Etery celulozy w kleju do płytek

1 Wprowadzenie

Klej do płytek na bazie cementu jest obecnie największym zastosowaniem specjalnej suchej zaprawy, która składa się z cementu jako głównego materiału wiążącego, uzupełnionego o kruszywa sortowane, środki zatrzymujące wodę, środki zwiększające wczesną wytrzymałość, proszek lateksowy i inną mieszankę dodatków organicznych lub nieorganicznych. Zazwyczaj wystarczy wymieszać go z wodą przed użyciem. W porównaniu ze zwykłą zaprawą cementową, może znacznie poprawić wytrzymałość wiązania między materiałem licowym a podłożem, a także charakteryzuje się dobrą antypoślizgowością i doskonałą wodoodpornością. Jest głównie stosowany do klejenia materiałów dekoracyjnych, takich jak płytki ścienne wewnętrzne i zewnętrzne, płytki podłogowe itp. Jest szeroko stosowany na ścianach wewnętrznych i zewnętrznych, podłogach, w łazienkach, kuchniach i innych miejscach dekoracji budynków. Jest obecnie najpopularniejszym materiałem do klejenia płytek.

Zazwyczaj oceniając właściwości kleju do płytek, zwracamy uwagę nie tylko na jego właściwości użytkowe i właściwości antypoślizgowe, ale także na wytrzymałość mechaniczną i czas otwarcia. Eter celulozowy w kleju do płytek wpływa nie tylko na właściwości reologiczne kleju do porcelany, takie jak płynność pracy, łatwość wbijania się noża itp., ale także ma silny wpływ na właściwości mechaniczne kleju.

2. Wpływ na czas otwarcia kleju do płytek

W przypadku współwystępowania proszku gumowego i eteru celulozy w mokrej zaprawie, niektóre modele danych pokazują, że proszek gumowy ma większą energię kinetyczną, aby wiązać się z produktami hydratacji cementu, a eter celulozy występuje w większej ilości w płynie międzywęzłowym, co wpływa na lepkość zaprawy i czas wiązania. Napięcie powierzchniowe eteru celulozy jest wyższe niż w przypadku proszku gumowego, a większe wzbogacenie eterem celulozy na granicy faz zaprawy będzie korzystne dla tworzenia wiązań wodorowych między powierzchnią podłoża a eterem celulozy.

W mokrej zaprawie woda w zaprawie odparowuje, a eter celulozy zostaje wzbogacony na powierzchni. W ciągu 5 minut na powierzchni zaprawy tworzy się film, który zmniejsza szybkość parowania, ponieważ z grubszej zaprawy usuwa się więcej wody. Część wody migruje do cieńszej warstwy zaprawy, a powstały na początku film ulega częściowemu rozpuszczeniu. Migracja wody spowoduje większe wzbogacenie powierzchni zaprawy eterem celulozy.

W związku z tym tworzenie się filmu eteru celulozy na powierzchni zaprawy ma duży wpływ na jej właściwości. 1) Utworzona warstwa jest zbyt cienka i ulega dwukrotnemu rozpuszczeniu, co nie ogranicza odparowywania wody i nie obniża wytrzymałości. 2) Utworzona warstwa jest zbyt gruba, a stężenie eteru celulozy w płynie międzywęzłowym zaprawy jest wysokie, a lepkość jest wysoka, co utrudnia przerwanie filmu powierzchniowego podczas klejenia płytek. Widać, że właściwości filmotwórcze eteru celulozy mają większy wpływ na czas otwarty. Rodzaj eteru celulozy (HPMC, HEMC, MC itp.) i stopień eteryfikacji (stopień podstawienia) bezpośrednio wpływają na właściwości filmotwórcze eteru celulozy oraz na twardość i wytrzymałość filmu.

3. Wpływ na siłę naciągu

Oprócz nadania zaprawie wyżej wymienionych korzystnych właściwości, eter celulozy opóźnia również kinetykę hydratacji cementu. To opóźnienie wynika głównie z adsorpcji cząsteczek eteru celulozy na różnych fazach mineralnych w hydratowanym systemie cementowym. Ogólnie przyjmuje się jednak, że cząsteczki eteru celulozy są głównie adsorbowane na wodzie, takiej jak CSH i wodorotlenek wapnia. W produktach chemicznych eter celulozy rzadko adsorbuje się na pierwotnej fazie mineralnej klinkieru. Ponadto eter celulozy zmniejsza ruchliwość jonów (Ca2+, SO42-, …) w roztworze porowym ze względu na jego zwiększoną lepkość, co dodatkowo opóźnia proces hydratacji.

Lepkość to kolejny ważny parametr, który określa właściwości chemiczne eteru celulozy. Jak wspomniano powyżej, lepkość wpływa głównie na zdolność retencji wody, a także ma istotny wpływ na urabialność świeżej zaprawy. Badania eksperymentalne wykazały jednak, że lepkość eteru celulozy praktycznie nie wpływa na kinetykę hydratacji cementu. Masa cząsteczkowa ma niewielki wpływ na hydratację, a maksymalna różnica między różnymi masami cząsteczkowymi wynosi zaledwie 10 minut. Dlatego też masa cząsteczkowa nie jest kluczowym parametrem kontrolującym hydratację cementu.

Opóźnienie eteru celulozy zależy od jego struktury chemicznej, a ogólna tendencja wskazywała, że ​​w przypadku MHEC, im wyższy stopień metylacji, tym słabszy efekt opóźniający eteru celulozy. Ponadto, efekt opóźniający substytucji hydrofilowej (takiej jak substytucja HEC) jest silniejszy niż substytucji hydrofobowej (takiej jak substytucja MH, MHEC, MHPC). Na efekt opóźniający eteru celulozy wpływają głównie dwa parametry: rodzaj i liczba grup podstawnikowych.

Nasze systematyczne eksperymenty wykazały również, że zawartość podstawników odgrywa istotną rolę w wytrzymałości mechanicznej klejów do płytek. Oceniliśmy działanie HPMC o różnym stopniu podstawienia w klejach do płytek oraz zbadaliśmy wpływ eterów celulozy zawierających różne grupy w różnych warunkach utwardzania na właściwości mechaniczne klejów do płytek.

W teście bierzemy pod uwagę HPMC, który jest eterem złożonym, więc musimy połączyć te dwa obrazy. W przypadku HPMC wymagany jest pewien stopień absorpcji, aby zapewnić rozpuszczalność w wodzie i przepuszczalność światła. Znamy zawartość podstawników. To również określa temperaturę żelowania HPMC, która również określa środowisko użytkowania HPMC. W ten sposób zawartość grup HPMC, która jest zwykle stosowana, jest również ujęta w pewnym zakresie. W tym zakresie, jak połączyć metoksy i hydroksypropoksy Aby osiągnąć najlepszy efekt, jest zawartość naszych badań. Rysunek 2 pokazuje, że w pewnym zakresie wzrost zawartości grup metoksylowych będzie prowadził do spadku wytrzymałości na wyciąganie, podczas gdy wzrost zawartości grup hydroksypropoksylowych będzie prowadził do wzrostu wytrzymałości na wyciąganie. Podobny efekt występuje w godzinach otwarcia.

Trend zmian wytrzymałości mechanicznej w warunkach otwartego przechowywania jest zgodny z trendem w normalnych warunkach temperaturowych. HPMC o wysokiej zawartości grup metoksylowych (DS) i niskiej zawartości grup hydroksypropoksylowych (MS) charakteryzuje się dobrą wytrzymałością powłoki, ale wpływa na właściwości zwilżające mokrej zaprawy.