Hydroksietyyliselluloosa (HEC) on ioniton vesiliukoinen polymeeriyhdiste, jonka kemiallinen rakenne on muunnettu selluloosasta hydroksietylaatioreaktion kautta. HEC:llä on hyvä vesiliukoisuus, sakeuttamis-, suspendointi-, emulgointi-, dispergointi- ja kalvonmuodostusominaisuudet, joten sitä käytetään laajalti rakennusmateriaaleissa, pinnoitteissa, päivittäisissä kemikaaleissa ja elintarviketeollisuudessa. Ruiskupinnoitetuissa nopeasti kovettuvissa kumiasfalttivedenpitävissä pinnoitteissa hydroksietyyliselluloosan lisääminen voi parantaa merkittävästi sen lämmönkestävyyttä.
1. Hydroksietyyliselluloosan perusominaisuudet
Hydroksietyyliselluloosalla on tehokkaat sakeuttamis- ja kalvonmuodostusominaisuudet vedessä, joten se on ihanteellinen sakeuttaja erilaisille vesipohjaisille pinnoitteille. Se lisää merkittävästi maalin viskositeettia muodostamalla vetysidoksia vesimolekyylien kanssa, mikä tiivistää vesimolekyylien verkostoa. Tämä ominaisuus on erityisen tärkeä vedenpitävissä pinnoitteissa, koska korkea viskositeetti auttaa pinnoitetta säilyttämään muotonsa ja paksuuden ennen kovettumista, mikä varmistaa kalvon yhtenäisyyden ja jatkuvuuden.
2. Mekanismi lämmönkestävyyden parantamiseksi
2.1 Lisää pinnoitteiden stabiilisuutta
Hydroksietyyliselluloosan läsnäolo voi parantaa kumi-asfalttipinnoitteiden lämpöstabiilisuutta. Maalien viskositeetti tyypillisesti laskee lämpötilojen noustessa, ja hydroksietyyliselluloosa hidastaa tätä prosessia ja säilyttää maalin fysikaaliset ominaisuudet. Tämä johtuu siitä, että HEC-molekyylin hydroksietyyliryhmä voi muodostaa fyysisen silloitetun verkon muiden pinnoitteen komponenttien kanssa, mikä parantaa pinnoitekalvon lämpöstabiilisuutta ja mahdollistaa sen rakenteen ja toiminnan ylläpitämisen korkeissa lämpötiloissa.
2.2 Paranna pinnoitekalvon mekaanisia ominaisuuksia
Pinnoitekalvon mekaaniset ominaisuudet, kuten joustavuus, vetolujuus jne., vaikuttavat suoraan sen suorituskykyyn korkeissa lämpötiloissa. HEC:n käyttöönotto voi parantaa pinnoitekalvon mekaanisia ominaisuuksia, mikä johtuu pääasiassa sen sakeuttamisvaikutuksesta, joka tekee pinnoitekalvosta tiheämmän. Tiheä pinnoitekalvorakenne ei ainoastaan paranna lämmönkestävyyttä, vaan myös parantaa kykyä vastustaa ulkoisen lämpölaajenemisen ja supistumisen aiheuttamaa fyysistä rasitusta, mikä estää pinnoitekalvon halkeilua tai irtoamista.
2.3 Paranna pinnoitekalvon tarttuvuutta
Korkeissa lämpötiloissa vedenpitävät pinnoitteet ovat alttiita delaminaatiolle tai irtoamiselle, mikä johtuu pääasiassa alustan ja pinnoitekalvon riittämättömästä tarttumisesta. HEC voi parantaa pinnoitteen tarttuvuutta alustaan parantamalla pinnoitteen rakenteellista suorituskykyä ja kalvonmuodostusominaisuuksia. Tämä auttaa pinnoitetta pitämään tiiviissä kosketuksessa alustan kanssa korkeissa lämpötiloissa, mikä vähentää kuoriutumis- tai delaminaatioriskiä.
3. Kokeelliset tiedot ja käytännön sovellukset
3.1 Kokeellinen suunnittelu
Jotta voidaan varmistaa hydroksietyyliselluloosan vaikutus ruiskutetun nopeasti kovettuvan kumi-asfalttivedenpitävän pinnoitteen lämmönkestävyyteen, voidaan suunnitella sarja kokeita. Kokeessa vesitiiviiseen pinnoitteeseen voidaan lisätä erilaisia HEC-pitoisuuksia, minkä jälkeen pinnoitteen lämpöstabiilisuutta, mekaanisia ominaisuuksia ja tarttuvuutta voidaan arvioida termogravimetrisen analyysin (TGA), dynaamisen termomekaanisen analyysin (DMA) ja vetokokeen avulla.
3.2 Kokeilutulokset
Kokeet osoittavat, että HEC:n lisäämisen jälkeen pinnoitteen lämmönkestolämpötila nousee merkittävästi. Kontrolliryhmässä ilman HEC:tä pinnoitekalvo alkoi hajota 150 °C:ssa. HEC:n lisäämisen jälkeen lämpötila, jonka pinnoitekalvo kesti, nousi yli 180 °C:een. Lisäksi HEC:n lisääminen lisäsi päällystekalvon vetolujuutta noin 20 %, kun taas kuorintakokeet osoittivat, että pinnoitteen tarttuvuus alustaan parani noin 15 %.
4. Tekniset sovellukset ja varotoimet
4.1 Tekninen sovellus
Käytännön sovelluksissa hydroksietyyliselluloosan käyttö voi parantaa merkittävästi ruiskutetun pikakovettuvan kumi-asfalttivedenpitävien pinnoitteiden rakentamisen suorituskykyä ja lopullista suorituskykyä. Tätä modifioitua pinnoitetta voidaan käyttää sellaisilla aloilla kuin rakennusten vedeneristys, maanalainen vesieristys ja putkistojen korroosionesto, ja se soveltuu erityisesti vedeneristysvaatimuksiin korkeissa lämpötiloissa.
4.2 Varotoimet
Vaikka HEC voi parantaa merkittävästi pinnoitteiden suorituskykyä, sen annostusta on valvottava kohtuullisesti. Liiallinen HEC voi nostaa pinnoitteen viskositeetin liian suureksi, mikä vaikuttaa rakenteen käytettävyyteen. Siksi varsinaisessa kaavan suunnittelussa HEC:n annostus tulisi optimoida kokeiden avulla parhaan pinnoitteen suorituskyvyn ja rakennusvaikutuksen saavuttamiseksi.
Hydroksietyyliselluloosa parantaa tehokkaasti ruiskutettujen nopeasti kovettuvien kumiasfalttivedenpitävien pinnoitteiden lämmönkestävyyttä lisäämällä pinnoitteen viskositeettia, parantamalla pinnoitekalvon mekaanisia ominaisuuksia ja parantamalla pinnoitteen tarttuvuutta. Kokeelliset tiedot ja käytännön sovellukset osoittavat, että HEC:llä on merkittäviä vaikutuksia pinnoitteiden lämpöstabiilisuuden ja luotettavuuden parantamisessa. HEC:n järkevä käyttö ei voi ainoastaan parantaa pinnoitteiden rakennussuorituskykyä, vaan myös merkittävästi pidentää vedenpitävien pinnoitteiden käyttöikää korkeissa lämpötiloissa, mikä tarjoaa uusia ideoita ja menetelmiä vedenpitävien rakennusmateriaalien kehittämiseen.
Postitusaika: 08.07.2024