Sellulósaeter í flísalími

1 Inngangur

Flísalím á sementsgrunni er nú stærsta notkun sérstaks þurrblönduðu múrefnis, sem samanstendur af sementi sem aðalsementsefni ásamt flokkuðum möl, vatnsheldandi efnum, snemmbúnum styrkingarefnum, latexdufti og öðrum lífrænum eða ólífrænum aukefnum. Almennt þarf aðeins að blanda því við vatn þegar það er notað. Í samanburði við venjulegan sementmúrefni getur það bætt límstyrk milli yfirborðsefnisins og undirlagsins til muna og hefur góða hálkuþol og framúrskarandi vatns- og vatnsþol. Það er aðallega notað til að líma skreytingarefni eins og innanhúss og utanhúss veggflísar, gólfflísar o.s.frv. Það er mikið notað í innanhúss og utanhúss veggi, gólf, baðherbergi, eldhús og aðra skreytingarstaði bygginga. Það er nú mest notaða flísalímingarefnið.

Venjulega þegar við metum afköst flísalíms, gefum við ekki aðeins gaum að rekstrargetu þess og rennivörn, heldur einnig að vélrænum styrk þess og opnunartíma. Sellulósaeter í flísalími hefur ekki aðeins áhrif á seigjueiginleika postulínslímsins, svo sem mjúka virkni, festingarþol o.s.frv., heldur hefur það einnig sterk áhrif á vélræna eiginleika flísalíms.

2. Áhrif á opnunartíma flísalíms

Þegar gúmmíduft og sellulósaeter eru til staðar samtímis í blautum múrsteini, sýna sumar gagnalíkön að gúmmíduft hefur sterkari hreyfiorku til að festast við sementsvökva, og sellulósaeter er meira í millifrumuvökvanum, sem hefur meiri áhrif á seigju og hörðnunartíma múrsteinsins. Yfirborðsspenna sellulósaeters er hærri en gúmmídufts, og meiri sellulósaeterauðgun á yfirborði múrsteinsins mun vera gagnleg fyrir myndun vetnistengja milli grunnyfirborðsins og sellulósaetersins.

Í blautum múrsteini gufar vatnið upp í múrsteininum og sellulósaeterinn auðgast á yfirborðinu og filma myndast á yfirborði múrsteinsins innan 5 mínútna, sem dregur úr síðari uppgufunarhraða þar sem meira vatn fjarlægist úr þykkari múrsteininum. Hluti af því flyst yfir í þynnra múrsteinslagið og filman sem myndaðist í upphafi leysist að hluta upp og vatnsflutningurinn mun leiða til meiri sellulósaeterauðgunar á yfirborði múrsteinsins.

Þess vegna hefur myndun sellulósaeters á yfirborði múrsins mikil áhrif á virkni múrsins. 1) Myndaða múrið er of þunnt og leysist upp tvisvar, sem getur ekki takmarkað uppgufun vatns og dregið úr styrk. 2) Myndaða múrið er of þykkt, styrkur sellulósaeters í millivökva múrsins er hár og seigjan er mikil, þannig að það er ekki auðvelt að brjóta yfirborðsmúrinn þegar flísarnar eru límdar. Það má sjá að filmumyndandi eiginleikar sellulósaeters hafa meiri áhrif á opnunartímann. Tegund sellulósaeters (HPMC, HEMC, MC, o.s.frv.) og etermyndunarstig (skiptistig) hafa bein áhrif á filmumyndandi eiginleika sellulósaeters og hörku og seiglu múrsins.

3. Áhrif á teiknstyrk

Auk þess að veita múrsteini ofangreinda jákvæða eiginleika, seinkar sellulósaeter einnig vökvunarhraða sements. Þessi hægja á sér aðallega vegna aðsogs sellulósaetersameinda á ýmsa steinefnafasa í sementskerfinu sem verið er að vökva, en almennt séð er samstaða sú að sellulósaetersameindir eru aðallega aðsogaðir á vatn eins og kolvetnissalt (CSH) og kalsíumhýdroxíð. Í efnaafurðum er það sjaldan aðsogað á upprunalega steinefnafasa klinkers. Að auki dregur sellulósaeter úr hreyfanleika jóna (Ca2+, SO42-, ...) í svitaholulausninni vegna aukinnar seigju svitaholulausnarinnar, sem seinkar enn frekar vökvunarferlinu.

Seigja er annar mikilvægur þáttur sem sýnir efnafræðilega eiginleika sellulósaeters. Eins og áður hefur komið fram hefur seigjan aðallega áhrif á vatnsheldni og einnig veruleg áhrif á vinnanleika nýrrar múrblöndu. Tilraunir hafa þó leitt í ljós að seigja sellulósaeters hefur nánast engin áhrif á vökvunarhraða sements. Mólþyngd hefur lítil áhrif á vökvun og hámarksmunurinn á milli mismunandi mólþyngda er aðeins 10 mínútur. Þess vegna er mólþyngd ekki lykilþáttur til að stjórna vökvun sements.

Seinkun á sellulósaeter er háð efnafræðilegri uppbyggingu hans og almenna þróunin leiddi í ljós að fyrir MHEC, því hærra sem metýleringarstigið er, því minni eru sellulósaeter seinkunaráhrifin. Þar að auki eru seinkunaráhrif vatnssækinnar skiptingar (eins og skiptingar í HEC) sterkari en vatnsfælinnar skiptingar (eins og skiptingar í MH, MHEC, MHPC). Seinkunaráhrif sellulósaeters eru aðallega undir áhrifum tveggja þátta, gerð og magn skiptihópa.

Kerfisbundnar tilraunir okkar komust einnig að því að innihald staðgengla gegnir mikilvægu hlutverki í vélrænum styrk flísalíma. Við metum virkni HPMC með mismunandi stigum staðgengils í flísalímum og prófuðum áhrif sellulósaetera sem innihalda mismunandi hópa við mismunandi herðingarskilyrði á áhrif á vélræna eiginleika flísalíma.

Í prófinu skoðum við HPMC, sem er efnasamband eter, þannig að við verðum að setja þessar tvær myndir saman. Fyrir HPMC þarf það ákveðið frásogsstig til að tryggja vatnsleysni og ljósgegndræpi. Við þekkjum innihald staðgengla. Það ákvarðar einnig hlauphitastig HPMC, sem einnig ákvarðar notkunarumhverfi HPMC. Á þennan hátt er hópinnihald HPMC sem venjulega er notað einnig rammað innan ákveðins bils. Innan þessa bils er hvernig á að sameina metoxý og hýdroxýprópoxý til að ná sem bestum árangri innihald rannsóknar okkar. Mynd 2 sýnir að innan ákveðins bils mun aukning á innihaldi metoxýlhópa leiða til lækkandi þróunar í útdráttarstyrk, en aukning á innihaldi hýdroxýprópoxýlhópa mun leiða til aukinnar útdráttarstyrks. Það eru svipuð áhrif fyrir opnunartíma.

Breytingin á vélrænum styrk við opnunartíma er í samræmi við það sem gerist við eðlileg hitastig. HPMC með hátt metoxýl (DS) innihald og lágt hýdroxýprópoxýl (MS) innihald hefur góða seigju filmunnar, en það hefur hins vegar áhrif á rakaeiginleika efnisins.