Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) ist ein häufig verwendetes wasserlösliches Polymer, das häufig in Baumaterialien, insbesondere Fliesenklebern auf Zementbasis, verwendet wird. Aufgrund der einzigartigen chemischen und physikalischen Eigenschaften von HPMC spielt es eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Haftung, Konstruktionsleistung und Haltbarkeit von Fliesenklebern.
(1) Grundkenntnisse von HPMC
1. Chemische Struktur von HPMC
HPMC ist ein Cellulosederivat, das durch chemische Modifizierung natürlicher Cellulose gewonnen wird. Seine Struktur besteht hauptsächlich aus Methoxy- (-OCH₃) und Hydroxypropoxy- (-CH₂CHOHCH₃) Gruppen, die einige Hydroxylgruppen in der Cellulosekette ersetzen. Diese Struktur verleiht HPMC eine gute Löslichkeit und Hydratationsfähigkeit.
2. Physikalische Eigenschaften von HPMC
Löslichkeit: HPMC kann sich in kaltem Wasser unter Bildung einer transparenten kolloidalen Lösung auflösen und verfügt über eine gute Hydratations- und Verdickungsfähigkeit.
Thermogelierung: HPMC-Lösung bildet beim Erhitzen ein Gel und kehrt nach dem Abkühlen in den flüssigen Zustand zurück.
Oberflächenaktivität: HPMC weist in Lösung eine gute Oberflächenaktivität auf, die zur Bildung einer stabilen Blasenstruktur beiträgt.
Diese einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften machen HPMC zu einem idealen Material zur Modifizierung zementbasierter Fliesenkleber.
(2) Mechanismus von HPMC zur Verbesserung der Leistung zementbasierter Fliesenkleber
1. Verbessern Sie die Wasserretention
Prinzip: HPMC bildet in der Lösung eine viskose Netzwerkstruktur, die Feuchtigkeit effektiv einschließen kann. Dieses Wasserrückhaltevermögen ist auf die große Anzahl hydrophiler Gruppen (z. B. Hydroxylgruppen) in den HPMC-Molekülen zurückzuführen, die große Mengen an Feuchtigkeit aufnehmen und speichern können.
Haftung verbessern: Zementbasierte Fliesenkleber benötigen Feuchtigkeit, um an der Hydratationsreaktion während des Aushärtungsprozesses teilzunehmen. HPMC hält die Feuchtigkeit aufrecht und ermöglicht so die vollständige Hydratisierung des Zements, wodurch die Haftung des Klebstoffs verbessert wird.
Offene Zeit verlängern: Wassereinlagerungen verhindern ein schnelles Trocknen des Klebers während des Baus und verlängern so die Anpassungszeit für die Fliesenverlegung.
2. Verbessern Sie die Bauleistung
Prinzip: HPMC hat eine gute Verdickungswirkung und seine Moleküle können in wässriger Lösung eine netzwerkartige Struktur bilden, wodurch die Viskosität der Lösung erhöht wird.
Verbessern Sie die Anti-Durchhang-Eigenschaft: Die eingedickte Aufschlämmung weist während des Bauprozesses eine bessere Anti-Durchhang-Eigenschaft auf, so dass die Fliesen während des Pflastervorgangs stabil in der vorgegebenen Position bleiben und nicht aufgrund der Schwerkraft nach unten rutschen.
Verbessern Sie die Fließfähigkeit: Die geeignete Viskosität erleichtert das Auftragen und Verteilen des Klebstoffs während des Baus und weist gleichzeitig eine gute Bedienbarkeit auf, wodurch die Schwierigkeit des Baus verringert wird.
3. Verbessern Sie die Haltbarkeit
Prinzip: HPMC verbessert die Wasserspeicherung und Haftung des Klebers und verbessert dadurch die Haltbarkeit des zementbasierten Fliesenklebers.
Verbessern Sie die Haftfestigkeit: Das vollständig hydratisierte Zementsubstrat sorgt für eine stärkere Haftung und neigt bei längerem Gebrauch nicht dazu, abzufallen oder zu reißen.
Verbesserung der Rissbeständigkeit: Durch die gute Wasserretention wird ein starkes Schrumpfen des Klebstoffs während des Trocknungsprozesses vermieden, wodurch das durch Schrumpfung verursachte Rissproblem verringert wird.
(3) Unterstützung experimenteller Daten
1. Experiment zur Wasserretention
Studien haben gezeigt, dass die Wasserrückhalterate zementbasierter Fliesenkleber durch den Zusatz von HPMC deutlich verbessert wird. Beispielsweise kann die Zugabe von 0,2 % HPMC zum Klebstoff die Wasserretentionsrate von 70 % auf 95 % erhöhen. Diese Verbesserung ist entscheidend für die Verbesserung der Klebefestigkeit und Haltbarkeit des Klebstoffs.
2. Viskositätstest
Die zugesetzte HPMC-Menge hat einen erheblichen Einfluss auf die Viskosität. Durch die Zugabe von 0,3 % HPMC zu Fliesenkleber auf Zementbasis kann die Viskosität um ein Vielfaches erhöht werden, wodurch sichergestellt wird, dass der Kleber eine gute Anti-Durchlauf-Leistung und Bauleistung aufweist.
3. Haftfestigkeitstest
Durch Vergleichsversuche wurde festgestellt, dass die Verbundfestigkeit zwischen Fliesen und Untergründen von Klebstoffen, die HPMC enthalten, deutlich besser ist als die von Klebstoffen ohne HPMC. Beispielsweise kann nach Zugabe von 0,5 % HPMC die Klebkraft um ca. 30 % gesteigert werden.
(4) Anwendungsbeispiele
1. Verlegung von Bodenfliesen und Wandfliesen
Bei der tatsächlichen Verlegung von Bodenfliesen und Wandfliesen zeigten HPMC-verstärkte Fliesenkleber auf Zementbasis eine bessere Konstruktionsleistung und dauerhafte Haftung. Während des Bauprozesses verliert der Kleber nicht so schnell Wasser, wodurch die Glätte der Konstruktion und die Ebenheit der Fliesen gewährleistet werden.
2. Außenwanddämmsystem
HPMC-verstärkte Klebstoffe werden auch häufig in Außenwanddämmsystemen eingesetzt. Seine hervorragende Wasserspeicherung und Haftung sorgen für eine starke Verbindung zwischen Dämmplatte und Wand und verbessern so die Haltbarkeit und Stabilität des Außenwanddämmsystems.
Der Einsatz von HPMC in zementbasierten Fliesenklebern verbessert die Leistung des Klebers deutlich. Durch die Verbesserung der Wasserretention, die Verbesserung der Bauleistung und die Verbesserung der Haltbarkeit macht HPMC Fliesenkleber auf Zementbasis besser für moderne Bauanforderungen geeignet. Mit der Entwicklung der Technologie und der steigenden Nachfrage nach Hochleistungsbaustoffen werden die Anwendungsaussichten von HPMC breiter.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. Juni 2024