L'idrossietilcellulosa (HEC) è un composto polimerico solubile in acqua non ionico la cui struttura chimica viene modificata dalla cellulosa attraverso una reazione di idrossietilazione. HEC ha buone proprietà di idrosolubilità, addensamento, sospensione, emulsionante, disperdente e filmogena, quindi è ampiamente utilizzato nei materiali da costruzione, nei rivestimenti, nei prodotti chimici quotidiani e nell'industria alimentare. Nei rivestimenti impermeabili in asfalto gommoso a presa rapida rivestiti a spruzzo, l'introduzione di idrossietilcellulosa può migliorarne significativamente la resistenza al calore.
1. Proprietà fondamentali dell'idrossietilcellulosa
L'idrossietilcellulosa ha efficienti capacità addensanti e filmogene in acqua, che la rendono un addensante ideale per una varietà di rivestimenti a base acqua. Aumenta significativamente la viscosità della vernice formando legami idrogeno con le molecole d'acqua, rendendo più stretta la rete di molecole d'acqua. Questa proprietà è particolarmente importante nei rivestimenti impermeabili, poiché l'elevata viscosità aiuta il rivestimento a mantenere la sua forma e il suo spessore prima dell'indurimento, garantendo consistenza e continuità del film.
2. Meccanismo per migliorare la resistenza al calore
2.1 Aumentare la stabilità dei rivestimenti
La presenza di idrossietilcellulosa può migliorare la stabilità termica dei rivestimenti in asfalto gommoso. La viscosità delle vernici tipicamente diminuisce quando la temperatura aumenta e l'idrossietilcellulosa rallenta questo processo e mantiene le proprietà fisiche della vernice. Questo perché il gruppo idrossietilico nella molecola HEC può formare una rete fisica reticolata con altri componenti del rivestimento, che migliora la stabilità termica del film di rivestimento e gli consente di mantenere una buona struttura e funzione in condizioni di alta temperatura.
2.2 Migliorare le proprietà meccaniche del film di rivestimento
Le proprietà meccaniche del film di rivestimento, come flessibilità, resistenza alla trazione, ecc., influenzano direttamente le sue prestazioni in condizioni di alta temperatura. L'introduzione dell'HEC può migliorare le proprietà meccaniche del film di rivestimento, principalmente grazie al suo effetto ispessente che rende il film di rivestimento più denso. La struttura densa del film di rivestimento non solo migliora la resistenza al calore, ma migliora anche la capacità di resistere allo stress fisico causato dall'espansione e dalla contrazione termica esterna, prevenendo la rottura o il distacco del film di rivestimento.
2.3 Migliorare l'adesione del film di rivestimento
In condizioni di temperatura elevata, i rivestimenti impermeabili sono soggetti a delaminazione o sfaldamento, dovuti principalmente all'insufficiente adesione tra il substrato e la pellicola di rivestimento. L'HEC può migliorare l'adesione del rivestimento al substrato migliorando le prestazioni costruttive e le proprietà filmogene del rivestimento. Ciò aiuta il rivestimento a mantenere uno stretto contatto con il substrato ad alte temperature, riducendo il rischio di distacco o delaminazione.
3. Dati sperimentali e applicazioni pratiche
3.1 Disegno sperimentale
Per verificare l'effetto dell'idrossietilcellulosa sulla resistenza al calore del rivestimento impermeabile in asfalto gommoso a presa rapida spruzzato, è possibile progettare una serie di esperimenti. Nell'esperimento, diversi contenuti di HEC possono essere aggiunti al rivestimento impermeabile, quindi la stabilità termica, le proprietà meccaniche e l'adesione del rivestimento possono essere valutate attraverso analisi termogravimetrica (TGA), analisi termomeccanica dinamica (DMA) e prove di trazione.
3.2 Risultati sperimentali
I risultati sperimentali mostrano che dopo l'aggiunta di HEC, la temperatura resistente al calore del rivestimento aumenta significativamente. Nel gruppo di controllo senza HEC, la pellicola di rivestimento ha iniziato a decomporsi a 150°C. Dopo l'aggiunta di HEC, la temperatura che il film di rivestimento poteva sopportare aumentava fino a superare i 180°C. Inoltre, l'introduzione dell'HEC ha aumentato la resistenza alla trazione del film di rivestimento di circa il 20%, mentre i test di pelatura hanno dimostrato che l'adesione del rivestimento al substrato è aumentata di circa il 15%.
4. Applicazioni e precauzioni ingegneristiche
4.1 Applicazione ingegneristica
Nelle applicazioni pratiche, l'utilizzo dell'idrossietilcellulosa può migliorare significativamente le prestazioni costruttive e le prestazioni finali dei rivestimenti impermeabili in asfalto gommoso a presa rapida spruzzati. Questo rivestimento modificato può essere utilizzato in campi quali l'impermeabilizzazione degli edifici, l'impermeabilizzazione dell'ingegneria sotterranea e l'anticorrosione delle tubazioni ed è particolarmente adatto per i requisiti di impermeabilizzazione in ambienti ad alta temperatura.
4.2 Precauzioni
Sebbene l’HEC possa migliorare significativamente le prestazioni dei rivestimenti, il suo dosaggio deve essere ragionevolmente controllato. Un HEC eccessivo può far sì che la viscosità del rivestimento sia troppo elevata, compromettendo l'operabilità della costruzione. Pertanto, nella progettazione della formula effettiva, il dosaggio di HEC dovrebbe essere ottimizzato attraverso esperimenti per ottenere le migliori prestazioni di rivestimento ed effetto costruttivo.
L'idrossietilcellulosa migliora efficacemente la resistenza al calore dei rivestimenti impermeabili in asfalto gommoso a presa rapida spruzzati aumentando la viscosità del rivestimento, migliorando le proprietà meccaniche della pellicola di rivestimento e migliorando l'adesione del rivestimento. Dati sperimentali e applicazioni pratiche mostrano che l'HEC ha effetti significativi nel migliorare la stabilità termica e l'affidabilità dei rivestimenti. L'uso razionale dell'HEC può non solo migliorare le prestazioni costruttive dei rivestimenti, ma anche prolungare significativamente la durata dei rivestimenti impermeabili in ambienti ad alta temperatura, fornendo nuove idee e metodi per lo sviluppo di materiali impermeabili per l'edilizia.
Orario di pubblicazione: 08 luglio 2024