Résumé:
En tant qu'additif le plus important dans les colles à carrelage, l'éther de cellulose a une forte influence sur la résistance à l'étirage et le temps ouvert des colles à carrelage, et ces deux éléments sont également des indicateurs importants des colles à carrelage hautes performances. Les effets des éthers sur les propriétés des colles à carrelage sont résumés et passés en revue.
Éther de cellulose ; Force du nœud tiré ; Temps d'ouverture
1 Introduction
La colle à carrelage à base de ciment constitue actuellement la plus grande application de mortier spécial mélangé à sec, composé de ciment comme matériau cimentaire principal et complété par des granulats classés, des agents de rétention d'eau, des agents de résistance précoce, de la poudre de latex et d'autres additifs organiques ou inorganiques. mélange. Généralement, il suffit de le mélanger avec de l’eau lors de son utilisation. Comparé au mortier de ciment ordinaire, il peut améliorer considérablement la force de liaison entre le matériau de parement et le substrat, et présente une bonne résistance au glissement et une excellente résistance à l'eau et à l'eau. Il est principalement utilisé pour coller des matériaux décoratifs tels que les carreaux muraux intérieurs et extérieurs des bâtiments, les carreaux de sol, etc. Il est largement utilisé dans les murs intérieurs et extérieurs, les sols, les salles de bains, les cuisines et autres lieux de décoration de bâtiments. Il s’agit actuellement du matériau de collage de carrelage le plus utilisé.
Habituellement, lorsque nous jugeons les performances d'une colle à carrelage, nous prêtons non seulement attention à ses performances opérationnelles et à sa capacité anti-glissante, mais également à sa résistance mécanique et à son temps d'ouverture. L'éther de cellulose contenu dans la colle à carrelage affecte non seulement les propriétés rhéologiques de la colle à porcelaine, telles que le bon fonctionnement, le couteau à coller, etc., mais a également une forte influence sur les propriétés mécaniques de la colle à carrelage.
2. Influence sur le temps ouvert de la colle à carrelage
Lorsque la poudre de caoutchouc et l'éther de cellulose coexistent dans le mortier humide, certains modèles de données montrent que la poudre de caoutchouc a une énergie cinétique plus forte pour se fixer aux produits d'hydratation du ciment, et que l'éther de cellulose existe davantage dans le fluide interstitiel, ce qui affecte davantage la viscosité du mortier et le temps de prise. La tension superficielle de l'éther de cellulose est supérieure à celle de la poudre de caoutchouc, et un enrichissement accru en éther de cellulose à l'interface du mortier sera bénéfique à la formation de liaisons hydrogène entre la surface de base et l'éther de cellulose.
Dans le mortier humide, l'eau contenue dans le mortier s'évapore et l'éther de cellulose s'enrichit en surface, et un film se formera sur la surface du mortier dans les 5 minutes, ce qui réduira le taux d'évaporation ultérieur, car plus d'eau est retiré du mortier plus épais Une partie migre vers la couche de mortier plus mince, et le film formé au début est partiellement dissous, et la migration de l'eau apportera davantage d'enrichissement en éther de cellulose à la surface du mortier. Comme le montre la figure 1
Par conséquent, la formation d’un film d’éther de cellulose à la surface du mortier a une grande influence sur les performances du mortier. 1) Le film formé est trop fin et sera dissous deux fois, ce qui ne pourra pas limiter l'évaporation de l'eau et réduire la résistance. 2) Le film formé est trop épais, la concentration d'éther de cellulose dans le liquide interstitiel du mortier est élevée, la viscosité est élevée et il n'est pas facile de briser le film de surface lorsque les carreaux sont collés. On constate que les propriétés filmogènes de l'éther de cellulose ont un impact plus important sur le temps ouvert.
Le type d'éther de cellulose (HPMC, HEMC, MC, etc.) et le degré d'éthérification (degré de substitution) affectent directement les propriétés filmogènes de l'éther de cellulose, ainsi que la dureté et la ténacité du film.
État de migration de l'éther de cellulose dans le mortier humide (la partie supérieure est un carreau de céramique dense, la partie inférieure est un support en béton poreux)
3 Influence sur la force d'arrachement
En plus de conférer au mortier les propriétés bénéfiques mentionnées ci-dessus, l'éther de cellulose retarde également la cinétique d'hydratation du ciment. Cet effet retardateur est principalement dû à l'adsorption des molécules d'éther de cellulose sur diverses phases minérales du système cimentaire en cours d'hydratation, mais de manière générale, le consensus est que les molécules d'éther de cellulose sont principalement adsorbées sur l'eau comme le CSH et l'hydroxyde de calcium. Sur les produits chimiques, il est rarement adsorbé sur la phase minérale originelle du clinker. De plus, l'éther de cellulose réduit la mobilité des ions (Ca2+, SO42-, …) dans la solution interstitielle en raison de la viscosité accrue de la solution interstitielle, retardant ainsi davantage le processus d'hydratation.
La viscosité est un autre paramètre important qui représente les caractéristiques chimiques de l’éther de cellulose. Comme mentionné ci-dessus, la viscosité affecte principalement la capacité de rétention d’eau et a également un effet significatif sur l’ouvrabilité du mortier frais. Cependant, des études expérimentales ont montré que la viscosité de l’éther de cellulose n’a quasiment aucun effet sur la cinétique d’hydratation du ciment. Le poids moléculaire a peu d’effet sur l’hydratation et la différence maximale entre les différents poids moléculaires n’est que de 10 minutes. Le poids moléculaire n’est donc pas un paramètre clé pour contrôler l’hydratation du ciment.
La tendance générale est que pour le MHEC, plus le degré de méthylation est élevé, moins l’effet retardateur de l’éther de cellulose est important. De plus, l'effet retardateur de la substitution hydrophile (telle que la substitution en HEC) est plus fort que celui de la substitution hydrophobe (telle que la substitution en MH, MHEC, MHPC). L'effet retardateur de l'éther de cellulose est principalement affecté par deux paramètres, le type et la quantité de groupes substituants.
Nos expériences systématiques ont également révélé que la teneur en substituants joue un rôle important dans la résistance mécanique des colles à carrelage. Nous avons évalué les performances du HPMC avec différents degrés de substitution dans les adhésifs pour carrelage et testé l'effet des éthers de cellulose contenant différents groupes dans différentes conditions de durcissement sur l'influence des propriétés mécaniques des adhésifs pour carrelage, les figures 2 et 3 sont les effets des changements en teneur en méthoxyle (DS) et en hydroxypropoxyle (MS) sur les propriétés d'arrachement des colles à carrelage à température ambiante.
Dans le test, nous considérons le HPMC, qui est un éther composé, nous devons donc rassembler les deux images. Pour le HPMC, il a besoin d’un certain degré d’absorption pour assurer sa solubilité dans l’eau et sa transmission de la lumière. Nous connaissons la teneur en substituants. Cela détermine également la température du gel du HPMC, qui détermine également l'environnement d'utilisation du HPMC. De cette manière, le contenu de groupe de HPMC qui est habituellement applicable est également encadré dans une plage. Dans cette gamme, comment combiner le méthoxy et l'hydroxypropoxy Afin d'obtenir le meilleur effet, tel est le contenu de notre recherche. Dans une certaine plage, une augmentation de la teneur en groupes méthoxyle entraînera une tendance à la baisse de la résistance à l'arrachement, tandis qu'une augmentation de la teneur en groupes hydroxypropoxyle entraînera une augmentation de la résistance à l'arrachement. L’effet est similaire pour les heures d’ouverture. L'effet de HPMC avec une teneur différente en substituants sur les propriétés mécaniques dans des conditions de temps ouvert de 20 minutes.
La tendance au changement de la résistance mécanique dans les conditions de temps ouvert est cohérente avec les conditions de température normales, ce qui est cohérent avec la ténacité du film d'éther de cellulose dont nous avons parlé dans la section 2. La teneur en méthoxyle (DS) est élevée et la teneur en méthoxyle (DS) est élevée. d'hydroxypropoxyl HPMC à faible teneur en (MS) a une bonne ténacité du film, mais cela affectera la mouillabilité du mortier humide par rapport au matériau de surface.
4 Résumé
Les éthers de cellulose, en particulier les éthers de méthylcellulose tels que HEMC et HPMC, sont des additifs essentiels dans de nombreuses applications de mortiers secs. La propriété la plus importante des éthers de cellulose est leur capacité de rétention d'eau dans les matériaux de construction minéraux. Si l'on n'ajoute pas d'éther de cellulose, la fine couche de mortier frais séchera très rapidement, de sorte que le ciment ne pourra pas être hydraté de manière normale, de sorte que le mortier ne pourra pas durcir et ne pourra pas obtenir de bonnes propriétés d'adhérence à la couche de base. De nombreux facteurs affectent la rétention d'eau de l'éther de cellulose, tels que le dosage et la viscosité, ainsi que sa composition interne : le degré de substitution a un plus grand impact sur les performances finales du mortier. On a longtemps cru que la viscosité de l’éther de cellulose était importante pour les matériaux à base de ciment. Le temps de prise du ciment a une grande influence. Des études récentes ont montré que le changement de viscosité a peu d’effet sur le temps de prise du ciment. Au contraire, le type et la combinaison des groupes substituants sont les facteurs les plus importants affectant la fonction de l'éther de cellulose. Lorsque nous attendons un produit adhésif pour carrelage de haute performance, nous devons non seulement prendre en compte les changements de propriétés rhéologiques provoqués par l'éther de cellulose, ce qui rend le mortier plus facile à manipuler, mais également considérer les effets mécaniques des produits à base d'éther de cellulose avec un degré approprié de substitution. contribuer.
Heure de publication : 09 février 2023