Celulozni eteri u ljepilu za pločice

1 Uvod

Ljepilo za pločice na bazi cementa trenutno je najšira primjena posebnog suhog morta, koji se sastoji od cementa kao glavnog cementnog materijala, a nadopunjuje se graduiranim agregatima, sredstvima za zadržavanje vode, sredstvima za rano učvršćivanje, lateks prahom i drugim organskim ili anorganskim dodacima. Općenito, potrebno ga je samo pomiješati s vodom prije upotrebe. U usporedbi s običnim cementnim mortom, može znatno poboljšati čvrstoću vezivanja između obložnog materijala i podloge, te ima dobru otpornost na klizanje i izvrsnu otpornost na vodu i vlagu. Uglavnom se koristi za lijepljenje dekorativnih materijala kao što su unutarnje i vanjske zidne pločice, podne pločice itd. Široko se koristi u unutarnjim i vanjskim zidovima, podovima, kupaonicama, kuhinjama i drugim mjestima za uređenje 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 protukliznu sposobnost, već i na njegovu mehaničku čvrstoću i vrijeme otvaranja. Celulozni eter u ljepilu za pločice ne utječe samo na reološka svojstva porculanskog ljepila, kao što su glatki rad, 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 mokrom mortu, neki modeli podataka pokazuju da gumeni prah ima jaču kinetičku energiju za vezanje na proizvode hidratacije cementa, a celulozni eter se više nalazi u intersticijskoj tekućini, što više utječe na viskoznost morta i vrijeme vezanja. Površinska napetost celuloznog etera je veća od one kod gumenog praha, a veće obogaćivanje celuloznog etera na granici morta bit će korisno za stvaranje vodikovih veza između osnovne površine i celuloznog etera.

U mokrom mortu, voda u mortu isparava, a celulozni eter se obogaćuje na površini, te će se na površini morta unutar 5 minuta formirati film, što će smanjiti naknadnu brzinu isparavanja, jer se više vode uklanja iz debljeg morta. Dio nje migrira u tanji sloj morta, a film koji se formirao na početku se djelomično otapa, a migracija vode donijet će veće obogaćivanje površine morta celuloznim eterom.

Stoga, stvaranje filma celuloznog etera na površini morta ima veliki utjecaj na performanse morta. 1) Stvoreni film je pretanak i dvaput će se otopiti, što ne može ograničiti isparavanje vode i smanjiti čvrstoću. 2) Stvoreni film je predebeo, koncentracija celuloznog etera u intersticijskoj tekućini morta je visoka, a viskoznost je visoka, pa nije lako probiti površinski film prilikom lijepljenja pločica. Može se vidjeti da svojstva stvaranja filma celuloznog etera imaju veći utjecaj na otvoreno vrijeme. Vrsta celuloznog etera (HPMC, HEMC, MC itd.) i stupanj eterifikacije (stupanj supstitucije) izravno utječu na svojstva stvaranja filma celuloznog etera, te na tvrdoću i žilavost filma.

3. Utjecaj na čvrstoću crtanja

Osim što mortu daje gore spomenuta korisna svojstva, celulozni eter također usporava kinetiku hidratacije cementa. Ovaj usporavajući učinak uglavnom je posljedica adsorpcije molekula celuloznog etera na različite mineralne faze u cementnom sustavu koji se hidratizira, ali općenito govoreći, konsenzus je da se molekule celuloznog etera uglavnom adsorbiraju na vodu poput CSH i kalcijevog hidroksida. Na kemijskim proizvodima rijetko se adsorbira na izvornu mineralnu fazu klinkera. Osim toga, celulozni eter smanjuje pokretljivost iona (Ca2+, SO42-, ...) u otopini pora zbog povećane viskoznosti otopine pora, čime se dodatno usporava proces hidratacije.

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

Usporavanje celuloznog etera ovisi o njegovoj kemijskoj strukturi, a opći trend je zaključio da je za MHEC veći stupanj metilacije, što je manji učinak usporavanja celuloznog etera. Osim toga, učinak usporavanja hidrofilne supstitucije (kao što je supstitucija s HEC) jači od učinka hidrofobne supstitucije (kao što je supstitucija s MH, MHEC, MHPC). Na učinak usporavanja celuloznog etera uglavnom utječu dva parametra, vrsta i količina supstituentnih skupina.

Naši sustavni eksperimenti također su 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 skupine pod različitim uvjetima stvrdnjavanja na mehanička svojstva ljepila za pločice.

U testu uzimamo u obzir HPMC, koji je složeni eter, pa moramo spojiti dvije slike. Za HPMC je potreban određeni stupanj apsorpcije kako bi se osigurala njegova topljivost u vodi i propusnost svjetlosti. Znamo sadržaj supstituenata. Također određuje temperaturu gela HPMC-a, što također određuje okruženje upotrebe HPMC-a. Na taj način, sadržaj skupina HPMC-a koji se obično primjenjuje također je unutar raspona. U ovom rasponu, kako kombinirati metoksi i hidroksipropoksi skupine kako bi se postigao najbolji učinak, sadržaj je našeg istraživanja. Slika 2 pokazuje da će unutar određenog raspona povećanje sadržaja metoksilnih skupina dovesti do smanjenja čvrstoće izvlačenja, dok će povećanje sadržaja hidroksipropoksilnih skupina dovesti do povećanja čvrstoće izvlačenja. Sličan učinak postoji i za radno vrijeme.

Trend promjene mehaničke čvrstoće u uvjetima otvorenog vremena u skladu je s onim u normalnim temperaturnim uvjetima. HPMC s visokim udjelom metoksila (DS) i niskim udjelom hidroksipropoksila (MS) ima dobru žilavost filma, ali će naprotiv utjecati na svojstva kvašenja materijala mokrog morta.


Vrijeme objave: 09.01.2023.