Hydroxyethyl Cellulose (HEC) là một hợp chất polymer không tan trong nước, có cấu trúc hóa học được biến đổi từ cellulose thông qua phản ứng hydroxyethyl hóa. HEC có khả năng hòa tan trong nước tốt, làm đặc, tạo huyền phù, nhũ hóa, phân tán và tạo màng nên được sử dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng, chất phủ, hóa chất hàng ngày và công nghiệp thực phẩm. Trong lớp phủ chống thấm nhựa đường cao su phun phủ nhanh, việc đưa vào hydroxyethyl cellulose có thể cải thiện đáng kể khả năng chịu nhiệt của nó.
1. Tính chất cơ bản của hydroxyethyl cellulose
Hydroxyethylcellulose có khả năng làm đặc và tạo màng hiệu quả trong nước, khiến nó trở thành chất làm đặc lý tưởng cho nhiều loại sơn gốc nước. Nó làm tăng đáng kể độ nhớt của sơn bằng cách hình thành liên kết hydro với các phân tử nước, làm cho mạng lưới các phân tử nước chặt chẽ hơn. Đặc tính này đặc biệt quan trọng trong lớp phủ chống thấm, vì độ nhớt cao giúp lớp phủ duy trì hình dạng và độ dày trước khi đóng rắn, đảm bảo tính đồng nhất và liên tục của màng.
2. Cơ chế nâng cao khả năng chịu nhiệt
2.1 Tăng độ ổn định của lớp phủ
Sự hiện diện của hydroxyethyl cellulose có thể cải thiện độ ổn định nhiệt của lớp phủ nhựa đường cao su. Độ nhớt của sơn thường giảm khi nhiệt độ tăng và hydroxyethyl cellulose làm chậm quá trình này và duy trì các tính chất vật lý của sơn. Điều này là do nhóm hydroxyethyl trong phân tử HEC có thể tạo thành mạng liên kết ngang vật lý với các thành phần khác trong lớp phủ, giúp tăng cường độ ổn định nhiệt của màng phủ và cho phép nó duy trì cấu trúc và chức năng tốt trong điều kiện nhiệt độ cao.
2.2 Cải thiện tính chất cơ học của màng phủ
Các tính chất cơ học của màng phủ, chẳng hạn như tính linh hoạt, độ bền kéo, v.v., ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của nó trong điều kiện nhiệt độ cao. Sự ra đời của HEC có thể tăng cường các tính chất cơ học của màng phủ, chủ yếu là do tác dụng làm dày của nó làm cho màng phủ trở nên đặc hơn. Cấu trúc màng phủ dày đặc không chỉ cải thiện khả năng chịu nhiệt mà còn tăng cường khả năng chống lại ứng suất vật lý do sự giãn nở và co lại nhiệt bên ngoài, ngăn ngừa nứt hoặc bong tróc màng phủ.
2.3 Tăng cường độ bám dính của màng phủ
Trong điều kiện nhiệt độ cao, lớp phủ chống thấm dễ bị phân tách hoặc bong tróc, nguyên nhân chủ yếu là do độ bám dính giữa lớp nền và màng phủ không đủ. HEC có thể cải thiện độ bám dính của lớp phủ với chất nền bằng cách cải thiện hiệu suất thi công và đặc tính tạo màng của lớp phủ. Điều này giúp lớp phủ duy trì sự tiếp xúc chặt chẽ với bề mặt ở nhiệt độ cao, giảm nguy cơ bong tróc hoặc tách lớp.
3. Số liệu thực nghiệm và ứng dụng thực tế
3.1 Thiết kế thí nghiệm
Để xác minh ảnh hưởng của hydroxyethyl cellulose đến khả năng chịu nhiệt của lớp phủ chống thấm nhựa đường cao su phun nhanh, một loạt các thí nghiệm có thể được thiết kế. Trong thí nghiệm, các hàm lượng HEC khác nhau có thể được thêm vào lớp phủ chống thấm, sau đó có thể đánh giá độ ổn định nhiệt, tính chất cơ học và độ bám dính của lớp phủ thông qua phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), phân tích cơ nhiệt động (DMA) và thử nghiệm độ bền kéo.
3.2 Kết quả thực nghiệm
Kết quả thực nghiệm cho thấy sau khi thêm HEC, nhiệt độ chịu nhiệt của lớp phủ tăng lên đáng kể. Ở nhóm đối chứng không có HEC, màng phủ bắt đầu phân hủy ở 150°C. Sau khi thêm HEC, nhiệt độ mà màng phủ có thể chịu được tăng lên trên 180°C. Ngoài ra, việc sử dụng HEC đã làm tăng độ bền kéo của màng phủ lên khoảng 20%, trong khi các thử nghiệm bong tróc cho thấy độ bám dính của lớp phủ với chất nền tăng khoảng 15%.
4. Ứng dụng kỹ thuật và biện pháp phòng ngừa
4.1 Ứng dụng kỹ thuật
Trong các ứng dụng thực tế, việc sử dụng hydroxyethyl cellulose có thể cải thiện đáng kể hiệu suất xây dựng và hiệu suất cuối cùng của lớp phủ chống thấm nhựa đường cao su phun nhanh. Lớp phủ biến tính này có thể được sử dụng trong các lĩnh vực như chống thấm tòa nhà, chống thấm công trình ngầm và chống ăn mòn đường ống, đồng thời đặc biệt thích hợp cho các yêu cầu chống thấm trong môi trường nhiệt độ cao.
4.2 Biện pháp phòng ngừa
Mặc dù HEC có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của lớp phủ nhưng liều lượng của nó cần được kiểm soát hợp lý. HEC quá mức có thể khiến độ nhớt của lớp phủ quá cao, ảnh hưởng đến khả năng vận hành của công trình. Do đó, trong thiết kế công thức thực tế, liều lượng HEC cần được tối ưu hóa thông qua các thử nghiệm để đạt được hiệu quả thi công và hiệu quả phủ tốt nhất.
Hydroxyethyl cellulose cải thiện hiệu quả khả năng chịu nhiệt của lớp phủ chống thấm nhựa đường cao su phun nhanh bằng cách tăng độ nhớt của lớp phủ, tăng cường tính chất cơ học của màng phủ và cải thiện độ bám dính của lớp phủ. Dữ liệu thực nghiệm và ứng dụng thực tế cho thấy HEC có tác dụng đáng kể trong việc cải thiện độ ổn định nhiệt và độ tin cậy của lớp phủ. Việc sử dụng hợp lý HEC không chỉ có thể nâng cao hiệu suất thi công của lớp phủ mà còn kéo dài đáng kể tuổi thọ của lớp phủ chống thấm trong môi trường nhiệt độ cao, mang lại những ý tưởng và phương pháp mới để phát triển vật liệu chống thấm xây dựng.
Thời gian đăng: Jul-08-2024