Hidroksietil celuloza (HEC) je neionska vodotopna polimerna spojina, katere kemijska struktura je spremenjena iz celuloze z reakcijo hidroksietilacije. HEC ima dobro topnost v vodi, zgoščevanje, suspendiranje, emulgiranje, dispergiranje in tvorjenje filma, zato se pogosto uporablja v gradbenih materialih, premazih, dnevnih kemikalijah in živilski industriji. V napršenih hitro vezjočih gumijastih asfaltnih vodoodpornih premazih lahko uvedba hidroksietil celuloze znatno izboljša njihovo toplotno odpornost.
1. Osnovne lastnosti hidroksietil celuloze
Hidroksietilceluloza ima sposobnost učinkovitega zgoščevanja in tvorjenja filma v vodi, zaradi česar je idealen zgoščevalec za različne premaze na vodni osnovi. Znatno poveča viskoznost barve z tvorbo vodikovih vezi z molekulami vode, zaradi česar je mreža vodnih molekul tesnejša. Ta lastnost je še posebej pomembna pri vodoodpornih premazih, saj visoka viskoznost pomaga premazu ohraniti svojo obliko in debelino pred strjevanjem, kar zagotavlja konsistenco in kontinuiteto filma.
2. Mehanizem za izboljšanje toplotne odpornosti
2.1 Povečanje stabilnosti premazov
Prisotnost hidroksietil celuloze lahko izboljša toplotno stabilnost gumijastih asfaltnih prevlek. Viskoznost barv se običajno zmanjša, ko se temperature dvignejo, hidroksietil celuloza pa ta proces upočasni in ohranja fizikalne lastnosti barve. To je zato, ker lahko hidroksietilna skupina v molekuli HEC tvori fizično zamreženo mrežo z drugimi komponentami v prevleki, kar izboljša toplotno stabilnost prevlečnega filma in mu omogoča, da ohrani dobro strukturo in delovanje v pogojih visoke temperature.
2.2 Izboljšajte mehanske lastnosti prevleke
Mehanske lastnosti prevleke, kot so prožnost, natezna trdnost itd., neposredno vplivajo na njeno delovanje pri visokih temperaturah. Uvedba HEC lahko izboljša mehanske lastnosti prevleke, kar je predvsem posledica njegovega zgostitvenega učinka, zaradi katerega postane prevleka gostejša. Gosta struktura prevleke ne le izboljša toplotno odpornost, ampak tudi poveča sposobnost odpornosti proti fizičnim obremenitvam, ki jih povzroča zunanja toplotna ekspanzija in krčenje, kar preprečuje razpoke ali luščenje prevleke.
2.3 Povečajte oprijem prevlečnega filma
Pri visokih temperaturah so vodotesni premazi nagnjeni k razslojevanju ali luščenju, kar je predvsem posledica nezadostnega oprijema med podlago in premaznim filmom. HEC lahko izboljša oprijem premaza na podlago z izboljšanjem konstrukcijskih lastnosti in lastnosti premaza za tvorjenje filma. To pomaga premazu ohraniti tesen stik s podlago pri visokih temperaturah, kar zmanjša tveganje luščenja ali razslojevanja.
3. Eksperimentalni podatki in praktične aplikacije
3.1 Eksperimentalna zasnova
Da bi preverili učinek hidroksietil celuloze na toplotno odpornost razpršenega hitro veznega gumijastega asfaltnega vodoodpornega premaza, je mogoče oblikovati vrsto poskusov. V poskusu lahko vodotesnemu premazu dodamo različne vsebnosti HEC, nato pa lahko toplotno stabilnost, mehanske lastnosti in oprijem premaza ovrednotimo s termogravimetrično analizo (TGA), dinamično termomehansko analizo (DMA) in nateznim testiranjem.
3.2 Eksperimentalni rezultati
Eksperimentalni rezultati kažejo, da se po dodajanju HEC toplotno odporna temperatura prevleke bistveno poveča. V kontrolni skupini brez HEC se je premazni film začel razkrajati pri 150 °C. Po dodajanju HEC se je temperatura, ki jo lahko prenese premazni film, povečala nad 180 °C. Poleg tega je uvedba HEC povečala natezno trdnost prevleke za približno 20 %, medtem ko so testi luščenja pokazali, da se je oprijem prevleke na podlago povečal za približno 15 %.
4. Inženirske aplikacije in previdnostni ukrepi
4.1 Inženirska uporaba
V praktičnih aplikacijah lahko uporaba hidroksietil celuloze bistveno izboljša konstrukcijsko in končno učinkovitost napršenih hitro vezočih gumijastih asfaltnih vodoodpornih premazov. Ta modificirani premaz se lahko uporablja na področjih, kot so hidroizolacija zgradb, hidroizolacija podzemnih inženirskih objektov in protikorozijska zaščita cevovodov, in je še posebej primeren za zahteve hidroizolacije v okoljih z visoko temperaturo.
4.2 Varnostni ukrepi
Čeprav lahko HEC bistveno izboljša učinkovitost premazov, je treba njegovo odmerjanje razumno nadzorovati. Prekomerna HEC lahko povzroči previsoko viskoznost premaza, kar vpliva na uporabnost konstrukcije. Zato je treba pri dejanski zasnovi formule odmerek HEC optimizirati s poskusi, da se doseže najboljša učinkovitost prevleke in konstrukcijski učinek.
Hidroksietil celuloza učinkovito izboljša toplotno odpornost brizganih hitro vezjočih vodoodpornih premazov iz gumijastega asfalta s povečanjem viskoznosti premaza, izboljšanjem mehanskih lastnosti filma premaza in izboljšanjem oprijema premaza. Eksperimentalni podatki in praktične aplikacije kažejo, da HEC pomembno vpliva na izboljšanje toplotne stabilnosti in zanesljivosti premazov. Racionalna uporaba HEC lahko ne le izboljša gradbene lastnosti premazov, ampak tudi znatno podaljša življenjsko dobo vodotesnih premazov v visokotemperaturnih okoljih, kar zagotavlja nove ideje in metode za razvoj gradbenih vodoodpornih materialov.
Čas objave: 8. julij 2024