Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ) представляет собой неионное водорастворимое полимерное соединение, химическая структура которого модифицирована из целлюлозы посредством реакции гидроксиэтилирования. ГЭЦ обладает хорошей растворимостью в воде, загущающими, суспендирующими, эмульгирующими, диспергирующими и пленкообразующими свойствами, поэтому он широко используется в строительных материалах, покрытиях, бытовой химии и пищевой промышленности. В напыляемых быстросхватывающихся резинобитумных гидроизоляционных покрытиях введение гидроксиэтилцеллюлозы позволяет существенно повысить их термостойкость.
1. Основные свойства гидроксиэтилцеллюлозы.
Гидроксиэтилцеллюлоза обладает эффективными загущающими и пленкообразующими свойствами в воде, что делает ее идеальным загустителем для различных покрытий на водной основе. Он значительно увеличивает вязкость краски за счет образования водородных связей с молекулами воды, делая сеть молекул воды более плотной. Это свойство особенно важно для водонепроницаемых покрытий, поскольку высокая вязкость помогает покрытию сохранять форму и толщину до отверждения, обеспечивая консистенцию и непрерывность пленки.
2. Механизм улучшения термостойкости.
2.1 Повышение устойчивости покрытий
Присутствие гидроксиэтилцеллюлозы может улучшить термическую стабильность резинобитумных покрытий. Вязкость красок обычно снижается при повышении температуры, а гидроксиэтилцеллюлоза замедляет этот процесс и сохраняет физические свойства краски. Это связано с тем, что гидроксиэтильная группа в молекуле ГЭЦ может образовывать физическую сшитую сеть с другими компонентами покрытия, что повышает термическую стабильность пленки покрытия и позволяет ей сохранять хорошую структуру и функционирование в условиях высоких температур.
2.2 Улучшение механических свойств пленки покрытия
Механические свойства пленки покрытия, такие как гибкость, прочность на разрыв и т. д., напрямую влияют на ее характеристики в условиях высоких температур. Введение ГЭЦ позволяет улучшить механические свойства пленки покрытия, что обусловлено главным образом его утолщающим эффектом, делающим пленку покрытия более плотной. Плотная структура пленки покрытия не только повышает термостойкость, но также повышает способность противостоять физическому напряжению, вызванному внешним тепловым расширением и сжатием, предотвращая растрескивание или отслаивание пленки покрытия.
2.3 Повышение адгезии пленки покрытия
В условиях высоких температур водостойкие покрытия склонны к расслоению или отслаиванию, что происходит главным образом из-за недостаточного сцепления между подложкой и пленкой покрытия. ГЭЦ может улучшить адгезию покрытия к подложке за счет улучшения строительных характеристик и пленкообразующих свойств покрытия. Это помогает покрытию сохранять тесный контакт с подложкой при высоких температурах, снижая риск отслаивания или расслоения.
3. Экспериментальные данные и практическое применение.
3.1 Экспериментальный дизайн
Для проверки влияния гидроксиэтилцеллюлозы на термостойкость напыляемого быстросхватывающегося гидроизоляционного покрытия резинобитума можно провести серию экспериментов. В ходе эксперимента к водонепроницаемому покрытию можно добавлять различное содержание ГЭЦ, а затем термостабильность, механические свойства и адгезию покрытия можно оценить с помощью термогравиметрического анализа (ТГА), динамического термомеханического анализа (ДМА) и испытаний на растяжение.
3.2. Результаты экспериментов
Результаты экспериментов показывают, что после добавления ГЭЦ термостойкая температура покрытия значительно повышается. В контрольной группе без ГЭЦ пленка покрытия начала разлагаться при 150°С. После добавления ГЭЦ температура, которую могла выдержать пленка покрытия, увеличилась до уровня выше 180°С. Кроме того, введение ГЭЦ увеличило прочность пленки покрытия на разрыв примерно на 20%, а испытания на отслаивание показали, что адгезия покрытия с подложкой увеличилась примерно на 15%.
4. Инженерные применения и меры предосторожности
4.1 Инженерное применение
В практическом применении использование гидроксиэтилцеллюлозы может значительно улучшить строительные характеристики и конечные характеристики напыляемых быстросхватывающихся гидроизоляционных покрытий из резинобитума. Это модифицированное покрытие может использоваться в таких областях, как гидроизоляция зданий, гидроизоляция подземных сооружений и защита от коррозии трубопроводов, и особенно подходит для гидроизоляции в условиях высоких температур.
4.2 Меры предосторожности
Хотя ГЭЦ может значительно улучшить характеристики покрытий, его дозировку необходимо разумно контролировать. Избыточное содержание ГЭЦ может привести к повышению вязкости покрытия, что повлияет на работоспособность конструкции. Следовательно, при разработке реальной формулы дозировку ГЭЦ следует оптимизировать посредством экспериментов для достижения наилучших характеристик покрытия и строительного эффекта.
Гидроксиэтилцеллюлоза эффективно повышает термостойкость напыляемых быстросхватывающихся резиново-асфальтовых гидроизоляционных покрытий за счет увеличения вязкости покрытия, улучшения механических свойств пленки покрытия и улучшения адгезии покрытия. Экспериментальные данные и практическое применение показывают, что ГЭЦ оказывает значительное влияние на повышение термической стабильности и надежности покрытий. Рациональное использование ГЭЦ позволяет не только повысить строительные характеристики покрытий, но и существенно продлить срок службы гидроизоляционных покрытий в условиях высоких температур, предоставляя новые идеи и методы разработки строительных водонепроницаемых материалов.
Время публикации: 08 июля 2024 г.