Hidroxietilceluloza (HEC) este un compus polimeric neionic solubil în apă a cărui structură chimică este modificată din celuloză printr-o reacție de hidroxietilare. HEC are proprietăți bune de solubilitate în apă, de îngroșare, de suspendare, de emulsionare, de dispersie și de formare a peliculei, deci este utilizat pe scară largă în materiale de construcții, acoperiri, produse chimice zilnice și industria alimentară. În acoperirile impermeabile din cauciuc cu priză rapidă, acoperite cu pulverizare, introducerea hidroxietilcelulozei poate îmbunătăți semnificativ rezistența acesteia la căldură.
1. Proprietățile de bază ale hidroxietil celulozei
Hidroxietilceluloza are capacități eficiente de îngroșare și de formare a peliculei în apă, ceea ce o face un agent de îngroșare ideal pentru o varietate de acoperiri pe bază de apă. Crește semnificativ vâscozitatea vopselei prin formarea de legături de hidrogen cu moleculele de apă, făcând rețeaua de molecule de apă mai strânsă. Această proprietate este deosebit de importantă în acoperirile impermeabile, deoarece vâscozitatea ridicată ajută stratul să-și mențină forma și grosimea înainte de întărire, asigurând consistența și continuitatea filmului.
2. Mecanism de îmbunătățire a rezistenței la căldură
2.1 Creșteți stabilitatea acoperirilor
Prezența hidroxietil celulozei poate îmbunătăți stabilitatea termică a acoperirilor de cauciuc asfaltic. Vâscozitatea vopselelor scade de obicei când temperaturile cresc, iar hidroxietil celuloza încetinește acest proces și menține proprietățile fizice ale vopselei. Acest lucru se datorează faptului că gruparea hidroxietil din molecula HEC poate forma o rețea fizică reticulat cu alte componente din acoperire, ceea ce îmbunătățește stabilitatea termică a filmului de acoperire și îi permite să mențină o bună structură și funcționare în condiții de temperatură ridicată.
2.2 Îmbunătățiți proprietățile mecanice ale filmului de acoperire
Proprietățile mecanice ale filmului de acoperire, cum ar fi flexibilitatea, rezistența la tracțiune etc., afectează direct performanța acestuia în condiții de temperatură ridicată. Introducerea HEC poate îmbunătăți proprietățile mecanice ale filmului de acoperire, care se datorează în principal efectului său de îngroșare care face filmul de acoperire mai dens. Structura densă a filmului de acoperire nu numai că îmbunătățește rezistența la căldură, dar îmbunătățește și capacitatea de a rezista stresului fizic cauzat de dilatarea și contracția termică externă, prevenind crăparea sau decojirea filmului de acoperire.
2.3 Îmbunătățiți aderența filmului de acoperire
În condiții de temperatură ridicată, acoperirile impermeabile sunt predispuse la delaminare sau decojire, care se datorează în principal aderenței insuficiente între substrat și filmul de acoperire. HEC poate îmbunătăți aderența acoperirii la substrat prin îmbunătățirea performanței construcției și a proprietăților de peliculă ale acoperirii. Acest lucru ajută acoperirea să mențină contactul strâns cu substratul la temperaturi ridicate, reducând riscul de decojire sau delaminare.
3. Date experimentale și aplicații practice
3.1 Proiectare experimentală
Pentru a verifica efectul hidroxietilcelulozei asupra rezistenței la căldură a stratului impermeabil de cauciuc asfaltat cu priză rapidă pulverizată, se pot proiecta o serie de experimente. În experiment, la acoperirea impermeabilă pot fi adăugate diferite conținuturi de HEC, iar apoi stabilitatea termică, proprietățile mecanice și aderența acoperirii pot fi evaluate prin analiză termogravimetrică (TGA), analiză termomecanică dinamică (DMA) și încercări de tracțiune.
3.2 Rezultate experimentale
Rezultatele experimentale arată că după adăugarea HEC, temperatura rezistentă la căldură a acoperirii este semnificativ crescută. În grupul martor fără HEC, filmul de acoperire a început să se descompună la 150°C. După adăugarea HEC, temperatura la care a putut rezista filmul de acoperire a crescut la peste 180°C. În plus, introducerea HEC a crescut rezistența la tracțiune a filmului de acoperire cu aproximativ 20%, în timp ce testele de peeling au arătat că aderența acoperirii la substrat a crescut cu aproximativ 15%.
4. Aplicații de inginerie și precauții
4.1 Aplicație de inginerie
În aplicațiile practice, utilizarea hidroxietil celulozei poate îmbunătăți semnificativ performanța construcției și performanța finală a straturilor impermeabile din cauciuc cu priză rapidă pulverizate. Această acoperire modificată poate fi utilizată în domenii precum impermeabilizarea clădirilor, impermeabilizarea subterană și anticoroziunea conductelor și este potrivită în special pentru cerințele de impermeabilizare în medii cu temperaturi ridicate.
4.2 Precauții
Deși HEC poate îmbunătăți semnificativ performanța acoperirilor, dozarea acestuia trebuie controlată în mod rezonabil. HEC excesiv poate face ca vâscozitatea stratului de acoperire să fie prea mare, afectând operabilitatea construcției. Prin urmare, în proiectarea formulei actuale, doza de HEC ar trebui optimizată prin experimente pentru a obține cele mai bune performanțe de acoperire și efect de construcție.
Hidroxietilceluloza îmbunătățește în mod eficient rezistența la căldură a straturilor impermeabile din cauciuc asfaltat cu priză rapidă pulverizate prin creșterea vâscozității acoperirii, îmbunătățirea proprietăților mecanice ale filmului de acoperire și îmbunătățirea aderenței acoperirii. Datele experimentale și aplicațiile practice arată că HEC are efecte semnificative în îmbunătățirea stabilității termice și a fiabilității acoperirilor. Utilizarea rațională a HEC nu poate doar să îmbunătățească performanța de construcție a acoperirilor, ci și să prelungească semnificativ durata de viață a acoperirilor impermeabile în medii cu temperatură înaltă, oferind noi idei și metode pentru dezvoltarea materialelor impermeabile de construcție.
Ora postării: Iul-08-2024