La hidroxietilcelulosa (HEC) es un compuesto polimérico no iónico soluble en agua cuya estructura química se modifica a partir de la celulosa mediante una reacción de hidroxietilación. HEC tiene buenas propiedades de solubilidad en agua, espesamiento, suspensión, emulsión, dispersión y formación de película, por lo que se usa ampliamente en materiales de construcción, revestimientos, productos químicos diarios y en la industria alimentaria. En los revestimientos impermeables de asfalto de caucho de fraguado rápido recubiertos por pulverización, la introducción de hidroxietilcelulosa puede mejorar significativamente su resistencia al calor.
1. Propiedades básicas de la hidroxietilcelulosa.
La hidroxietilcelulosa tiene capacidades eficientes de espesamiento y formación de película en agua, lo que la convierte en un espesante ideal para una variedad de recubrimientos a base de agua. Aumenta significativamente la viscosidad de la pintura al formar enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua, lo que hace que la red de moléculas de agua sea más estrecha. Esta propiedad es particularmente importante en recubrimientos impermeables, ya que la alta viscosidad ayuda al recubrimiento a mantener su forma y espesor antes del curado, asegurando la consistencia y continuidad de la película.
2. Mecanismo para mejorar la resistencia al calor.
2.1 Incrementar la estabilidad de los recubrimientos.
La presencia de hidroxietilcelulosa puede mejorar la estabilidad térmica de los recubrimientos asfálticos de caucho. La viscosidad de las pinturas normalmente disminuye cuando la temperatura aumenta y la hidroxietilcelulosa ralentiza este proceso y mantiene las propiedades físicas de la pintura. Esto se debe a que el grupo hidroxietilo en la molécula de HEC puede formar una red física reticulada con otros componentes del recubrimiento, lo que mejora la estabilidad térmica de la película de recubrimiento y le permite mantener una buena estructura y función en condiciones de alta temperatura.
2.2 Mejorar las propiedades mecánicas de la película de recubrimiento.
Las propiedades mecánicas de la película de recubrimiento, como la flexibilidad, la resistencia a la tracción, etc., afectan directamente su rendimiento en condiciones de alta temperatura. La introducción de HEC puede mejorar las propiedades mecánicas de la película de recubrimiento, lo que se debe principalmente a su efecto espesante que hace que la película de recubrimiento sea más densa. La estructura densa de la película de recubrimiento no solo mejora la resistencia al calor, sino que también mejora la capacidad de resistir el estrés físico causado por la expansión y contracción térmica externa, evitando el agrietamiento o el pelado de la película de recubrimiento.
2.3 Mejorar la adhesión de la película de recubrimiento.
En condiciones de alta temperatura, los recubrimientos impermeables son propensos a delaminarse o pelarse, lo que se debe principalmente a una adhesión insuficiente entre el sustrato y la película de recubrimiento. HEC puede mejorar la adhesión del recubrimiento al sustrato mejorando el rendimiento de la construcción y las propiedades de formación de película del recubrimiento. Esto ayuda a que el recubrimiento mantenga un estrecho contacto con el sustrato a altas temperaturas, lo que reduce el riesgo de desprendimiento o delaminación.
3. Datos experimentales y aplicaciones prácticas.
3.1 Diseño experimental
Para verificar el efecto de la hidroxietilcelulosa sobre la resistencia al calor del revestimiento impermeable de asfalto de caucho de fraguado rápido pulverizado, se pueden diseñar una serie de experimentos. En el experimento, se pueden agregar diferentes contenidos de HEC al recubrimiento impermeable y luego se pueden evaluar la estabilidad térmica, las propiedades mecánicas y la adhesión del recubrimiento mediante análisis termogravimétrico (TGA), análisis termomecánico dinámico (DMA) y pruebas de tracción.
3.2 Resultados experimentales
Los resultados experimentales muestran que después de agregar HEC, la temperatura resistente al calor del recubrimiento aumenta significativamente. En el grupo de control sin HEC, la película de recubrimiento comenzó a descomponerse a 150°C. Después de añadir HEC, la temperatura que podía soportar la película de recubrimiento aumentó por encima de 180°C. Además, la introducción de HEC aumentó la resistencia a la tracción de la película de recubrimiento en aproximadamente un 20 %, mientras que las pruebas de pelado mostraron que la adhesión del recubrimiento al sustrato aumentó en aproximadamente un 15 %.
4. Aplicaciones y precauciones de ingeniería.
4.1 Aplicación de ingeniería
En aplicaciones prácticas, el uso de hidroxietilcelulosa puede mejorar significativamente el rendimiento de la construcción y el rendimiento final de los recubrimientos impermeables de asfalto de caucho de fraguado rápido pulverizados. Este recubrimiento modificado se puede utilizar en campos como impermeabilización de edificios, impermeabilización de ingeniería subterránea y anticorrosión de tuberías, y es especialmente adecuado para requisitos de impermeabilización en entornos de alta temperatura.
4.2 Precauciones
Aunque HEC puede mejorar significativamente el rendimiento de los recubrimientos, su dosis debe controlarse razonablemente. Un exceso de HEC puede causar que la viscosidad del recubrimiento sea demasiado alta, afectando la operatividad de la construcción. Por lo tanto, en el diseño de fórmulas reales, la dosis de HEC debe optimizarse mediante experimentos para lograr el mejor rendimiento del recubrimiento y efecto de construcción.
La hidroxietilcelulosa mejora eficazmente la resistencia al calor de los revestimientos impermeables de asfalto de caucho de fraguado rápido pulverizados al aumentar la viscosidad del revestimiento, mejorar las propiedades mecánicas de la película de revestimiento y mejorar la adhesión del revestimiento. Los datos experimentales y las aplicaciones prácticas muestran que HEC tiene efectos significativos en la mejora de la estabilidad térmica y la confiabilidad de los recubrimientos. El uso racional de HEC no sólo puede mejorar el rendimiento de los recubrimientos en la construcción, sino también extender significativamente la vida útil de los recubrimientos impermeables en entornos de alta temperatura, proporcionando nuevas ideas y métodos para el desarrollo de materiales impermeables para la construcción.
Hora de publicación: 08-jul-2024