1 Introduzione
L'adesivo per piastrelle a base di cemento è attualmente la malta speciale premiscelata più diffusa, composta da cemento come principale legante e integrata con aggregati selezionati, agenti ritentori d'acqua, agenti ad alta resistenza, lattice in polvere e altri additivi organici o inorganici. Generalmente, è sufficiente diluirlo con acqua prima dell'uso. Rispetto alla malta cementizia ordinaria, migliora notevolmente la forza di adesione tra il materiale di rivestimento e il supporto, e presenta una buona resistenza allo scivolamento e un'eccellente resistenza all'acqua. Viene utilizzato principalmente per incollare materiali decorativi come piastrelle per interni ed esterni, piastrelle per pavimenti, ecc. Trova ampio impiego in pareti interne ed esterne, pavimenti, bagni, cucine e altri ambienti decorativi degli edifici. Attualmente è il materiale di incollaggio per piastrelle più diffuso.
Solitamente, quando valutiamo le prestazioni di un adesivo per piastrelle, non ci limitiamo a considerare le sue prestazioni operative e la sua capacità antiscivolo, ma valutiamo anche la sua resistenza meccanica e il tempo di lavorazione. L'etere di cellulosa presente nell'adesivo per piastrelle non solo influenza le proprietà reologiche dell'adesivo per porcellana, come la scorrevolezza, la capacità di applicazione della spatola, ecc., ma ha anche una forte influenza sulle proprietà meccaniche dell'adesivo stesso.
2. L'impatto sul tempo di presa dell'adesivo per piastrelle
Quando la polvere di gomma e l'etere di cellulosa coesistono nella malta umida, alcuni modelli di dati mostrano che la polvere di gomma ha una maggiore energia cinetica per aderire ai prodotti di idratazione del cemento, e l'etere di cellulosa è presente in maggiore quantità nel fluido interstiziale, influenzando maggiormente la viscosità e il tempo di presa della malta. La tensione superficiale dell'etere di cellulosa è superiore a quella della polvere di gomma, e un maggiore arricchimento di etere di cellulosa sull'interfaccia della malta sarà vantaggioso per la formazione di legami idrogeno tra la superficie di base e l'etere di cellulosa.
Nella malta umida, l'acqua evapora e l'etere di cellulosa si concentra sulla superficie, formando una pellicola entro 5 minuti. Questa pellicola riduce il successivo tasso di evaporazione, poiché l'acqua che viene rimossa dallo strato più spesso di malta migra verso lo strato più sottile. La pellicola formatasi inizialmente si dissolve parzialmente e la migrazione dell'acqua contribuisce ulteriormente all'arricchimento della superficie della malta con l'etere di cellulosa.
Pertanto, la formazione del film di etere di cellulosa sulla superficie della malta ha una grande influenza sulle prestazioni della malta stessa. 1) Il film formato è troppo sottile e si dissolve due volte, il che non limita l'evaporazione dell'acqua e riduce la resistenza. 2) Il film formato è troppo spesso, la concentrazione di etere di cellulosa nel liquido interstiziale della malta è elevata e la viscosità è alta, quindi è difficile rompere il film superficiale durante la posa delle piastrelle. Si può notare che le proprietà filmogene dell'etere di cellulosa hanno un impatto maggiore sul tempo di lavorabilità. Il tipo di etere di cellulosa (HPMC, HEMC, MC, ecc.) e il grado di eterificazione (grado di sostituzione) influenzano direttamente le proprietà filmogene dell'etere di cellulosa, nonché la durezza e la tenacità del film.
3. L'influenza sulla forza di trazione
Oltre a conferire alla malta le suddette proprietà benefiche, l'etere di cellulosa ritarda anche la cinetica di idratazione del cemento. Questo effetto ritardante è dovuto principalmente all'adsorbimento delle molecole di etere di cellulosa su diverse fasi minerali presenti nel sistema cementizio in fase di idratazione, ma in generale si ritiene che le molecole di etere di cellulosa si adsorbano principalmente sull'acqua, come ad esempio sull'idrossido di calcio e sul cloruro di calcio. Raramente, invece, l'adsorbimento avviene sulla fase minerale originaria del clinker. Inoltre, l'etere di cellulosa riduce la mobilità degli ioni (Ca2+, SO42-, …) nella soluzione interstiziale a causa dell'aumento della viscosità della soluzione stessa, ritardando ulteriormente il processo di idratazione.
La viscosità è un altro parametro importante, che rappresenta le caratteristiche chimiche dell'etere di cellulosa. Come accennato in precedenza, la viscosità influenza principalmente la capacità di ritenzione idrica e ha anche un effetto significativo sulla lavorabilità della malta fresca. Tuttavia, studi sperimentali hanno dimostrato che la viscosità dell'etere di cellulosa non ha quasi alcun effetto sulla cinetica di idratazione del cemento. Il peso molecolare ha un effetto minimo sull'idratazione e la differenza massima tra diversi pesi molecolari è di soli 10 minuti. Pertanto, il peso molecolare non è un parametro chiave per controllare l'idratazione del cemento.
L'effetto ritardante dell'etere di cellulosa dipende dalla sua struttura chimica e, in generale, si è concluso che, per l'MHEC, maggiore è il grado di metilazione, minore è l'effetto ritardante dell'etere di cellulosa. Inoltre, l'effetto ritardante della sostituzione idrofila (come la sostituzione con HEC) è più forte di quello della sostituzione idrofoba (come la sostituzione con MH, MHEC, MHPC). L'effetto ritardante dell'etere di cellulosa è influenzato principalmente da due parametri: il tipo e la quantità di gruppi sostituenti.
I nostri esperimenti sistematici hanno inoltre dimostrato che il contenuto di sostituenti gioca un ruolo importante nella resistenza meccanica degli adesivi per piastrelle. Abbiamo valutato le prestazioni dell'HPMC con diversi gradi di sostituzione negli adesivi per piastrelle e testato l'effetto degli eteri di cellulosa contenenti diversi gruppi in diverse condizioni di polimerizzazione sulle proprietà meccaniche degli adesivi per piastrelle.
Nel test, consideriamo l'HPMC, che è un etere composto, quindi dobbiamo mettere insieme le due immagini. Per l'HPMC, è necessario un certo grado di assorbimento per garantire la sua solubilità in acqua e la trasmissione della luce. Sappiamo che il contenuto di sostituenti determina anche la temperatura di gelificazione dell'HPMC, che a sua volta determina l'ambiente di utilizzo dell'HPMC. In questo modo, anche il contenuto di gruppi dell'HPMC che è solitamente applicabile è racchiuso in un intervallo. In questo intervallo, come combinare metossi e idrossipropossi per ottenere l'effetto migliore è il contenuto della nostra ricerca. La Figura 2 mostra che entro un certo intervallo, un aumento del contenuto di gruppi metossilici porterà a una tendenza decrescente nella resistenza all'estrazione, mentre un aumento del contenuto di gruppi idrossipropossilici porterà a un aumento della resistenza all'estrazione. C'è un effetto simile per le ore di apertura.
L'andamento della resistenza meccanica in condizioni di tempo aperto è coerente con quello in condizioni di temperatura normale. L'HPMC con alto contenuto di metossile (DS) e basso contenuto di idrossipropossile (MS) ha una buona tenacità del film, ma influenzerà al contrario le proprietà di bagnabilità del materiale della malta umida.
Data di pubblicazione: 9 gennaio 2023