Hydroxyethylcellulose (HEC) is een niet-ionische, in water oplosbare polymeerverbinding waarvan de chemische structuur door een hydroxyethyleringsreactie van cellulose wordt gewijzigd. HEC heeft goede wateroplosbaarheid, verdikkings-, suspendeer-, emulgerende, dispergerende en filmvormende eigenschappen en wordt daarom veel gebruikt in bouwmaterialen, coatings, dagelijkse chemicaliën en de voedingsmiddelenindustrie. In snelhardende waterdichte coatings van rubberasfalt met spraycoating kan de introductie van hydroxyethylcellulose de hittebestendigheid ervan aanzienlijk verbeteren.
1. Basiseigenschappen van hydroxyethylcellulose
Hydroxyethylcellulose heeft efficiënte verdikkings- en filmvormende eigenschappen in water, waardoor het een ideaal verdikkingsmiddel is voor een verscheidenheid aan coatings op waterbasis. Het verhoogt de viscositeit van de verf aanzienlijk door waterstofbruggen te vormen met watermoleculen, waardoor het netwerk van watermoleculen strakker wordt. Deze eigenschap is vooral belangrijk bij waterdichte coatings, omdat een hoge viscositeit ervoor zorgt dat de coating zijn vorm en dikte behoudt voordat hij uithardt, waardoor de consistentie en continuïteit van de film wordt gegarandeerd.
2. Mechanisme om de hittebestendigheid te verbeteren
2.1 Vergroot de stabiliteit van coatings
De aanwezigheid van hydroxyethylcellulose kan de thermische stabiliteit van rubberasfaltcoatings verbeteren. De viscositeit van verven neemt doorgaans af als de temperatuur stijgt, en hydroxyethylcellulose vertraagt dit proces en behoudt de fysieke eigenschappen van de verf. Dit komt omdat de hydroxyethylgroep in het HEC-molecuul een fysisch verknoopt netwerk kan vormen met andere componenten in de coating, wat de thermische stabiliteit van de coatingfilm verbetert en ervoor zorgt dat deze een goede structuur en functie behoudt onder hoge temperatuuromstandigheden.
2.2 Verbeter de mechanische eigenschappen van de coatingfilm
De mechanische eigenschappen van de coatingfilm, zoals flexibiliteit, treksterkte, enz., hebben rechtstreeks invloed op de prestaties ervan onder hoge temperatuuromstandigheden. De introductie van HEC kan de mechanische eigenschappen van de coatingfilm verbeteren, wat voornamelijk te danken is aan het verdikkende effect dat de coatingfilm dichter maakt. De dichte coatingfilmstructuur verbetert niet alleen de hittebestendigheid, maar verbetert ook het vermogen om weerstand te bieden aan fysieke spanning veroorzaakt door externe thermische uitzetting en samentrekking, waardoor scheuren of afbladderen van de coatingfilm wordt voorkomen.
2.3 Verbeter de hechting van de coatingfilm
Bij hoge temperaturen zijn waterdichte coatings gevoelig voor delaminatie of afbladderen, wat voornamelijk te wijten is aan onvoldoende hechting tussen het substraat en de coatingfilm. HEC kan de hechting van de coating aan het substraat verbeteren door de constructieprestaties en filmvormende eigenschappen van de coating te verbeteren. Hierdoor blijft de coating bij hoge temperaturen nauw contact houden met het substraat, waardoor het risico op afbladderen of delamineren wordt verminderd.
3. Experimentele gegevens en praktische toepassingen
3.1 Experimenteel ontwerp
Om het effect van hydroxyethylcellulose op de hittebestendigheid van gespoten snelhardende waterdichte rubberasfaltcoating te verifiëren, kan een reeks experimenten worden ontworpen. In het experiment kunnen verschillende hoeveelheden HEC aan de waterdichte coating worden toegevoegd, en vervolgens kunnen de thermische stabiliteit, mechanische eigenschappen en hechting van de coating worden geëvalueerd door middel van thermogravimetrische analyse (TGA), dynamische thermomechanische analyse (DMA) en trekproeven.
3.2 Experimentele resultaten
Experimentele resultaten laten zien dat na toevoeging van HEC de hittebestendige temperatuur van de coating aanzienlijk wordt verhoogd. In de controlegroep zonder HEC begon de coatingfilm bij 150°C te ontleden. Na toevoeging van HEC steeg de temperatuur waartegen de coatingfilm bestand was tot boven 180°C. Bovendien verhoogde de introductie van HEC de treksterkte van de coatingfilm met ongeveer 20%, terwijl uit afpeltesten bleek dat de hechting van de coating aan het substraat met ongeveer 15% toenam.
4. Technische toepassingen en voorzorgsmaatregelen
4.1 Technische toepassing
In praktische toepassingen kan het gebruik van hydroxyethylcellulose de constructieprestaties en uiteindelijke prestaties van gespoten, snelhardende waterdichte coatings van rubberasfalt aanzienlijk verbeteren. Deze gemodificeerde coating kan worden gebruikt op gebieden zoals het waterdicht maken van gebouwen, het waterdicht maken van ondergrondse constructies en het anticorrosie van pijpleidingen, en is vooral geschikt voor waterdichtingsvereisten in omgevingen met hoge temperaturen.
4.2 Voorzorgsmaatregelen
Hoewel HEC de prestaties van coatings aanzienlijk kan verbeteren, moet de dosering ervan redelijk gecontroleerd worden. Overmatige HEC kan ervoor zorgen dat de viscositeit van de coating te hoog wordt, waardoor de bruikbaarheid van de constructie wordt aangetast. Daarom moet bij het daadwerkelijke formuleontwerp de dosering van HEC worden geoptimaliseerd door middel van experimenten om de beste coatingprestaties en constructie-effect te bereiken.
Hydroxyethylcellulose verbetert effectief de hittebestendigheid van gespoten snelhardende waterdichte coatings van rubberasfalt door de viscositeit van de coating te verhogen, de mechanische eigenschappen van de coatingfilm te verbeteren en de hechting van de coating te verbeteren. Experimentele gegevens en praktische toepassingen tonen aan dat HEC significante effecten heeft bij het verbeteren van de thermische stabiliteit en betrouwbaarheid van coatings. Het rationele gebruik van HEC kan niet alleen de constructieprestaties van coatings verbeteren, maar ook de levensduur van waterdichte coatings in omgevingen met hoge temperaturen aanzienlijk verlengen, wat nieuwe ideeën en methoden oplevert voor de ontwikkeling van waterdichte bouwmaterialen.
Posttijd: 08-08-2024