1 Sissejuhatus
Tsemendipõhine plaadiliim on praegu kõige levinum spetsiaalse kuivmördi rakendusala, mis koosneb tsemendist kui peamisest tsemendimaterjalist, millele on lisatud gradueeritud täitematerjale, vettpidavaid aineid, varajase tugevuse aineid, lateksipulbrit ja muid orgaanilisi või anorgaanilisi lisandeid. Üldiselt tuleb seda kasutada ainult veega segades. Võrreldes tavalise tsemendimördiga võib see oluliselt parandada kattematerjali ja aluspinna vahelist nakketugevust ning sellel on hea libisemiskindlus ja suurepärane veekindlus. Seda kasutatakse peamiselt dekoratiivmaterjalide, näiteks hoonete sise- ja välisseinaplaatide, põrandaplaatide jms liimimiseks. Seda kasutatakse laialdaselt sise- ja välisseintes, põrandates, vannitubades, köökides ja muudes hoonete kaunistamise kohtades. See on praegu kõige laialdasemalt kasutatav plaatide liimimismaterjal.
Tavaliselt, kui me hindame plaadiliimi toimivust, pöörame tähelepanu mitte ainult selle toimivusele ja libisemisvastasele võimele, vaid ka selle mehaanilisele tugevusele ja avamisajale. Plaadiliimis sisalduv tsellulooseeter mõjutab mitte ainult portselanliimi reoloogilisi omadusi, nagu sujuv toimimine, kleepuvus jne, vaid avaldab tugevat mõju ka plaadiliimi mehaanilistele omadustele.
2. Mõju plaatide liimi avamisajale
Kui kummipulber ja tsellulooseeter esinevad koos märjas mördis, näitavad mõned andmemudelid, et kummipulbril on tsemendi hüdratsiooniproduktidega seondumiseks tugevam kineetiline energia ja tsellulooseeter esineb rohkem interstitsiaalses vedelikus, mis mõjutab rohkem mördi viskoossust ja kõvenemisaega. Tsellulooseetri pindpinevus on kõrgem kui kummipulbril ja suurem tsellulooseetri rikastumine mördi liidesel on kasulik vesiniksidemete moodustumisele aluspinna ja tsellulooseetri vahel.
Märjas mördis aurustub mördis olev vesi ja tsellulooseeter rikastub pinnal ning mördi pinnale tekib 5 minuti jooksul kile, mis vähendab järgnevat aurustumiskiirust, kuna paksemast mördist eemaldatakse rohkem vett. Osa sellest liigub õhemasse mördikihti ja alguses moodustunud kile lahustub osaliselt ning vee migratsioon toob mördi pinnale kaasa suurema tsellulooseetri rikastumise.
Seega mõjutab tsellulooseetri kile moodustumine mördi pinnal oluliselt mördi toimivust. 1) Moodustunud kile on liiga õhuke ja lahustub kaks korda, mis ei saa piirata vee aurustumist ega vähendada tugevust. 2) Moodustunud kile on liiga paks, tsellulooseetri kontsentratsioon mördi vahevedelikus on kõrge ja viskoossus on kõrge, mistõttu ei ole plaatide liimimisel pinnakilet kerge purustada. On näha, et tsellulooseetri kile moodustavatel omadustel on avatud ajale suurem mõju. Tsellulooseetri tüüp (HPMC, HEMC, MC jne) ja eeterdamise aste (asendusaste) mõjutavad otseselt tsellulooseetri kile moodustavaid omadusi ning kile kõvadust ja sitkust.
3. Mõju tõmbetugevusele
Lisaks ülalmainitud kasulike omaduste andmisele mördile aeglustab tsellulooseeter ka tsemendi hüdratsioonikineetikat. See aeglustav efekt tuleneb peamiselt tsellulooseetri molekulide adsorbeerumisest hüdreeritava tsemendisüsteemi erinevatele mineraalfaasidele, kuid üldiselt on üksmeel selles, et tsellulooseetri molekulid adsorbeeruvad peamiselt veele, näiteks CSH-le ja kaltsiumhüdroksiidile. Keemiatoodetes adsorbeerub see harva klinkri algsele mineraalfaasile. Lisaks vähendab tsellulooseeter ioonide (Ca2+, SO42-, ...) liikuvust poorilahuses poorilahuse suurenenud viskoossuse tõttu, aeglustades seeläbi hüdratsiooniprotsessi veelgi.
Viskoossus on veel üks oluline parameeter, mis esindab tsellulooseetri keemilisi omadusi. Nagu eespool mainitud, mõjutab viskoossus peamiselt veepeetusvõimet ja avaldab olulist mõju ka värske mördi töödeldavusele. Eksperimentaalsed uuringud on aga näidanud, et tsellulooseetri viskoossusel pole tsemendi hüdratsioonikineetikale peaaegu mingit mõju. Molekulaarmassil on hüdratsioonile vähe mõju ja maksimaalne erinevus erinevate molekulmasside vahel on vaid 10 minutit. Seetõttu ei ole molekulmass tsemendi hüdratsiooni kontrollimisel võtmetähtsusega parameeter.
Tsellulooseetri aeglustus sõltub selle keemilisest struktuurist ja üldine trend on, et MHEC puhul on tsellulooseetri aeglustav toime seda väiksem, mida kõrgem on metülatsiooniaste. Lisaks on hüdrofiilse asenduse (näiteks asendamine HEC-ga) aeglustav toime tugevam kui hüdrofoobse asenduse (näiteks asendamine MH, MHEC, MHPC-ga) aeglustav toime. Tsellulooseetri aeglustavat toimet mõjutavad peamiselt kaks parameetrit: asendusrühmade tüüp ja kogus.
Meie süstemaatilised katsed leidsid ka, et asendajate sisaldus mängib olulist rolli plaadiliimide mehaanilises tugevuses. Hinnati erineva asendusastmega HPMC toimivust plaadiliimides ja testiti erinevaid rühmi sisaldavate tsellulooseetrite mõju plaadiliimide mehaanilistele omadustele erinevates kõvenemistingimustes.
Testis käsitleme HPMC-d, mis on eetriühend, seega peame need kaks pilti kokku panema. HPMC puhul vajab see teatud neeldumisastet, et tagada vees lahustuvus ja valguse läbilaskvus. Me teame asendajate sisaldust. See määrab ka HPMC geelitemperatuuri, mis omakorda määrab HPMC kasutuskeskkonna. Sel viisil on ka HPMC tavaliselt kasutatav rühmasisaldus teatud vahemikus. Selles vahemikus, kuidas kombineerida metoksü- ja hüdroksüpropoksürühma parima efekti saavutamiseks, on meie uurimistöö sisu. Joonis 2 näitab, et teatud vahemikus viib metoksüülrühmade sisalduse suurenemine tõmbetugevuse langustrendini, samas kui hüdroksüpropoksüülrühmade sisalduse suurenemine viib tõmbetugevuse suurenemiseni. Sarnane efekt on ka lahtiolekuaegadel.
Mehaanilise tugevuse muutumistrend avatud aja tingimustes on kooskõlas normaalse temperatuuri tingimustes toimuva muutumisega. Kõrge metoksüüli (DS) ja madala hüdroksüpropoksüüli (MS) sisaldusega HPMC-l on hea kile sitkus, kuid see mõjutab märja mördi materjali märgumisomadusi vastupidiselt.
Postituse aeg: 09.01.2023