastvora pora, čime se dodatno odgađa proces hidratacije.

Viskoznost je još jedan važan parametar koji predstavlja hemijske karakteristike celuloznog etera. Kao što je gore spomenuto, viskoznost uglavnom utiče na kapacitet zadržavanja vode, a također ima značajan uticaj na obradivost svježeg maltera. Međutim, eksperimentalne studije su pokazale da viskoznost celuloznog etera gotovo da nema uticaja na kinetiku hidratacije cementa. Molekularna težina ima mali uticaj na hidrataciju, a maksimalna razlika između različitih molekularnih težina je samo 10 minuta. Stoga, molekularna težina nije ključni parametar za kontrolu hidratacije cementa.

Usporavanje celuloznog etra zavisi od njegove hemijske strukture, a opšti trend je zaključio da, za MHEC, što je veći stepen metilacije, to je manji efekat usporavanja celuloznog etra. Pored toga, efekat usporavanja hidrofilne supstitucije (kao što je supstitucija sa HEC) je jači od efekta hidrofobne supstitucije (kao što je supstitucija sa MH, MHEC, MHPC). Na efekat usporavanja celuloznog etra uglavnom utiču dva parametra, vrsta i količina supstituentnih grupa.

Naši sistematski eksperimenti su također otkrili da sadržaj supstituenata igra važnu ulogu u mehaničkoj čvrstoći ljepila za pločice. Procijenili smo performanse HPMC-a s različitim stupnjevima supstitucije u ljepilima za pločice i testirali utjecaj celuloznih etera koji sadrže različite grupe pod različitim uvjetima stvrdnjavanja na mehanička svojstva ljepila za pločice.

U testu uzimamo u obzir HPMC, koji je složeni etar, tako da moramo spojiti dvije slike. Za HPMC je potreban određeni stepen apsorpcije kako bi se osigurala njegova rastvorljivost u vodi i propusnost svjetlosti. Znamo sadržaj supstituenata. On također određuje temperaturu gela HPMC-a, što također određuje okruženje upotrebe HPMC-a. Na taj način, sadržaj grupa HPMC-a koji se obično primjenjuje također je uokviren unutar raspona. U ovom rasponu, kako kombinirati metoksi i hidroksipropoksi grupe kako bi se postigao najbolji učinak je sadržaj našeg istraživanja. Slika 2 pokazuje da će unutar određenog raspona povećanje sadržaja metoksil grupa dovesti do smanjenja čvrstoće na izvlačenje, dok će povećanje sadržaja hidroksipropoksi grupa dovesti do povećanja čvrstoće na izvlačenje. Sličan učinak postoji i za radno vrijeme.

Trend promjene mehaničke čvrstoće pod otvorenim vremenom je u skladu s onim pod normalnim temperaturnim uslovima. HPMC sa visokim sadržajem metoksila (DS) i niskim sadržajem hidroksipropoksila (MS) ima dobru žilavost filma, ali će naprotiv uticati na svojstva kvašenja materijala kod vlažnog maltera.