L'hydroxyéthylcellulose (HEC) est un composé polymère non ionique soluble dans l'eau dont la structure chimique est modifiée à partir de la cellulose par une réaction d'hydroxyéthylation. HEC a une bonne solubilité dans l'eau, des propriétés d'épaississement, de suspension, d'émulsification, de dispersion et de formation de films, il est donc largement utilisé dans les matériaux de construction, les revêtements, les produits chimiques quotidiens et l'industrie alimentaire. Dans les revêtements imperméables à base d'asphalte de caoutchouc à prise rapide enduits par pulvérisation, l'introduction d'hydroxyéthylcellulose peut améliorer considérablement sa résistance à la chaleur.
1. Propriétés de base de l'hydroxyéthylcellulose
L'hydroxyéthylcellulose possède des capacités épaississantes et filmogènes efficaces dans l'eau, ce qui en fait un épaississant idéal pour une variété de revêtements à base d'eau. Il augmente considérablement la viscosité de la peinture en formant des liaisons hydrogène avec les molécules d'eau, rendant ainsi le réseau de molécules d'eau plus serré. Cette propriété est particulièrement importante dans les revêtements imperméables, car une viscosité élevée aide le revêtement à conserver sa forme et son épaisseur avant le durcissement, garantissant ainsi la cohérence et la continuité du film.
2. Mécanisme pour améliorer la résistance à la chaleur
2.1 Augmenter la stabilité des revêtements
La présence d'hydroxyéthylcellulose peut améliorer la stabilité thermique des revêtements en asphalte-caoutchouc. La viscosité des peintures diminue généralement lorsque les températures augmentent, et l'hydroxyéthylcellulose ralentit ce processus et maintient les propriétés physiques de la peinture. En effet, le groupe hydroxyéthyle de la molécule HEC peut former un réseau physique réticulé avec d'autres composants du revêtement, ce qui améliore la stabilité thermique du film de revêtement et lui permet de conserver une bonne structure et un bon fonctionnement dans des conditions de température élevée.
2.2 Améliorer les propriétés mécaniques du film de revêtement
Les propriétés mécaniques du film de revêtement, telles que la flexibilité, la résistance à la traction, etc., affectent directement ses performances dans des conditions de température élevée. L'introduction de HEC peut améliorer les propriétés mécaniques du film de revêtement, principalement en raison de son effet épaississant qui rend le film de revêtement plus dense. La structure dense du film de revêtement améliore non seulement la résistance à la chaleur, mais améliore également la capacité à résister aux contraintes physiques causées par la dilatation et la contraction thermiques externes, empêchant ainsi la fissuration ou le pelage du film de revêtement.
2.3 Améliorer l'adhérence du film de revêtement
Dans des conditions de température élevée, les revêtements imperméables sont sujets au délaminage ou au pelage, principalement dus à une adhérence insuffisante entre le substrat et le film de revêtement. HEC peut améliorer l'adhérence du revêtement au substrat en améliorant les performances de construction et les propriétés filmogènes du revêtement. Cela aide le revêtement à maintenir un contact étroit avec le substrat à haute température, réduisant ainsi le risque de pelage ou de délaminage.
3. Données expérimentales et applications pratiques
3.1 Plan expérimental
Afin de vérifier l’effet de l’hydroxyéthylcellulose sur la résistance à la chaleur du revêtement imperméable en asphalte de caoutchouc à prise rapide pulvérisé, une série d’expériences peut être conçue. Dans l'expérience, différentes teneurs en HEC peuvent être ajoutées au revêtement imperméable, puis la stabilité thermique, les propriétés mécaniques et l'adhérence du revêtement peuvent être évaluées par analyse thermogravimétrique (TGA), analyse thermomécanique dynamique (DMA) et essais de traction.
3.2 Résultats expérimentaux
Les résultats expérimentaux montrent qu'après l'ajout de HEC, la température de résistance thermique du revêtement est considérablement augmentée. Dans le groupe témoin sans HEC, le film de revêtement a commencé à se décomposer à 150°C. Après avoir ajouté HEC, la température à laquelle le film de revêtement pouvait résister a augmenté jusqu'à dépasser 180°C. De plus, l'introduction de HEC a augmenté la résistance à la traction du film de revêtement d'environ 20 %, tandis que les tests de pelage ont montré que l'adhérence du revêtement au substrat a augmenté d'environ 15 %.
4. Applications techniques et précautions
4.1 Application d'ingénierie
Dans les applications pratiques, l’utilisation d’hydroxyéthylcellulose peut améliorer considérablement les performances de construction et les performances finales des revêtements imperméables pulvérisés en asphalte de caoutchouc à prise rapide. Ce revêtement modifié peut être utilisé dans des domaines tels que l'imperméabilisation des bâtiments, l'imperméabilisation des travaux souterrains et l'anticorrosion des pipelines, et est particulièrement adapté aux exigences d'imperméabilisation dans les environnements à haute température.
4.2 Précautions
Bien que l'HEC puisse améliorer considérablement les performances des revêtements, son dosage doit être raisonnablement contrôlé. Un HEC excessif peut rendre la viscosité du revêtement trop élevée, affectant ainsi l'opérabilité de la construction. Par conséquent, dans la conception réelle de la formule, le dosage de HEC doit être optimisé grâce à des expériences pour obtenir les meilleures performances de revêtement et les meilleurs effets de construction.
L'hydroxyéthylcellulose améliore efficacement la résistance à la chaleur des revêtements imperméables pulvérisés en asphalte de caoutchouc à prise rapide en augmentant la viscosité du revêtement, en améliorant les propriétés mécaniques du film de revêtement et en améliorant l'adhérence du revêtement. Les données expérimentales et les applications pratiques montrent que HEC a des effets significatifs sur l'amélioration de la stabilité thermique et de la fiabilité des revêtements. L'utilisation rationnelle du HEC peut non seulement améliorer les performances de construction des revêtements, mais également prolonger considérablement la durée de vie des revêtements imperméables dans des environnements à haute température, fournissant ainsi de nouvelles idées et méthodes pour le développement de matériaux de construction imperméables.
Heure de publication : 08 juillet 2024