El nombre chino de la HPMC es hidroxipropilmetilcelulosa. Es un material no iónico que se utiliza a menudo como agente retenedor de agua en morteros secos. Es el material retenedor de agua más comúnmente utilizado en morteros.
El proceso de producción de HPMC consiste principalmente en un producto etéreo a base de polisacáridos, obtenido mediante la alcalinización y eterificación de fibra de algodón (de fabricación nacional). No tiene carga propia, no reacciona con los iones cargados del material gelificante y presenta un rendimiento estable. Su precio también es inferior al de otros tipos de éteres de celulosa, por lo que se utiliza ampliamente en morteros de mezcla seca.
Función de la hidroxipropilmetilcelulosa: Puede espesar el mortero recién mezclado para lograr una viscosidad húmeda específica y evitar la segregación. (Espesamiento) La retención de agua es también su característica más importante, ya que ayuda a mantener la cantidad de agua libre en el mortero, de modo que, una vez construido, el material cementante tenga más tiempo para hidratarse. (Retención de agua) Posee propiedades inclusoras de aire, lo que permite la introducción de burbujas de aire finas y uniformes para mejorar la construcción del mortero.
Cuanto mayor sea la viscosidad del éter de hidroxipropilmetilcelulosa, mejor será la retención de agua. La viscosidad es un parámetro importante del rendimiento de la HPMC. Actualmente, los distintos fabricantes de HPMC utilizan distintos métodos e instrumentos para medir la viscosidad. Los principales métodos son HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde y Brookfield.
Para un mismo producto, los resultados de viscosidad medidos por diferentes métodos difieren considerablemente, e incluso en algunos casos se duplican. Por lo tanto, al comparar la viscosidad, es necesario realizarla con los mismos métodos de prueba, incluyendo la temperatura, el rotor, etc. En cuanto al tamaño de partícula, cuanto más fina sea, mejor será la retención de agua. Tras el contacto de las partículas grandes de éter de celulosa con el agua, su superficie se disuelve inmediatamente y forma un gel que envuelve el material, impidiendo que las moléculas de agua se filtren. En ocasiones, no se puede dispersar ni disolver uniformemente, incluso tras una agitación prolongada, lo que forma una solución floculante turbia o aglomerada. Esto afecta considerablemente la retención de agua del éter de celulosa, y la solubilidad es uno de los factores a la hora de elegir el éter de celulosa.
La finura también es un indicador importante del rendimiento del éter de metilcelulosa. El contenido de materia seca (CM) utilizado para el mortero de polvo seco debe ser polvo, con bajo contenido de agua, y la finura también requiere que entre el 20 % y el 60 % del tamaño de partícula sea inferior a 63 µm. La finura afecta la solubilidad del éter de hidroxipropilmetilcelulosa. El CM grueso suele ser granular y se disuelve fácilmente en agua sin aglomerarse, pero su velocidad de disolución es muy lenta, por lo que no es adecuado para su uso en mortero de polvo seco.
En el mortero de polvo seco, el MC se dispersa entre los materiales cementantes, como el agregado, el relleno fino y el cemento, y solo un polvo lo suficientemente fino puede evitar la aglomeración de éter de metilcelulosa al mezclarse con agua. Cuando el MC se agrega con agua para disolver los aglomerados, es muy difícil de dispersar y disolver. La finura gruesa del MC no solo es un desperdicio, sino que también reduce la resistencia local del mortero. Cuando un mortero de polvo seco de este tipo se aplica en un área grande, la velocidad de curado del mortero de polvo seco local se reducirá significativamente y aparecerán grietas debido a los diferentes tiempos de curado. Para el mortero proyectado con construcción mecánica, el requisito de finura es mayor debido al menor tiempo de mezcla. En términos generales, a mayor viscosidad, mejor efecto de retención de agua. Sin embargo, a mayor viscosidad y mayor peso molecular del MC, la correspondiente disminución en su solubilidad tendrá un impacto negativo en la resistencia y el rendimiento de la construcción del mortero.
A mayor viscosidad, más evidente es el efecto espesante del mortero, pero no es directamente proporcional. A mayor viscosidad, mayor viscosidad tendrá el mortero húmedo; es decir, durante la construcción, se manifiesta por adherencia a la rasqueta y alta adhesión al sustrato. Sin embargo, no contribuye a aumentar la resistencia estructural del mortero húmedo en sí. Es decir, durante la construcción, el efecto antidescuelgue no es evidente. Por el contrario, algunos éteres de metilcelulosa modificados de viscosidad media y baja tienen un excelente rendimiento para mejorar la resistencia estructural del mortero húmedo.
La retención de agua del HPMC también está relacionada con la temperatura utilizada, y la del éter de metilcelulosa disminuye con el aumento de esta. Sin embargo, en aplicaciones reales, el mortero en polvo seco se aplica a menudo sobre sustratos calientes a altas temperaturas (superiores a 40 °C) en diversos entornos, como el enlucido de paredes exteriores bajo el sol en verano, lo que suele acelerar el curado del cemento y el endurecimiento del mortero en polvo seco. La disminución de la tasa de retención de agua da la impresión de que tanto la trabajabilidad como la resistencia al agrietamiento se ven afectadas, y es especialmente crucial reducir la influencia de los factores de temperatura en estas condiciones.
En este sentido, los aditivos de éter de metilhidroxietilcelulosa se consideran actualmente a la vanguardia del desarrollo tecnológico. Si bien se ha aumentado la cantidad de metilhidroxietilcelulosa (fórmula de verano), su trabajabilidad y resistencia al agrietamiento aún no satisfacen las necesidades de uso. Mediante tratamientos especiales en el MC, como el aumento del grado de eterificación, etc., se puede mantener el efecto de retención de agua a mayor temperatura, lo que permite un mejor rendimiento en condiciones adversas.
La dosificación de HPMC no debe ser demasiado alta; de lo contrario, aumentará la demanda de agua del mortero, se adherirá a la llana y el tiempo de fraguado será demasiado largo, lo que afectará la constructibilidad. Los diferentes productos de mortero utilizan HPMC con diferentes viscosidades, y no se debe usar HPMC de alta viscosidad a la ligera. Por lo tanto, si bien los productos de hidroxipropilmetilcelulosa son buenos, se aplauden cuando se usan correctamente. Elegir el HPMC adecuado es responsabilidad principal del personal de laboratorio de la empresa. Actualmente, muchos distribuidores sin escrúpulos elaboran compuestos de HPMC, y la calidad es bastante baja. Al seleccionar una celulosa específica, el laboratorio debe realizar un buen trabajo experimental para garantizar la estabilidad del mortero y evitar la codicia por precios bajos que causen pérdidas innecesarias.
Fecha de publicación: 4 de mayo de 2023