1. Descripción general
La hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) es un compuesto de alto molecular con un excelente rendimiento, que se usa ampliamente en materiales de construcción, especialmente en la producción de mortero a base de cemento. Las principales funciones de HPMC en mortero de cemento incluyen engrosamiento, retención de agua, mejora de las propiedades de unión y mejora de la trabajabilidad. Comprender el comportamiento de dispersión de HPMC en el mortero de cemento es de gran importancia para optimizar su rendimiento.
2. Propiedades básicas de HPMC
HPMC es un éter de celulosa no iónica, cuyas unidades estructurales están compuestas de celulosa, hidroxipropilo y metilo. La estructura química de HPMC le brinda propiedades físicas y químicas únicas en la solución acuosa:
Efecto de engrosamiento: HPMC puede formar una solución viscosa en el agua, que se debe principalmente al hecho de que después de que se disuelve en agua, las moléculas se enredan entre sí para formar una estructura de red.
Retención del agua: HPMC tiene una fuerte capacidad de retención de agua y puede retrasar la evaporación del agua, desempeñando así un papel en la retención de agua en el mortero de cemento.
Rendimiento de adhesión: debido a que las moléculas de HPMC forman una película protectora entre las partículas de cemento, se mejora el rendimiento de unión entre las partículas.
3. Proceso de dispersión de HPMC en mortero de cemento
Proceso de disolución: HPMC debe disolverse primero en agua. El proceso de disolución es que el polvo HPMC absorbe agua y se hincha, y se dispersa gradualmente para formar una solución uniforme. Dado que la solubilidad de HPMC en el agua está relacionada con su grado de sustitución (DS) y peso molecular, es crucial elegir la especificación HPMC correcta. La disolución de HPMC en el agua es un proceso de difusión, que requiere una agitación adecuada para acelerar la dispersión.
Uniformidad de dispersión: durante la disolución de HPMC, si la agitación es insuficiente o las condiciones de disolución son inapropiadas, HPMC es propenso a formar aglomerados (ojos de pescado). Estos aglomerados son difíciles de disolver más, afectando así el rendimiento del mortero de cemento. Por lo tanto, la agitación uniforme durante el proceso de disolución es un vínculo importante para garantizar la dispersión uniforme de HPMC.
Interacción con partículas de cemento: las cadenas de polímero formadas después de que se disuelve HPMC se adsorben gradualmente en la superficie de las partículas de cemento y el puente entre las partículas de cemento para formar una película protectora. Esta película protectora puede aumentar la adhesión entre partículas por un lado, y por otro lado, puede formar una barrera en la superficie de las partículas para retrasar la migración y la evaporación del agua.
Estabilidad de dispersión: la cadena de polímero de HPMC puede adsorbir físicamente con Ca2+, SiO2 y otros iones en la superficie de las partículas de cemento para estabilizar su estado de dispersión. Al ajustar el grado de sustitución y peso molecular de HPMC, su estabilidad de dispersión en el mortero de cemento puede optimizarse.
4. Optimización funcional de HPMC en mortero de cemento
Efecto de engrosamiento:
El efecto de engrosamiento de HPMC en el mortero depende de su concentración y peso molecular. HPMC con un peso molecular más alto puede aumentar significativamente la viscosidad del mortero, mientras que HPMC con un peso molecular bajo puede producir un mejor efecto de engrosamiento a bajas concentraciones.
El efecto de engrosamiento puede mejorar la trabajabilidad del mortero y hacer que el mortero tenga un mejor rendimiento de trabajo, especialmente en la construcción vertical.
Retención de agua:
HPMC puede capturar efectivamente la humedad y extender el tiempo abierto del mortero. La retención de agua no solo puede reducir los problemas de contracción y agrietamiento en el mortero, sino también mejorar el rendimiento de unión del mortero en el sustrato.
La capacidad de retención de agua de HPMC está estrechamente relacionada con su solubilidad. Al seleccionar HPMC con un grado apropiado de sustitución, se puede optimizar el efecto de retención de agua del mortero.
Propiedades de enlace mejoradas:
Dado que HPMC puede formar un puente pegajoso entre las partículas de cemento, puede mejorar efectivamente la resistencia de unión del mortero, especialmente cuando se usa en el mortero de aislamiento térmico y los adhesivos de baldosas.
HPMC también puede mejorar el rendimiento de la construcción al reducir la rápida evaporación del agua y proporcionar un tiempo de trabajo más largo.
Rendimiento de construcción:
La aplicación de HPMC en mortero puede mejorar significativamente su rendimiento de construcción. HPMC hace que el mortero tenga una mejor lubricidad y viscosidad, lo cual es fácil de aplicar y construir, especialmente en operaciones en detalle para garantizar una construcción sin problemas.
Al ajustar la cantidad y configuración de HPMC, las propiedades reológicas del mortero se pueden optimizar para adaptarla a diferentes necesidades de construcción.
5. Ejemplos de aplicación de HPMC en mortero de cemento
Adhesivo de baldosas:
HPMC desempeña principalmente el papel de la retención de agua y el engrosamiento en los adhesivos de baldosas. Al mejorar la retención de agua del adhesivo, HPMC puede extender su tiempo abierto, proporcionar suficiente tiempo de ajuste y evitar que los mosaicos se deslicen después de la construcción.
El efecto de engrosamiento asegura que el adhesivo no se hunde durante la construcción de fachadas, mejorando la conveniencia y el efecto de la construcción.
Mortero de aislamiento de pared externo:
En el mortero de aislamiento de pared externo, la función principal de HPMC es mejorar la retención de agua y la resistencia al mortero. Al capturar la humedad, HPMC puede reducir efectivamente la contracción y el agrietamiento del mortero durante el proceso de secado.
Dado que el mortero de aislamiento tiene altos requisitos para el rendimiento de la construcción, el efecto de engrosamiento de HPMC puede garantizar la distribución uniforme del mortero en la pared, mejorando así el rendimiento general de la capa de aislamiento.
Mortero autónomo:
HPMC en el mortero autoevaltado puede garantizar que no haya estratificación o filtración de agua durante el proceso de nivelación al aumentar la viscosidad del mortero, asegurando así la planitud y la fuerza del autoevaluación.
6. Tendencia de desarrollo futuro de HPMC
Protección verde y ambiental:
Con la mejora de los requisitos de protección del medio ambiente, el desarrollo de productos HPMC bajos y biodegradables se convertirá en una dirección importante en el futuro.
HPMC verde y ecológico no solo puede reducir el impacto en el medio ambiente, sino también proporcionar un entorno operativo más seguro durante la construcción.
Rendimiento alto:
Al optimizar la estructura molecular de HPMC, se desarrollan productos HPMC de alto rendimiento para cumplir con las aplicaciones de mortero de cemento con requisitos de mayor rendimiento.
Por ejemplo, al ajustar el grado de sustitución y peso molecular de HPMC, se pueden desarrollar productos con mayor viscosidad y retención de agua más fuerte.
Aplicación inteligente:
Con el desarrollo de la ciencia de los materiales, se aplica HPMC inteligente receptiva al mortero de cemento, lo que le permite ajustar su propio rendimiento de acuerdo con los cambios ambientales, como ajustar automáticamente la retención de agua bajo diferente humedad.
La HPMC de celulosa de alta calidad puede dispersarse efectivamente y proporcionar engrosamiento, retención de agua y un mejor rendimiento de la construcción en el mortero de cemento a través de su estructura química única y propiedades físicas. Al seleccionar y optimizar racionalmente el uso de HPMC, el rendimiento general del mortero de cemento puede mejorarse significativamente para satisfacer las necesidades de diferentes escenarios de aplicación. En el futuro, el desarrollo verde, de alto rendimiento e inteligente de HPMC promoverá aún más su aplicación y desarrollo en materiales de construcción.
Tiempo de publicación: junio 21-2024