Cellulóz-éterek csemperagasztóban

1 Bevezetés

A cement alapú csemperagasztó jelenleg a speciális szárazon kevert habarcsok legelterjedtebb alkalmazása, amely fő cementtartalmú anyagból áll, amelyet osztályozott adalékanyagok, vízvisszatartó adalékok, korai szilárdságnövelő adalékok, latexpor és egyéb szerves vagy szervetlen adalékanyagok keveréke egészít ki. Általában csak vízzel kell keverni használat közben. A hagyományos cementhabarcshoz képest jelentősen javíthatja a burkolóanyag és az aljzat közötti kötési szilárdságot, jó csúszásállósággal és kiváló víz- és vízállósággal rendelkezik. Főleg dekoratív anyagok, például belső és külső fallapok, padlólapok stb. ragasztására használják. Széles körben használják belső és külső falakban, padlókban, fürdőszobákban, konyhákban és egyéb épületdekorációs helyeken. Jelenleg a legszélesebb körben használt csemperagasztó anyag.

Általában, amikor egy csemperagasztó teljesítményét megítéljük, nemcsak a működési teljesítményét és a csúszásgátló képességét vesszük figyelembe, hanem a mechanikai szilárdságát és a nyílási idejét is. A csemperagasztóban található cellulóz-éter nemcsak a porcelánragasztó reológiai tulajdonságait, például a sima működést, a ragasztási kést stb. befolyásolja, hanem erősen befolyásolja a csemperagasztó mechanikai tulajdonságait is.

2. A csemperagasztó kötésidejére gyakorolt ​​hatás

Amikor a gumipor és a cellulóz-éter együtt van jelen a nedves habarcsban, egyes adatmodellek azt mutatják, hogy a gumipor erősebb kinetikus energiával rendelkezik a cement hidratációs termékeihez való kapcsolódáshoz, és a cellulóz-éter nagyobb mértékben van jelen az intersticiális folyadékban, ami jobban befolyásolja a habarcs viszkozitását és a kötési időt. A cellulóz-éter felületi feszültsége magasabb, mint a gumiporé, és a habarcs határfelületén lévő nagyobb cellulóz-éter-dúsulás előnyös lesz a hidrogénkötések kialakulásához az alapfelület és a cellulóz-éter között.

A nedves habarcsban a habarcsban lévő víz elpárolog, és a cellulóz-éter feldúsul a felületén, és 5 percen belül film képződik a habarcs felületén, ami csökkenti a későbbi párolgási sebességet, mivel a vastagabb habarcsból több víz távozik. Ennek egy része a vékonyabb habarcsrétegbe vándorol, és a kezdetben képződött film részben feloldódik, és a víz vándorlása további cellulóz-éter dúsulást eredményez a habarcs felületén.

Ezért a cellulóz-éter filmképződése a habarcs felületén nagy hatással van a habarcs teljesítményére. 1) A képződött film túl vékony, és kétszer oldódik, ami nem korlátozza a víz elpárolgását és nem csökkenti a szilárdságot. 2) A képződött film túl vastag, a cellulóz-éter koncentrációja a habarcs intersticiális folyadékában magas, és a viszkozitás magas, így a felületi film nem könnyen felszakad a csempék ragasztásakor. Látható, hogy a cellulóz-éter filmképző tulajdonságai nagyobb hatással vannak a nyitott időre. A cellulóz-éter típusa (HPMC, HEMC, MC stb.) és az éteresítés mértéke (szubsztitúciós fok) közvetlenül befolyásolja a cellulóz-éter filmképző tulajdonságait, valamint a film keménységét és szívósságát.

3. A húzóerőre gyakorolt ​​hatás

A habarcsnak a fent említett előnyös tulajdonságok biztosítása mellett a cellulóz-éter a cement hidratációs kinetikáját is késlelteti. Ez a késleltető hatás főként a cellulóz-éter molekulák hidratált cementrendszer különböző ásványi fázisain való adszorbeálódásának köszönhető, de általánosságban elmondható, hogy a cellulóz-éter molekulák főként vízhez, például CSH-hoz és kalcium-hidroxidhoz adszorbeálódnak. A kémiai termékeken ritkán adszorbeálódik a klinker eredeti ásványi fázisához. Ezenkívül a cellulóz-éter csökkenti az ionok (Ca2+, SO42-, …) mobilitását a pórusoldatban a pórusoldat megnövekedett viszkozitása miatt, ezáltal tovább késlelteti a hidratációs folyamatot.

A viszkozitás egy másik fontos paraméter, amely a cellulóz-éter kémiai jellemzőit képviseli. Amint azt fentebb említettük, a viszkozitás főként a vízvisszatartó képességet befolyásolja, és jelentős hatással van a friss habarcs bedolgozhatóságára is. Kísérleti vizsgálatok azonban kimutatták, hogy a cellulóz-éter viszkozitásának szinte nincs hatása a cement hidratációs kinetikájára. A molekulatömegnek csekély hatása van a hidratációra, és a különböző molekulatömegek közötti maximális különbség mindössze 10 perc. Ezért a molekulatömeg nem kulcsfontosságú paraméter a cement hidratációjának szabályozásában.

A cellulóz-éter retardációja a kémiai szerkezetétől függ, és az általános tendencia arra a következtetésre jutott, hogy az MHEC esetében minél magasabb a metilezési fok, annál kevésbé van retardáló hatása. Ezenkívül a hidrofil szubsztitúció (például a HEC-re történő szubsztitúció) retardáló hatása erősebb, mint a hidrofób szubsztitúcióé (például a MH, MHEC, MHPC-re történő szubsztitúció). A cellulóz-éter retardáló hatását főként két paraméter befolyásolja: a szubsztituens csoportok típusa és mennyisége.

Szisztematikus kísérleteink azt is megállapították, hogy a szubsztituensek tartalma fontos szerepet játszik a csemperagasztók mechanikai szilárdságában. Értékeltük a különböző szubsztitúciós fokú HPMC teljesítményét csemperagasztókban, és teszteltük a különböző csoportokat tartalmazó cellulóz-éterek hatását különböző kikeményedési körülmények között a csemperagasztók mechanikai tulajdonságaira.

A tesztben a HPMC-t vizsgáljuk, amely egy étervegyület, ezért a két képet össze kell illesztenünk. A HPMC esetében bizonyos fokú abszorpcióra van szükség a vízoldhatóság és a fényáteresztés biztosításához. Ismerjük a szubsztituensek tartalmát. Ez határozza meg a HPMC gélhőmérsékletét is, ami szintén meghatározza a HPMC felhasználási környezetét. Ily módon a HPMC általában alkalmazandó csoporttartalma is egy tartományon belül van. Ebben a tartományban a metoxi- és hidroxi-propoxi-csoportok kombinálása a legjobb hatás elérése érdekében képezi kutatásunk tárgyát. A 2. ábra azt mutatja, hogy egy bizonyos tartományon belül a metoxilcsoportok tartalmának növekedése a kihúzóerő csökkenéséhez vezet, míg a hidroxi-propoxi-csoportok tartalmának növekedése a kihúzóerő növekedéséhez vezet. Hasonló hatás figyelhető meg a nyitvatartási idő esetében is.

A mechanikai szilárdság változásának tendenciája nyitott idő alatt megegyezik a normál hőmérsékleti viszonyok között tapasztaltakkal. A magas metoxil- (DS) és alacsony hidroxi-propoxi- (MS) tartalmú HPMC jó filmszívóssággal rendelkezik, de ez ellenkezőleg befolyásolja a nedves habarcs anyagának nedvesítési tulajdonságait.