Èters de cel·lulosa en adhesiu de rajoles

1 Introducció

L'adhesiu de rajoles a base de ciment és actualment l'aplicació més gran de morter especial de mescla seca, que està compost de ciment com a principal material cimentós i complementat per àrids graduats, agents de retenció d'aigua, agents de resistència primerenca, pols de làtex i altres additius orgànics o inorgànics. Generalment, només cal barrejar-lo amb aigua quan s'utilitza. En comparació amb el morter de ciment ordinari, pot millorar considerablement la resistència de l'adhesió entre el material de revestiment i el substrat, i té una bona resistència al lliscament i una excel·lent resistència a l'aigua. S'utilitza principalment per enganxar materials decoratius com ara rajoles de paret interiors i exteriors d'edificis, rajoles de terra, etc. S'utilitza àmpliament en parets interiors i exteriors, terres, banys, cuines i altres llocs de decoració d'edificis. Actualment és el material d'unió de rajoles més utilitzat.

Normalment, quan jutgem el rendiment d'un adhesiu per a rajoles, no només prestem atenció al seu rendiment operatiu i a la seva capacitat antilliscant, sinó que també prestem atenció a la seva resistència mecànica i al temps d'obertura. L'èter de cel·lulosa en l'adhesiu per a rajoles no només afecta les propietats reològiques de l'adhesiu de porcellana, com ara el funcionament suau, l'adherència del ganivet, etc., sinó que també té una forta influència en les propietats mecàniques de l'adhesiu per a rajoles.

2. L'impacte en el temps d'obertura de l'adhesiu per a rajoles

Quan la pols de cautxú i l'èter de cel·lulosa coexisteixen en un morter humit, alguns models de dades mostren que la pols de cautxú té una energia cinètica més forta per unir-se als productes d'hidratació del ciment, i l'èter de cel·lulosa existeix més en el fluid intersticial, cosa que afecta més la viscositat del morter i el temps d'enduriment. La tensió superficial de l'èter de cel·lulosa és més alta que la de la pols de cautxú, i un major enriquiment d'èter de cel·lulosa a la interfície del morter serà beneficiós per a la formació d'enllaços d'hidrogen entre la superfície base i l'èter de cel·lulosa.

En el morter humit, l'aigua del morter s'evapora i l'èter de cel·lulosa s'enriqueix a la superfície, i es formarà una pel·lícula a la superfície del morter en 5 minuts, cosa que reduirà la taxa d'evaporació posterior, ja que s'elimina més aigua del morter més gruixut. Una part migra a la capa de morter més fina, i la pel·lícula formada al principi es dissol parcialment, i la migració d'aigua portarà més enriquiment d'èter de cel·lulosa a la superfície del morter.

Per tant, la formació de pel·lícules d'èter de cel·lulosa a la superfície del morter té una gran influència en el rendiment del morter. 1) La pel·lícula formada és massa prima i es dissoldrà dues vegades, cosa que no pot limitar l'evaporació de l'aigua ni reduir la resistència. 2) La pel·lícula formada és massa gruixuda, la concentració d'èter de cel·lulosa al líquid intersticial del morter és alta i la viscositat és alta, per la qual cosa no és fàcil trencar la pel·lícula superficial quan s'enganxen les rajoles. Es pot veure que les propietats formadores de pel·lícula de l'èter de cel·lulosa tenen un impacte més gran en el temps obert. El tipus d'èter de cel·lulosa (HPMC, HEMC, MC, etc.) i el grau d'eterificació (grau de substitució) afecten directament les propietats formadores de pel·lícula de l'èter de cel·lulosa, així com la duresa i la tenacitat de la pel·lícula.

3. La influència en la força del dibuix

A més de conferir les propietats beneficioses esmentades anteriorment al morter, l'èter de cel·lulosa també retarda la cinètica d'hidratació del ciment. Aquest efecte retardant es deu principalment a l'adsorció de molècules d'èter de cel·lulosa en diverses fases minerals del sistema de ciment que s'hidrata, però en general, el consens és que les molècules d'èter de cel·lulosa s'adsorbeixen principalment a l'aigua com ara CSH i hidròxid de calci. En els productes químics, rarament s'adsorbeix a la fase mineral original del clínquer. A més, l'èter de cel·lulosa redueix la mobilitat dels ions (Ca2+, SO42-,...) a la solució de porus a causa de l'augment de la viscositat de la solució de porus, retardant així encara més el procés d'hidratació.

La viscositat és un altre paràmetre important, que representa les característiques químiques de l'èter de cel·lulosa. Com s'ha esmentat anteriorment, la viscositat afecta principalment la capacitat de retenció d'aigua i també té un efecte significatiu en la treballabilitat del morter fresc. Tanmateix, estudis experimentals han descobert que la viscositat de l'èter de cel·lulosa gairebé no té cap efecte sobre la cinètica d'hidratació del ciment. El pes molecular té poc efecte sobre la hidratació, i la diferència màxima entre diferents pesos moleculars és de només 10 min. Per tant, el pes molecular no és un paràmetre clau per controlar la hidratació del ciment.

El retard de l'èter de cel·lulosa depèn de la seva estructura química, i la tendència general va concloure que, per a MHEC, com més alt sigui el grau de metilació, menys efecte retard de l'èter de cel·lulosa. A més, l'efecte retard de la substitució hidròfila (com la substitució per HEC) és més fort que el de la substitució hidròfoba (com la substitució per MH, MHEC, MHPC). L'efecte retard de l'èter de cel·lulosa es veu afectat principalment per dos paràmetres: el tipus i la quantitat de grups substituents.

Els nostres experiments sistemàtics també van descobrir que el contingut de substituents juga un paper important en la resistència mecànica dels adhesius per a rajoles. Vam avaluar el rendiment de l'HPMC amb diferents graus de substitució en adhesius per a rajoles i vam provar l'efecte dels èters de cel·lulosa que contenen diferents grups en diferents condicions de curat sobre els efectes sobre les propietats mecàniques dels adhesius per a rajoles.

A la prova, considerem l'HPMC, que és un èter compost, per la qual cosa hem de combinar les dues imatges. Per a l'HPMC, necessita un cert grau d'absorció per garantir la seva solubilitat en aigua i la transmitància de la llum. Coneixem el contingut de substituents. També determina la temperatura del gel de l'HPMC, que també determina l'entorn d'ús de l'HPMC. D'aquesta manera, el contingut de grups de l'HPMC que normalment s'aplica també s'emmarca dins d'un rang. En aquest rang, com combinar metoxi i hidroxipropoxi per aconseguir el millor efecte és el contingut de la nostra investigació. La figura 2 mostra que dins d'un cert rang, un augment en el contingut de grups metoxil conduirà a una tendència a la baixa en la resistència a l'arrossegament, mentre que un augment en el contingut de grups hidroxipropoxil conduirà a un augment en la resistència a l'arrossegament. Hi ha un efecte similar per a les hores d'obertura.

La tendència de canvi de la resistència mecànica en condicions de temps obert és coherent amb la que es produeix en condicions de temperatura normals. L'HPMC amb un alt contingut de metoxil (DS) i un baix contingut d'hidroxipropoxil (MS) té una bona tenacitat de la pel·lícula, però al contrari afectarà les propietats humectants del material de morter humit.