Хидроксиетилцелулозата (HEC) е нейонно водоразтворимо полимерно съединение, чиято химична структура е модифицирана от целулоза чрез реакция на хидроксиетилиране. HEC има добра разтворимост във вода, сгъстяване, суспендиране, емулгиране, диспергиране и филмообразуващи свойства, така че се използва широко в строителни материали, покрития, ежедневни химикали и хранително-вкусовата промишленост. В покритите със спрей бързо втвърдяващи гумени асфалтови водоустойчиви покрития, въвеждането на хидроксиетил целулоза може значително да подобри нейната устойчивост на топлина.
1. Основни свойства на хидроксиетилцелулозата
Хидроксиетилцелулозата има ефективни способности за сгъстяване и образуване на филм във вода, което я прави идеален сгъстител за различни покрития на водна основа. Той значително увеличава вискозитета на боята чрез образуване на водородни връзки с водните молекули, което прави мрежата от водни молекули по-стегната. Това свойство е особено важно при водоустойчиви покрития, тъй като високият вискозитет помага на покритието да запази своята форма и дебелина преди втвърдяване, осигурявайки консистенция и непрекъснатост на филма.
2. Механизъм за подобряване на устойчивостта на топлина
2.1 Увеличете стабилността на покритията
Наличието на хидроксиетил целулоза може да подобри термичната стабилност на гумените асфалтови покрития. Вискозитетът на боите обикновено намалява, когато температурите се повишат, а хидроксиетилцелулозата забавя този процес и поддържа физическите свойства на боята. Това е така, защото хидроксиетиловата група в молекулата на HEC може да образува физическа омрежена мрежа с други компоненти в покритието, което подобрява термичната стабилност на покриващия филм и му позволява да поддържа добра структура и функция при условия на висока температура.
2.2 Подобрете механичните свойства на покриващия филм
Механичните свойства на покриващия филм, като гъвкавост, якост на опън и т.н., пряко влияят върху неговата работа при условия на висока температура. Въвеждането на HEC може да подобри механичните свойства на покриващия филм, което се дължи главно на неговия удебеляващ ефект, който прави покриващия филм по-плътен. Плътната структура на покриващия филм не само подобрява устойчивостта на топлина, но също така подобрява способността за устойчивост на физически стрес, причинен от външно топлинно разширение и свиване, предотвратявайки напукване или отлепване на покриващия филм.
2.3 Подобрете адхезията на покриващия филм
При условия на висока температура водоустойчивите покрития са склонни към разслояване или лющене, което се дължи главно на недостатъчна адхезия между субстрата и покриващия филм. HEC може да подобри адхезията на покритието към основата чрез подобряване на строителните характеристики и филмообразуващите свойства на покритието. Това помага на покритието да поддържа близък контакт със субстрата при високи температури, намалявайки риска от отлепване или разслояване.
3. Експериментални данни и практически приложения
3.1 Експериментален дизайн
За да се провери ефектът на хидроксиетилцелулозата върху устойчивостта на топлина на пръскано бързо втвърдяващо се гумено асфалтово водоустойчиво покритие, могат да бъдат проектирани серия от експерименти. В експеримента към водоустойчивото покритие може да се добави различно съдържание на HEC и след това термичната стабилност, механичните свойства и адхезията на покритието могат да бъдат оценени чрез термогравиметричен анализ (TGA), динамичен термомеханичен анализ (DMA) и изпитване на опън.
3.2 Експериментални резултати
Експерименталните резултати показват, че след добавяне на HEC топлоустойчивата температура на покритието се повишава значително. В контролната група без HEC, покриващият филм започва да се разлага при 150°C. След добавяне на HEC, температурата, която покриващият филм може да издържи, се повишава до над 180°C. В допълнение, въвеждането на HEC увеличи якостта на опън на покриващия филм с приблизително 20%, докато тестовете за отлепване показаха, че адхезията на покритието към субстрата се увеличи с приблизително 15%.
4. Инженерни приложения и предпазни мерки
4.1 Инженерно приложение
В практическите приложения използването на хидроксиетилцелулоза може значително да подобри конструктивните характеристики и крайните характеристики на напръскани бързо втвърдяващи гумени асфалтови водоустойчиви покрития. Това модифицирано покритие може да се използва в области като хидроизолация на сгради, хидроизолация на подземни инженерни съоръжения и антикорозионна защита на тръбопроводи и е особено подходящо за изисквания за хидроизолация в среда с висока температура.
4.2 Предпазни мерки
Въпреки че HEC може значително да подобри ефективността на покритията, неговата дозировка трябва да бъде разумно контролирана. Прекомерният HEC може да причини твърде висок вискозитет на покритието, което да повлияе на функционалността на конструкцията. Следователно, при действителния дизайн на формулата, дозировката на HEC трябва да се оптимизира чрез експерименти, за да се постигне най-доброто покритие и ефект на изграждане.
Хидроксиетил целулозата ефективно подобрява устойчивостта на топлина на напръскани бързо втвърдяващи гумени асфалтови водоустойчиви покрития чрез увеличаване на вискозитета на покритието, подобряване на механичните свойства на покриващия филм и подобряване на адхезията на покритието. Експерименталните данни и практическите приложения показват, че HEC има значителен ефект върху подобряването на термичната стабилност и надеждността на покритията. Рационалното използване на HEC може не само да подобри строителните характеристики на покритията, но също така значително да удължи експлоатационния живот на водоустойчивите покрития в среда с висока температура, предоставяйки нови идеи и методи за разработване на строителни водоустойчиви материали.
Време на публикуване: 08 юли 2024 г